Уплотнение грунта катком: Особенности уплотнения грунтов вибрационными катками – Основные средства

Особенности уплотнения грунтов вибрационными катками – Основные средства

Для начала немного теории. Как известно, грунт – это многокомпонентная и многообразная геологическая система, включающая горные породы, почвы, техногенные образования и т. д. В отличие от асфальтобетонных смесей, которые имеют более или менее стабильные компоненты, состав грунтов может быть очень разным.

Единой системы классификации грунтов в мире не существует. В России действует ГОСТ 25100–2011, в котором грунты подразделяются на три основных класса: скальные, дисперсные и мерзлые. Каждый класс включает множество типов и десятки подвидов. Там же приводятся основные показатели свойств грунтов и их разновидности. В США для целей дорожного строительства применяется система, разработанная Американской ассоциацией служащих государственных автодорог и транспорта (AASHTO). Группы и подгруппы в ней объединены в две основные категории: зернистые и пылевато-глинистые материалы. Французская система классификации делит грунты на классы и подклассы на основе механических свойств, включая гранулометрический состав и пластичность.

Основное влияние на свойства большинства грунтов оказывает количество содержащейся в них влаги. В практических целях важно знать, как реагирует грунт на действие внешних сил. Для этой цели профессионалы выделяют связные, полусвязные и несвязные грунты.

При строительстве дорожных оснований уплотнение грунта играет важнейшую роль. От качества работ по уплотнению зависит способность конструкции дорожной одежды сохранять прочность в течение всего срока службы. В грунтах, обладающих низкой плотностью, под воздействием транспортных нагрузок накапливаются остаточные деформации и возникают просадки, что со временем приводит к нарушению ровности проезжей части дорог. Чем плотнее грунт, тем меньше вероятность морозного пучения из-за изменения влажности грунта под воздействием осадков. То же самое касается и строительных объектов. Если на стадии строительства не удается обеспечить качественное уплотнение, расходы на ремонт за время эксплуатации объекта могут превысить первоначальные расходы на его сооружение.

По сути своей, процесс уплотнения состоит в вытеснении воздуха из пор грунта, отжатия свободной воды и уменьшения слоя связанной воды, что достигается механическим воздействием уплотняющей техники. Для каждого вида грунта существует своя оптимальная влажность, при которой можно достичь максимальной степени уплотнения. Для песчаных грунтов оптимальная влажность составляет 4–12%, а для глинистых – 9–22%.

Вибрационное уплотнение грунтов – это очень сложный процесс. Общее уплотняющее усилие находится под влиянием более чем 30-ти факторов. Необходимо учитывать такие характеристики грунта, как размер и твердость частиц, текстура, начальная плотность, содержание влаги, толщина слоя, степень уплотнения подстилающего слоя. Конструкция катка также важна для динамики уплотнения. Влияние оказывают размер рамы, рабочий вес, колесная база, распределение массы на передний и задний вальцы. Производители должны также правильно подобрать диаметр и ширину вальца, амортизаторы, массу эксцентриков и их расположение относительно оси вальца.

Оператору во время работы необходимо контролировать амплитуду, частоту и скорость движения катка. Использование систем автоматического регулирования скорости для обеспечения баланса между скоростью и частотой может помочь в достижении равномерного уплотнения. Цель вибрационного уплотнения состоит в том, чтобы обеспечить максимальное действие сил на материал. Это возможно при условии, что все составляющие «работают» с полной отдачей.

При вибрационном уплотнении достигаются более высокая плотность и больший глубинный эффект, чем при статическом уплотнении, а заданное уплотнение достигается за меньшее число проходов. При работе виброкатка грунт уплотняется неравномерно – степень уплотнения изменяется в зависимости от глубины. Обычно прилегающий к поверхности грунт уплотняется в меньшей степени, средний слой имеет максимальную степень уплотнения, а грунт, лежащий ниже, также уплотняется меньше. Путем изменения рабочих параметров можно изменять глубину зоны максимального уплотнения, но все равно грунт будет уплотняться не в равной степени.

Для уплотнения связных глинистых грунтов применяются вальцы с кулачками прямоугольной или овальной формы. Чтобы использовать кулачки только по необходимости (на каменных грунтах они не нужны), на гладкий валец надевается кулачковый бандаж, монтаж которого можно провести в полевых условиях – он займет не более двух часов.

Процедура определения значения коэффициента уплотнения грунта, с помощью которого происходит контроль качества работ, занимает до двух суток, а результаты носят точечный характер. Поэтому в реальной ситуации, в условиях дефицита времени, выполнение работ по уплотнению происходит зачастую с применением другого метода – метода проб и ошибок. Машинисты катков полагаются на свой опыт и субъективные ощущения, чтобы понять, достаточно или недостаточно уплотнен грунт. Критерий отсутствия следа и волны перед вальцом при контрольном проходе катка также не всегда позволяет получить объективную картину. Кроме того, связь между модулями упругости материалов слоев при проектировании и значениями коэффициентов уплотнения при строительстве отсутствует.

В итоге заказчик не имеет возможности проконтролировать соблюдение заложенных требований, а при работе на каменной отсыпке вообще не может определить, насколько она уплотнена.

Установленные на современные катки электронные системы измерения в корне меняют эту ситуацию. Они в реальном времени снабжают операторов данными о степени уплотнения. Такая система может предупредить о наличии под землей скрытых объектов, способных повлиять на качество уплотнения. При наличии на катке системы глобальной навигации (ГЛОНАСС, GPS) можно также получить карту распределения плотности по всему участку, что дает возможность провести не точечный, а сплошной контроль качества уплотнения каждого слоя.

Рассмотрим некоторые модели катков, которые обладают всеми возможностями для качественного уплотнения грунта.

Немецкая компания Bomag не нуждается в представлении. Линейка этого производителя включает около шестидесяти моделей самоходных грунтовых виброкатков. Нечасто производители включают в свои линейки грунтовые катки массой 3–5 т.

У Bomag такие машины есть. Суперкомпактный дизайн позволяет использовать грунтовые катки BW 124 и BW 145 на небольших строительных площадках, где особенно важными являются высокая маневренность и мобильность. Несмотря на небольшие размеры катки обладают хорошими рабочими характеристиками. В машины заложена способность преодолевать крутые подъемы, что позволяет использовать их на рельефных поверхностях. Высокая сила тяги позволяет дополнительно оборудовать их специальным отвалом, с помощью которого грунт равномерно распределяется по поверхности. Помимо стандартных функций поднятия и опускания отвал может поворачиваться и наклоняться под определенным углом. Поднятие и опускание отвала осуществляется с помощью ножной педали, поворот и наклон – посредством ручного рычага.

Для средних и крупных объектов подойдут машины BW 211, BW 212, BW 213 и BW 215 массой 10–15 т. Их герметичный корпус предохраняет рабочие узлы и агрегаты от повреждений и образования загрязнений. Четырехступенчатые топливные фильтры не допускают попадания в двигатель неочищенного топлива. Катки оборудованы системой Bomag Evib Meter (BEM), которая обеспечивает непрерывное определение и отображение значения динамической жесткости грунта Evib (МН/м

2) и информируют оператора о данном параметре. Более высокое значение Evib означает более высокий параметр жесткости грунта и соответственно более качественное уплотнение. Система состоит из двух акселерометров, контроллера и дисплея. При достижении максимального уровня уплотнения оператор оповещается специальным значком на дисплее.

Bomag BW 332 (масса 33 т, ширина уплотняемой полосы 2,4 м) с полигональным вальцом – самый мощный не только в линейке, но и в мире. Толщина эффективного уплотнения у него доходит до 4 м. Полигональный валец представляет собой три аксиально смежных восьмиугольных элемента равной ширины, которые расположены в шахматном порядке. По бокам приварены два кольца, которые облегчают движение катка по твердой поверхности и предотвращают его заваливание, в случае когда средний элемент попадает на острую грань.

Особенность уплотняющего эффекта при работе полигонального вальца заключается в постоянном изменении направления действующих сил благодаря его специфической форме. Регулировка амплитуды производится с помощью системы Variocontrol бесступенчато от 0 до 3,3 мм при частоте 26 Гц.

Широкая линейка грунтовых катков Hamm новой серии 3000 (включает около сорока моделей) выпускается с единой кабиной для всех машин массой от 5 до 25 т и обеспечивает возможность подбора машины для любых задач. Сиденье с подлокотниками и двумя джойстиками превращает процесс управления катком в увлекательное занятие. Панель приборов очень информативна и отображает обороты двигателя, уровень топлива, температуру и уровень масла гидравлики, уровень охлаждающей жидкости, давление масла в двигателе, состояние воздушного фильтра, частоту, скорость движения, работу системы орошения и, конечно, циферблат системы контроля уплотнения HCM. Грунтовые катки с технологией VIO совмещают в одном вальце системы вибрации и осцилляции.

При этом оператор вручную может выбрать предпочтительный тип уплотнения даже во время движения катка. Наиболее часто применяют подобные катки в городских условиях, вблизи зданий, в сложных условиях на песчаных грунтах. Система микропроцессорного управления Hammtronic оптимизирует функции машины и обеспечивает экономичное использование ее ресурсов. Работа системы незаметна со стороны, но при этом она значительно увеличивает производительность, снижает потребление дизельного топлива на 30–50% и в то же время продлевает жизненный цикл машины. Hammtronic управляет приводом хода, предотвращая проскальзывание колес, и дает возможность преодолевать подъем до 70%. Система вибрации и скорость движения катка регулируются электронной системой управления оборотами двигателя для улучшения результатов уплотнения и меньшего расхода топлива. Параметры выводятся на дисплей оператора. Специально разработанный трехточечный шарнир обеспечивает курсовую устойчивость и комфорт при вождении.

Пятое поколение грунтовых катков Atlas Copco (Dynapac) включает около двадцати моделей и отличается повышенным вниманием к рабочему месту оператора. Гнутая форма стекол кабины обеспечивает снижение шума. Кабина катка очень просторна внутри, а рабочее место, наоборот, предельно компактно. Кресло с подлокотниками совмещено с рукояткой хода и кнопочными переключателями. Весь модуль управления с рулевой колонкой и сиденьем оператора свободно вращается внутри кабины на 180°, что полезно при движении задним ходом. Обзор из кабины позволяет оператору видеть любой предмет выше 1 м на расстоянии не более 1 м от катка. Плотномер с функцией активного управления системой вибрации автоматически уменьшает амплитуду, когда степень уплотнения близка к заданной, а при достижении полного уплотнения отключает вибратор и посылает сигнал на дисплей. Таким образом, предотвращается «двойной отскок» или пере­уплотнение, которые могут привести к разрушению машины.

Работа системы оптимизации уплотнения Atlas Copco (Dynapac) основана на показаниях датчика жесткости грунта, который установлен на вальце. Сигнал от датчика идет на процессор, который регулирует амплитуду вверх или вниз в зависимости от состояния уплотняемой поверхности. Система CompBase позволяет правильно подобрать машины и составить технологическую карту работ по уплотнению. При пробуксовке катка оператор может изменять скорость движения буксующего модуля (вальца или заднего моста). При выборе в качестве опции системы с автоматической блокировкой дифференциала при пробуксовке подключается электронная система межмостовой блокировки. За счет увеличения массы переднего модуля (у современных машин она может составлять до двух третей от общей массы катка) повышается уплотняющий потенциал машины. Валец катков Atlas Copco (Dynapac) изготавливается из износостойкой стали большой толщины. В зависимости от модели грунтовые катки Atlas Copco (Dynapac) создают линейную нагрузку от 25 и до 65 кг/см. Такие параметры в комбинации с высоким значением амплитуды, составляющей от 1,8 до 2,1 мм, позволяют добиться уплотнения каменной отсыпки на глубине до 2 м.

Серия ASC от Ammann состоит из семи машин массой от 5 до 25 т. На первом месте, как и у других производителей, стоит комфорт оператора. Через зад­нее стекло кабины открывается широкий обзор благодаря низкому капоту. Такая конфигурация стала возможной с применением конструкции без заднего моста. Задние колеса приводятся в действие с помощью двух гидромоторов, размещение которых позволяет опустить двигатель. Таким образом, центр тяжести также смещается вниз. Система измерения и контроля ACE автоматически бесступенчато регулирует амплитуду и частоту в соответствии с характером грунта. По мере уплотнения уменьшается амплитуда и увеличивается частота. Заранее установленные рабочие скорости обеспечивают оптимальное соотношение с частотой вибрации. Передний и зад­ний модули катка статически и динамически сбалансированы. Технику Ammann можно приобрести в компании «Универсал-Спецтехника» (Москва), которая имеет 40 филиалов по всей России.

Катки для уплотнения грунта Atlas Weycor включают пять моделей массой от 7100 до 13 800 кг и отличаются просторной кабиной ROPS с панорамным обзором и низкой посадкой для снижения общей высоты машины. Управление производится одним джойстиком с пятью кнопками для маневрирования, изменения направления движения и управления виброузлом. Кабина установлена на специальных подшипниках, которые гасят вибрацию. Особая форма стекол способствует снижению уровня шума, а заднее стекло оборудовано еще и подогревом. Активация функции ECO Speed обеспечивает уплотняющее действие вальца одновременно с понижением расхода топлива. Гидравлическая система при этом работает в обычном режиме, а обороты двигателя понижаются.

В стандартную комплектацию входит задний мост с автоматической блокировкой дифференциала, 4-ступенчатый гидростатический привод, который автоматически обеспечивает максимальное непрерывное тяговое усилие на различных типах грунтов, и отопитель кабины. Режим сверхмодуляции гидромотора хода позволяет преодолевать уклон до 48%. В качестве опций производитель предлагает кондиционер, кулачковый бандаж, плотномер с дисплеем или выводом на принтер. Датчик ускорения плотномера устанавливается на недемпфированной части вальца. Вся информация наглядно отображается на съемном жидкокристаллическом дисплее, который можно при необходимости переносить на соседние машины. Датчик фиксирует колебания вальца, на основании которых рассчитывается величина текущего относительного уплотнения. Таким образом, оператор постоянно обладает информацией о степени уплотнения, амплитуде, частоте и скорости. Одновременно устройство отображает среднюю величину уплотнения, увеличение степени уплотнения после каждого прохода, кривую уплотнения текущего прохода и точку нахождения машины на уплотняемом участке. В России авторизированным дистрибьютором Atlas Weyhausen GmbH, которая производит данную продукцию, является ООО «ДСТ-Маркет» (Москва).

В последние годы растет импорт в Россию китайских грунтовых катков массой до 14 т. В основном это катки с механической коробкой передач и непривод­ным вальцом. Такие машины достаточно эффективны на сухих и малосвязных грунтах, для которых они и создавались, но их использование на влажных связных материалах может вызывать значительную пробуксовку зад­него модуля. В силу конструктивных особенностей ни ручная, ни автоматическая блокировка дифференциала на них не предусмотрена, а механическая передача не выдерживает повышенных нагрузок, возникающих при пробуксовке, и шестерни бортового редуктора быстро разрушаются.

К чести китайской компании XGMA (эксклюзивный дистрибьютор в России – «НТК Форклифт», Москва), в Россию под этой маркой поставляются полноценные машины с полным приводом для уплотнения грунта – семь моделей массой от 10 до 20 т. Они комплектуются двигателями Dongfeng Cummins с турбонаддувом, гидронасосоми Bosch Rexroth и гидромотором Sauer Danfoss для системы привода хода. Привод вибратора осуществляется с помощью гидронасоса и гидромотора Permco, для вибровала используются подшипники SKF.

Крупнейший российский производитель ЗАО «Раскат» предлагает шесть моделей грунтовых катков новой серии RV от 11 до 21 т, которые изготавливаются с применением импортных комплектующих ведущих мировых производителей: двигатель Deutz, гидравлика Sauer-Danfoss, планетарные редукторы Bonfiglioli и Bondioli Pavesi, а также старую модель ДУ-85. На катках RV применена высокоэффективная амортизация вальца и кабины. Безопасность работы обеспечивается встроенной системой защиты при опрокидывании (ROPS), блокировкой запуска двигателя при включенных гидроприводах, тремя функционирующими независимо друг от друга тормозными системами: рабочей, стояночной и резервной. Катки оборудованы пневматическими шинами с протектором, который обеспечивает повышенную проходимость.

Другой ведущий российский производитель с 15-летним опытом работы – Завод «Дорожных машин» (г. Рыбинск) предлагает новую серию дорожных катков для уплотнения грунта весом 12, 14 и 16 т. Главным отличием данных моделей является использование на колесной оси привода хода мостов Carraro (Италия), адаптированных под установку гидромотора, как импортного, так и отечественного производства. Данный мост, разработанный специально для дорожных катков, за счет использования функции блокировки дифференциала исключает пробуксовывание при работе на склоне и рыхлом грунте, а использование кулачкового бандажа или делителя потока между приводом вальца и приводом моста позволяет этой серии грунтовых катков работать практически «на болоте». Вторым отличием является 4-опорный виброузел, в котором используются подшипники немецкого или японского производства, а также новая система смазки. Рабочее место оператора спроектировано в соответствии со стандартами по эргономике, кабина комплектуется системой кондиционирования и отопления. Чтобы каток мог работать даже в суровых зимних условиях, предусмотрена установка предпускового подогревателя и системы подогрева гидропривода. По желанию потребителя в качестве опции может быть установлена система контроля степени уплотнения грунта, а также система дистанционного контроля режимов работы катка (Глонасс/ GPS).

Белорусский холдинг «АМКОДОР» предлагает 12-тонную грунтовую модель 6712, которая выпускается уже давно. Из новинок «АМКОДОРа» можно отметить 16-тонный грунтовый каток 6811 с электронным табло, которое отображает скорость движения, частоту колебаний вибратора, степень уплотнения грунта. В конструкции виброузла грунтовых катков «АМКОДОР» применяются два эксцентрика, что способствует равномерному распределению усилия по всей рабочей поверхности вальца. Грунтовые катки нового поколения – 6710 и 6620 с современным дизайном и компоновкой узлов находятся в разработке и готовятся к выпуску.

Запланированное к 2020 г. удвоение объемов строительства дорог в России потребует значительного количества новой современной техники. Грунтовые катки будут играть важнейшую роль в этом проекте, ведь от их работы зависит качество основания будущих дорог. Отечественные производители имеют хорошую возможность усилить свои позиции за счет действующего приоритета для отечественной продукции и потеснить мировых лидеров на нашем рынке. Для этого им придется как минимум наращивать объемы производства и следовать в русле современных технологий, а значит, без импортных комплектующих все равно не обойтись.

II.2. Технология механического уплотнения грунтов ч.1

II.2.1. Общие сведения

Грунты уплотняют для увеличения их несущей способности. К механическим способам уплотнения грунтов относятся укатка, трамбование, вибрирование и комбинированный способ. При выборе метода уплотнения грунтов и типа грунтоуплотняющих машин следует учитывать свойства грунта (гранулометрический состав, влажность, степень однородности, требуемую плотность), а также объем работ, время года, особенности выполнения подготовительных и вспомогательных работ и другие факторы. Работы по уплотнению грунтов ведутся при их влажности, близкой к оптимальной, т.е. при которой достигается наибольший эффект уплотнения.

Величина оптимальной влажности принимается:

• – для песка мелкого и средней крупности — 10—15%;
• – для песка пылеватого — 14—23%;
• – для супесей — 9—15%;
• – для суглинков — на 1% и для глин — на 2% ниже влажности на границе раскатывания.

Увлажнение грунта и доведение его влажности до оптимальной производится поливочной машиной или из шлангов. При этом перед укладкой первого слоя должно производиться разрыхление поверхности основания на глубину не менее 5 см, а отсыпка последующего слоя должна выполняться с перемешиванием и разравниванием грунта. Если величина оптимальной влажности превышает верхний предел более чем на 20%, то необходимо подсушить грунт рыхлением или боронованием, после чего производить уплотнение грунта. Если подсушка грунта не достигает цели, то следует усилить основание втрамбовкой в него щебня или гравия.

Несвязные и малосвязные грунты увлажняются в отсыпном слое незадолго до уплотнения.

Поверхность земляного сооружения следует разделять на участки, на каждом из которых последовательно укладывают, разравнивают, увлажняют и уплотняют грунт. Все участки с одинаковыми условиями работы должны быть равновеликими по площади.

II.2.2. Технология уплотнения грунтов укаткой

Уплотняют грунты укаткой катками на пневмоколесном ходу и кулачковыми, а также транспортными и землеройно-транспортными машинами. Катками с гладкими вальцами укатывают грунты, главным образом на завершающей стадии уплотнения верхнего слоя насыпи, который может служить основанием дорожной одежды. Катками на пневмоколесном ходу могут быть уплотнены все виды грунтов. Кулачковые катки рекомендуется применять для уплотнения глины, суглинков и глинистых грунтов с примесью щебня и гравия, а также комковатых грунтов. Использовать кулачковые катки для уплотнения песков, сланцевых глин и сильно увлажненных глинистых грунтов не следует. Нельзя применять кулачковые катки для доуплотнения уже сравнительно плотных грунтов и особенно при недостаточной их влажности.

На больших площадках при выполнении работ по вертикальной планировке территории застройки лучше применять схему движения катком по замкнутому кругу. На насыпях, где исключается возможность разворота катка и устройства въездов, следует использовать челночную схему движения. На рис. II-1, а, б приведены схемы производства работ с разворотом катка на участке (рис. II-1, а) и со съездом (рис. II-1, б).

Количество ходов катка на пневмоколесном ходу по одной полосе может быть ориентировочно принято 2—3 для песчаных грунтов, 3—4 для супесчаных грунтов и 5—6 для суглинистых и тяжелосуглинистых грунтов.

Уплотнять грунт самоходным катком обратной засыпки в стесненных условиях рекомендуется по схеме, указанной на рис. II-2. При этом уплотняемый грунт разравнивают малогабаритным бульдозером, а в особо стесненных условиях — вручную. Грунт вначале уплотняют трамбовками по обеим сторонам фундамента на ширину 0,8 м от его обреза, а затем ходами катка — челночным способом — полосами, перекрывающими одна другую на 0,1 м.

Рис. II-1. Схема производства работ по уплотнению грунтов катками

а — при развороте катка на участке; б — при развороте катка со съездом с участка; 1 — оси, номера и направления проходов катка; 2 — общее направление работ на укатке; 3 — перекрытие полос при укатке; 4 — ось насыпи; 5 — ширина насыпи; 6 — разворот катка; 1 : m — крутизна откосов насыпи

Рис. II-2. Схема работ по уплотнению грунтов обратной засыпки самоходным катком

1 — зона уплотнения грунта трамбующей машиной; 2 — зона уплотнения грунта малогабаритным катком; 3 — направление движения катка

На рис.  II-3 приведена схема производства работ по уплотнению основания под фундаменты зданий и сооружений самоходным катком.

Рис. II-3. Схема производства работ по уплотнению основания фундаментов под здания и сооружения самоходным катком

1 — уплотненный грунт; 2 — уплотняемая песчаная подушка; 3 — малогабаритный самоходный каток; 4 — ось движения катка; 5 — перекрытие катком смежного уплотняемого слоя грунта

Уплотнять грунт можно и транспортными средствами. Послойная отсыпка грунта, его разравнивание и уплотнение, а также движение транспортных средств по спланированному слою возможны при кольцевой езде машин или с разворотом их на насыпи. С этой целью необходимо разделить насыпь на две равные прлосы. Автосамосвалы, двигаясь равномерно по всей ширине одной полосы, разгружают грунт на другую полосу. После того как грунт будет завезен на первую полосу почти полностью (кроме последних 5—10 м), бульдозер разравнивает и планирует его. Затем автосамосвалы переезжают на другую полосу и т. д.

Схема отсыпки и уплотнения насыпи автосамосвалами приведена на рис. II-4.

Рис. II-4. Схема отсыпки и уплотнения грунта автосамосвалом

I — зона отсыпки грунта; II — зона движения самосвалов; 1 — направление движения груженых самосвалов; 2 — подача автосамосвалов под разгрузку; 3 — отсыпка грунта; 4 — выравнивание грунта бульдозером

Технология уплотнения грунта катками

При выполнении планировочных работ, а также, когда рабочие возводят насыпи и выполняют обратную засыпку траншей или фундаментных пазух необходимо произвести укладку в насыпь и уплотнение грунта. В результате уплотнения грунт становиться менее сжимаемым, уменьшается его водопроницаемость, а несущая способность напротив – увеличивается. Различают два вида уплотнения:

• Поверхностное
• Глубинное

Как в первом, так и во втором случае для выполнения уплотнения используются специальные машины и механизмы. Уплотнение грунтов может выполняться методом укатки, трамбовки грунта, а также с помощью вибрирования. Самый оптимальный способ – комбинированный, при котором в одно и то же время либо сочетаются несколько видов воздействий (распространенный вариант – вибрирование и укатка), или же с одним видом совмещается другое рабочее действие (к примеру, передвижение транспорта).

Чтобы уплотнение грунта выполнялось равномерно, после отсыпки его разравнивают с помощью бульдозера или других механизмов. Уплотняемые грунт предварительно доводятся до определенного уровня влажности (слишком сухие – увлажняются, а грунт с большим количеством влаги, наоборот – высушивается). Делается это для этого, чтобы достичь максимального КПД при выполнении работ.

Уплотнение выполняется по участкам (их еще называют захватки). Размер участка подбирают с учетом того, что он должен охватывать определенный фронт работ. Если фронт работ слишком велик, то уже подготовленный грунт из-за капризов погоды может вернуться к исходному состоянию, другими словами работы по увлажнению или просушке пройдут напрасно.

Самый трудный участок для уплотнения – это район фундаментных пазух и траншей. За счет стесненного пространства выполнять работы становится затруднительно. Чтобы не повредить изготовленный фундамент, а также прилегающие к нему трубы, грунт, который находится в непосредственной близости от фундамента, уплотняют с помощью специальных вибрационных плит. Также может применяться метод пневмо — или электротрамбовок, с укладкой слоев от 0.15 до 0.25м толщиной. Методы с более высокой производительностью (например, виброплиты с самопередвигающимся действием) могут применяться во время уплотнения грунта (засыпки) под пол.

Рис.1. Схемы уплотнения грунта

а – насыпь, общий вид;
б, в – уплотнение грунта с помощью виброплиты и вибротрамбовки;
г – виброплита с самопередвигающимся действием;
д, е – она же, в дополнении с прицепным виброкатком и кулачковым катком на самостоятельном ходу;
позиции I, II, III – уплотнение грунта вибрированием в трех вариациях:

• на месте;
• движение вперед;
• движение назад.

При уплотнении крупных насыпей (тоесть при работе с большими площадями), целесообразнее применять прицепные, кулачковые или гладки катки на самостоятельном ходу. Также подойдут машины, трамбующие по замкнутому кругу.

Чтобы не пропустить неуплотненный участок грунта, проходки уплотняющих машин выполняют с перекрытием небольших размеров. Количество проходок на одном месте, а также толщина слоев определяется исходя из самого грунта, а также тип уплотняющей машины. Возможно также установление проходки «на глаз», тоесть принятие стандартного значения (от 6 до 8 проходок).

Если особо уплотнять насыпь нет нужды, то выполнить эту работу можно с помощью транспортных машин, которые выполняют отсыпку грунта. Для этого загруженные транспортные средства равномерно направляют на свежеотсыпанные слои грунта.

Возврат к списку

Уплотнение грунта катками

В условиях строительной площадки особое значение имеет соблюдение требований к плотности грунтов на тех участках, где работает тяжелая техника, осуществляется доставка и хранение материалов. Кроме того, уплотнение грунта является обязательной технологической операцией для множества работ, например при строительстве дорог, фундаментов и т. д. Если вы не располагаете необходимой для этого техникой, проблема решается арендой катков и других механизмов.

Основные способы уплотнения грунтов

Недостаточная плотность грунтов является основной причиной разрушений построенных объектов. Чаще всего мы наблюдаем этот процесс на дорогах, что проявляется в проседающем полотне, появлении ям и выбоин, трещин и других дефектов. Аналогичные процессы происходят и на строительных площадках. Рыхлый грунт может стать причиной падения подъемных кранов, обрушения складированных материалов и возникновения других неприятностей. Для уплотнения грунтов используются следующие основные способы:

• навесное оборудование – вибрационные плиты, трамбующие молотки;
• ручные взрывные трамбовки;
• гладковальцовые прицепные и самоходные катки;
• ребристые и кулачковые (пэдфут) катки.

Выбор конкретного вида техники определяется множеством факторов, в числе которых тип грунтов, их влажность, требуемое значение уплотнения и прочие. Само по себе уплотнение грунтов – это отдельная прикладная наука, которая определяет критерии плотности, методы испытаний и контроля. На ее основе также разрабатываются технологические процессы уплотнения различных типов грунтов и даются рекомендации по использованию спецтехники.

Использование катков для уплотнения грунта

До 30-х годов прошлого века основным способом уплотнения грунтов была естественная самоосадка. Например, дорожную насыпь оставляли на 1–3 года, пока под собственным весом она не уплотнялась до требуемого значения. С началом века массовой автомобилизации это стало непозволительной роскошью, поэтому строители дорог перешли к способам активного уплотнения. Наиболее популярным из них стало использование катков. Это обусловлено следующими причинами:

1. высокой производительностью техники;
2. широким диапазоном снаряженной массы катков;
3. оптимальным воздействием на уплотняемые материалы.

Самыми эффективными механизмами для уплотнения грунта являются кулачковые катки. Они примерно в 1,6–1,8 раза производительнее катков аналогичной массы с гладкими вальцами. Если вы пользуетесь спецтехникой в аренду , следует помнить, что уплотнение грунта осуществляется за счет постепенного роста нагрузок. Например, модель Hamm HD 75K должна работать перед катком Hamm HD O90V, поскольку ее эксплуатационный вес намного ниже.

Чем обусловлены преимущества использования катков для уплотнения грунта

Кулачковый каток является самоходной машиной, которая способна справиться с уплотнением всех типов грунтов. Он имеет специальное оснащение, позволяющее менять частоту вибрации вальцов и регулировать нагрузку на грунт. Одним из примеров такой техники является каток AMMANN ASC 130D. Навесное оборудование не освобождает вас от необходимости использования базовой спецтехники, на которой оно монтируется.

Кроме того, кулачковые катки позволяют уплотнять грунты на глубину в 1,5–2 раза больше, чем другими, даже более тяжелыми, механизмами. При выборе катков для уплотнения грунта можно пользоваться упрощенным способом, когда на каждую тонну рабочей массы механизма принимается глубина обработки 9–10 см (для крупного и среднего песка или ПГС), 4–5 см (для супесей), 2–3 см (для легких суглинков). Однако лучше всего, когда соответствующие рекомендации вы получите от специалистов.

Уплотнение грунтов земляного полотна

Прочность и устойчивость земляного полотна обеспечиваются равномерным послойным уплотнением грунта различными машинами и механизмами. Для достижения требуемых норм плотности грунты должны иметь при уплотнении влажность от 0,9 W_o до W_дon.

Отсыпку грунта в насыпь производят на всю ширину земляного полотна, включая откосы.

В целях качественного уплотнения грунта и во избежание опрокидывания катка под откос допускается отсыпать слои на 0,3…0,5 м шире проектного очертания насыпи. Излишний грунт в дальнейшем используется для отсыпки обочин, устройства съездов и переездов.

Каждый слой следует разравнивать, соблюдая поперечный уклон 20…40 ‰ от оси к бровкам земляного полотна — pppa.ru. Толщина слоев и количество проходов катка по одному следу зависят от вида грунта, требуемого коэффициента уплотнения, применяемых уплотняющих машин и ориентировочно назначаются по табл. 38.

Фактически число проходов катка по одному следу определяется по результатам пробного уплотнения.

При возведении  насыпи скреперами или с помощью транспортных средств достаточно 40…50 % проходов катка от рекомендуемых норм.

При уплотнении грунтов следует соблюдать определенные правила.

1.  Укатку начинают вслед за отсыпкой и профилированием слоя грунта.

2.  Грунт уплотняют равномерно по всей ширине насыпи с перекрытием сопредельных полос укатки на 20…30 см.

3.  Первый и второй проходы катка при уплотнении верхних слоев насыпи высотой до 1,5 м выполняют на расстоянии 2 м от бровки, а затем, смещая проходы на 1/3 ширины катка в сторону бровки, постепенно уплотняют до бровки насыпи.

4.  Первые и последние два прохода катка при уплотнении насыпи выполняют со скоростью 1,5…2 км/ч, а остальные проходы — 4…8 км/ч.

5.  Прекращают работу по отсыпке и уплотнению грунтов при интенсивном кратковременном дожде.

При уплотнении грунтов широко применяются самоходные и прицепные катки.

Таблица 38

Выбор машин для послойного уплотнения земляного полотна 

Виды уплотняющей машины	Толщина слоя грунта, см
	песка	супеси легкой	суглинка, глины		крупнообломочного мерзлого (комья)
	при коэффициенте уплотнения
	0,95	0,98. ..1,00	0,95	0,98…1,00	0,95	0,98…1,00
Каток на пневматических шинах массой 20…30 т (ДУ-29, ДУ-39А, ДУ-16В, ДУ-55)	14 40	18 30	16 35	20 20	16 20	20 15
Каток на пневматических шинах массой 15. ..16 т (ДУ-37)	16 25	20 20	20 20	22 15	—	—
Каток кулачковый массой 16…20 т, решетчатый (ДУ-52, ДУ-57)	8 40	12 30	8 35	12 20	6 40	8 30
То же массой 8 т (ДУ-26)	6 30	9 20	8 30	12 20	6 20	—
Каток вибрационный массой 4. ..8 т	4 75	6 40	—	—	4 60	6 40
То же12…16 т	6 100	8 60	—	—	6 80	8 60
Трамбовочная плита массой 5,50 т, высота падения — 5. ..7 м	3 100	6 120	3 120	6 90	4 120	8 90
Автомобили — самосвалы массой 10…15 т (КамАЗ, МАЗ и др.)	15 20	20 20	20 20	—	—	—
Скрепер вместимостью ковша 9…15 м3	16 25	20 20	18 20	22 20	20 20	—
То же 7. ..8 м3	16 25	20 20	16 20	20 20	—	—

 

Примечания:

1.   Над чертой указано количество проходов по одному следу, под чертой — толщина уплотняемого слоя.

2.   Показатели приведены для катков с полной загрузкой балластом и нормальным давлением в шинах.

 

Катки самоходные пневмоколесные применяют для уплотнения всех видов грунтов.

Толщину уплотняемого слоя принимают 0,2…0,25 м при массе катков до 15 т и — 0,3…0,4 м — до 25 т.

Самоходные и прицепные кулачковые катки используют для уплотнения связных и малосвязных грунтов слоями 0,20…0,30 м.

Комбинированные катки, как правило, применяют на окончательной стадии уплотнения грунтов слоями 0,15…0,25 м.

Плиты вибрационные, пневматические и электрические трамбовки массой от 20 до 800 кг используют для уплотнения грунтов в стесненных условиях и при малых объемах работ.

Для уплотнения насыпей из песчаных грунтов, устраиваемых на болоте, применяют подвесные глубинные вибраторы.

При возведении насыпей из отходов промышленности уплотнение следует выполнять тяжелыми виброкатками или трамбующими машинами.

Наилучшее сочетание средств уплотнения связных грунтов при больших объемах сосредоточенных работ: 2…3 самоходных кулачковых и 1…2 самоходных пневмоколесных катков.

Минимальный фронт работы катков — 100 м. Рациональная величина захвата для уплотнения грунтов:

кулачковых катков — 150…300 м;

пневмоколесных катков — до 200 м;

вибрационных катков — 200…250 м;

трамбующих машин — до 50 м.

Самоходные катки, как правило, работают челночным способом.

Производительность самоходных катков следует определять по формулам:

по площади уплотнения П = (1000•в•v•Т•К_ис): п, м²/см;

по объему П = (1000•в•v•Т•h•К_ис): п, м³/см;

где    в — ширина уплотняемой полосы, м;

v — средняя рабочая скорость движения катка, км/ч;

Т — продолжительность рабочей смены, ч;

h — толщина уплотняемого слоя, м;

п — количество проходов катка по одному следу;

К_ис — коэффициент использования машин в течение смены.

На практике следует принимать при уплотнении различных грунтов К_ис = 0,75.

Плотность грунта следует контролировать на каждом технологическом слое насыпи по оси земляного полотна и на расстоянии 1,5…2,0 м от бровки, а при ширине слоя более 20 м — и в промежутках между ними.

Плотность грунта контролируется на каждой сменной захватке, но не реже чем через 50 м при высоте насыпи более 3,0 м.

Контроль плотности верхнего слоя насыпи следует осуществлять не реже чем через 50 м. 

 Рис. 11

Плотность грунта проверяется на глубине 1/3 толщины уплотненного слоя, но не менее 8 см.

Плотность грунта в полевых условиях проверяется плотномерами ЦСЛ «Ленавтодор», Д-51А, прибором инженера Ковалева и радиометрическими приборами — pppa.ru. Приборами ЦСЛ «Ленавтодор» и Д-51А должны уметь пользоваться мастера, прорабы и мотористы катков.

Конструкция этих приборов, порядок работы, графики по определению К_уп для различных грунтов изложены в прил. 3 (рис. 25).

Окончательное заключение по уплотнению грунтов и их естественной, относительной и оптимальной влажности составляет лаборатория предприятия.

Наиболее перспективны в применении электронные приборы — плотномеры, устанавливаемые на катке и позволяющие мотористу следить за результатами уплотнения прямо на приборной панели.

Такой прибор состоит из аксельрометра, устанавливаемого на вальце катка, процессора и шкалы — указателя плотности, расположенной на панели приборов.

Устройство насыпи из привозного грунта показано на рис. 11.

Уплотнение грунта насыпи

«Дороги – это наше все…» данное изречение по праву можно отнести к автомобильным артериям нашей страны. По ним мы ездим, перевозим грузы, путешествуем.

Автодороги – сложное и затратное сооружение, предназначенное к длительной эксплуатации. Именно поэтому так важно их качество. За последние годы повысились требования к дорожному полотну, и самое главное – к уплотнению грунта, основания.

До тридцатых годов двадцатого века строительство дорог велось только в теплое время года. Уплотнение земляной насыпи происходило за счет усадки грунта под собственным весом и тяжестью проезжающего транспорта.

На такие «дорожные работы», ведущиеся поэтапно, давалось от 1 года до 3 лет. По истечении этого срока велась укладка дорожного полотна.

С расширением автопарка во всем мире резко возросла потребность в быстром и качественном дорожном строительстве. Дорожная индустрия стала набирать обороты.

Для устройства автотрасс требовались новые скоростные технологии, исключающие сезонность и стадийность работ, разработка механического метода работ и создание высокопроизводительных механизмов для уплотнения грунта.

В то время начались исследования свойств грунтов, поиск зависимости характеристик грунта и его уплотнения. Разрабатывается метод стандартного уплотнения (метод Проктора), учитывающий уплотняемость грунтов в зависимости от их свойств и природных характеристик.

Грунты классифицировали, утвердили нормативы качества на их уплотнение и методы контроля качества работ в лаборатории и на линии.

До этого времени основным механизмом для уплотнения был гладковальцовый статический каток прицепного или самоходного типа, прорабатывающий грунт вблизи поверхности (около 15 см). Ручная трамбовка использовалась при устройстве покрытий, обочин и откосов, ремонтных работах.

Теперь же стали внедрять новые модели катков с различным способом уплотнения, трамбующие плиты на экскаваторах и многомолотковые трамбующие машины, ручные взрыв-трамбовки, так называемые «лягушки» различного веса.

На этот период приходится и внедрение грунтоуплотняющих вибрационных плит на гусеничном ходу с общим весом до 25 т и рабочей площадью 7,5 квадратов.

Самым эффективным для любого вида грунта признан способ трамбования.

Этот метод получает широкое распространение из-за возможности регулировать силовое воздействие изменением высоты падения трамбующего механизма. Вследствие этих положительных качеств стало увеличиваться количество разнообразной трамбующей техники.

Видео: Новое поколение грунтовых катков Cat

Мини-каток для уплотнения грунта XCMG XMR30E от официального дилера

Производительный мини-каток для уплотнения XMR30E – спецтехника для дорожных работ. Он отличается компактными габаритами, малым радиусом разворота, мобильностью и маневренностью. Подобные свойства транспортного средства позволяют успешно использовать его в условиях ограниченного пространства: на городских автомобильных дорогах, тротуарах, во дворах, на площадях с густой застройкой. 

Небольшие размеры мини-катка не сказываются на эффективности работы. Машина качество и оперативно обрабатывает большие площади дорожного полотна. Она характеризуется длительным периодом службы, надежным механизмом и привлекательной стоимостью. Мини-каток адаптирован под российский климат, стабильно функционирует в жару и холод, устойчив к перепадам влажности и температуры.

Мини-каток для уплотнения грунта XMR30E: особенности технологии и конструкции

Главная функция мини-катка – уплотнение слоев и оснований дорожного покрытия. Он предназначен для работы с сыпучим материалом, грунтом, бетонно-асфальтной смесью.

Китайский мини-каток для уплотнения грунта XMR30E имеет следующие технологические характеристики:

• мощность двигателя – 21 кВт;

• максимальная скорость перемещения по объекту – 7,5 км/ч;

• предельный угол подъема – 20 градусов;

• рабочая масса – 3,1 т;

• радиус поворота – от 4,4 м;

• нагрузка на передний и задний валец – 1240 и 1840 кг.

Узлы механизма, которые испытывают наибольшую нагрузку, спроектированы с использованием инновационных технологий и решений. Они снижают вероятность преждевременного износа деталей. Вместительный бак и мощный двигатель обеспечивает длительную работу в интенсивном режиме без дозаправки.

Производство мини-катка осуществляется с применением комплектующих от лучших европейских и мировых поставщиков. Широкие функциональные возможности – результат внедрения мощного программного комплекса и передовой азиатской электроники.

Одна из ключевых особенностей мини-катка для уплотнения грунта XMR30E – богатая комплектация кабины водителя. Она включает в себя:

1. регулируемое по высоте кресло с амортизационной конструкцией;

2. технику для поддержания оптимального микроклимата;

3. технику для очистки воздуха;

4. широкий монитор;

5. эргономичные рычаги управления.

Если вас заинтересовал мини-каток для уплотнения XMR30E, купить его можно на сайте компании XCMG. Для консультации, уточнения особенностей и технических характеристик модели, оформления заказа оставьте заявку через представителя фирмы по телефону или электронной почте.

Различные типы оборудования для уплотнения грунта: типы катков

🕑 Время считывания: 1 минута

Доступны различные типы катков и другое оборудование для уплотнения почвы. Использование этих уплотнительных машин зависит от типа почвы и условий влажности.

Различные типы оборудования для уплотнения почвы: Оборудование для уплотнения почвы можно разделить на две группы:

1. Легкие машины для уплотнения почвы
2. Оборудование для тяжелого уплотнения почвы

1.Оборудование для уплотнения легких почв: Это оборудование используется для уплотнения почвы только на небольших площадях и там, где требуется меньшее усилие уплотнения. Ниже представлено легкое оборудование для уплотнения почвы:

(i) Трамбовки: Трамбовки используются для уплотнения небольших площадей, создавая ударную нагрузку на почву. Это легкое оборудование может работать как вручную, так и на станке. Базовый размер трамбовок может составлять 15 см x 15 см или 20 см x 20 см или более.

Для трамбовок с механическим приводом обычный вес варьируется от 30 кг до 10 тонн (от 6 фунтов до 22000 фунтов).Эти молоты с весом от 2 до 3 тонн (от 4400 до 6600 фунтов) могут свободно падать с высоты от 1 до 2 м (от 3 до 7 футов) на почву для уплотнения обломков породы. Трамбовки подходят для уплотнения связных грунтов, а также других грунтов. Эта машина в труднодоступных местах.

(ii) Компакторы с виброплитой:

Компакторы с виброплитой используются для уплотнения грубых грунтов с содержанием мелочи от 4 до 8%. Это оборудование используется для небольших площадей.Обычный вес этих машин варьируется от 100 кг до 2 тонн с площадью плиты от 0,16 м ² до 1,6 м ² .

(iii) Вибротрамбовки: Вибротрамбовки используются для уплотнения небольших площадей в ограниченном пространстве. Эта машина подходит для уплотнения всех типов почвы за счет вибраций, создаваемых в опорной плите за счет пружины, приводимой в действие возвратно-поступательным механизмом с приводом от двигателя. Обычно они управляются вручную и весят от 50 до 100 кг (от 100 до 220 фунтов).

2. Оборудование для уплотнения тяжелых почв: Эти уплотнительные машины используются на больших площадях для работы на разных типах почв. Оборудование для тяжелого уплотнения выбирается в зависимости от влажности почвы и типа почвы. Ниже приведены различные типы этого оборудования:

I) Катки с гладкими колесами: Катки колесные гладкие бывают двух типов:

• Катки гладкие, статические
• Катки гладкие вибрационные

Наиболее подходящие почвы для катков этого типа — это хорошо рассортированный песок, гравий, щебень, асфальт и т. Д.где требуется дробление. Они используются на почвах, которые не требуют большого давления для уплотнения. Эти катки обычно используются для обработки верхней поверхности почвы. Эти катки не используются для уплотнения однородных песков.

Производительность гладких колесных катков зависит от нагрузки на см ширины, передаваемой на почву, и диаметра вальца. Нагрузка на см ширины рассчитывается исходя из полной массы барабана. Катки с гладкими колесами состоят из одного большого стального барабана спереди и двух стальных барабанов сзади.Полная масса этих катков находится в диапазоне 8-10 тонн (от 18000 до 22000 фунтов). Другой тип гладких колесных катков называется тандемным катком, который весит от 6 до 8 тонн (от 13000 до 18000 фунтов). Производительность этих роликов может быть увеличена за счет увеличения веса барабана путем балластировки внутренней части барабана влажным песком или водой. Стальные профили также можно использовать для увеличения нагрузки на барабан, установив его на стальную раму, прикрепленную к оси. Желаемая скорость и количество проходов для надлежащего уплотнения почвы зависит от типа почвы и варьируется от места к месту.Для уплотнения 20-сантиметрового слоя достаточно 8 проходов. Скорость 3-6 км / ч считается подходящей для гладких катков.

Катки гладкие вибрационные В случае вибрации гладких колесных катков, барабаны заставляются вибрировать за счет использования вращающейся или возвратно-поступательной массы. Эти ролики полезны по нескольким причинам, например:

(i) Более высокий уровень уплотнения достигается при максимальной работе

(ii) Уплотнение можно производить на большую глубину

(iii) Производительность во много раз больше, чем у обычных катков

Хотя эти ролики дороги, в долгосрочной перспективе стоимость становится экономичной из-за их более высокой производительности и улучшенной производительности.В последних технических требованиях к земляным работам рекомендуется использовать вибрационные катки из-за их преимущества перед статическими гладкими колесными катками.

(ii) Ролик с опорными лапами Ролик: Вальцы с овальной лапой используются для уплотнения мелкозернистых почв, таких как тяжелые глины и илистые глины. Ролики с овальной опорой используются для уплотнения грунта плотин, насыпей, земляного полотна тротуаров и строительства железных дорог. Ролики с опорными лапами бывают статические и вибрационные. Катки вибрационного типа используются для уплотнения всех мелкозернистых грунтов, а также грунтов с песчано-гравийными смесями.Обычно этот каток используется для уплотнения слоев земляного полотна в дорожных и железнодорожных проектах.

Как видно на рисунке выше, ролики с опорными лапами состоят из стальных барабанов, на которых закреплены выступающие выступы, и могут оказывать давление до 14 кг / см2 или более. Ушки бывают разных типов: веретенообразные с расширенным основанием, призматические и косолапые. Вес барабанов можно увеличить, как в случае гладких катков, путем балластировки водой, влажным песком или путем установки стальных профилей.Эффективность уплотнения роликов с опорными лапами может быть достигнута, если выступы постепенно выходят из выступов катка с последовательным охватом. На эффективность влияют давление на ступню и покрытие земли за один проход. Для требуемого давления и покрытия почвы учитываются такие параметры, как общий вес катка, площадь каждой опоры, количество выступов, контактирующих с землей в любой момент времени, и общее количество опор на барабан. Уплотнение почвы происходит в основном из-за того, что ступни проникают в почву и оказывают на нее давление.Давление максимальное, когда ступня стоит вертикально.

(iii) Катки с пневматическими шинами: Катки с пневматическими шинами также называются катками с резиновыми шинами. Эти катки используются для уплотнения крупнозернистых грунтов с небольшим количеством мелких частиц. Эти катки меньше всего подходят для ровных грубых грунтов и горных пород. Обычно катки с пневматическими шинами используются при земляных и битумных работах.

Пневматические катки имеют колеса на обеих осях. Эти колеса расположены в шахматном порядке для уплотнения слоев почвы с равномерным давлением по всей ширине катка.Факторами, влияющими на степень уплотнения, являются давление в шине и площадь контакта. Последние ролики имеют приспособление для автоматического накачивания шины до желаемого давления. Общий вес катка может быть увеличен с 11,0 до 25,0 тонн или более за счет балластировки стальными профилями или другими средствами.

(iv) Решетчатые ролики: Сетчатые катки используются для уплотнения выветриваемых горных пород, хорошо гранулированных крупнозернистых грунтов. Эти катки не подходят для глинистых почв, илистых глин и однородных почв.В основном эти катки используются для земляного полотна и основания в дорожных сооружениях.

Как следует из названия, эти ролики имеют цилиндрическую тяжелую стальную поверхность, состоящую из сети стальных стержней, образующих решетку с квадратными отверстиями. Вес этого катка можно увеличить за счет балластировки бетонными блоками. Типичный вес варьируется от 5,5 тонн нетто до 15 тонн с балластом. Сетчатые катки обеспечивают высокое контактное давление, но низкое перемешивающее действие, и подходят для уплотнения большинства крупнозернистых почв.

(v) Падовая лапка / подбивочные ролики: Эти ролики похожи на ролики с овальной лапкой, но имеют выступы большей площади, чем ролики с ножками.

Ролики со статической подушкой, также называемые трамбовочными роликами, имеют статический вес в диапазоне от 15 до 40 тонн, а их статические линейные нагрузки на барабан составляют от 30 до 80 кг / см. Эти ролики более предпочтительны, чем ролики с двумя ножками, из-за их высокой производительности, и они заменяют ролики с двумя ножками. Достигаемая степень уплотнения больше, чем у катков с опорными лапами.Плотность почвы, достигаемая после уплотнения этим катком, более равномерная. Эти катки работают на высоких скоростях и способны разбивать большие куски. Эти ролики также состоят из выравнивающих ножей для распределения материала. Для уплотнения связных грунтов лучше всего подходят опорные лапки или трамбующие ролики.

Подробнее:

Факторы, влияющие на уплотнение почвы — влияние на различные типы почвы

Уплотнение грунта — методы испытаний и влияние на свойства грунта

Испытание Проктора на уплотнение грунта — инструменты, процедуры и результаты

Выбор уплотнителя грунта | Подрядчик по планированию и земляным работам

Примечание редактора: эта статья впервые появилась в мартовском / апрельском выпуске журнала «Подрядчик по планированию и земляным работам» за март / апрель 2016 года.

Уплотнение почвы — это удаление воздушных пустот в почве за счет приложенной силы таким образом, что оно кондиционирует или уплотняет почву под или рядом со строением, в результате чего получается более плотная почва, способная выдерживать больший вес, отмечает Фред Пол, Wacker. Инженер по продажам и менеджер по применению Neuson.

Воздушные пустоты нежелательны, потому что они создают место для скопления воды, а также позволяют материалу оседать. «Отдельные частицы могут со временем переориентироваться и занять пустоты», — говорит Джон Сджоблад, представитель компании Caterpillar Paving Products.

Освойте все, от правил OSHA до высокотехнологичного оборудования для обеспечения безопасности, в этом БЕСПЛАТНОМ специальном отчете: «Темы безопасности строительства, которые могут спасти жизни». Загрузите прямо сейчас!

«Использование подходящих материалов, соответствующее содержание влаги, соблюдение рекомендованной высоты подъема и выполнение необходимого количества проходов являются наиболее важными факторами для достижения хорошего уплотнения», — отмечает Винс Хант, специалист по нанесению и обучению продукции Wacker Neuson.

«Естественная способность почвы поддерживать конструкцию изменяется во время раскопок», — говорит Пол.«Его плотность меняется, и некоторые почвы обнажаются. Механическое уплотнение грунта ускоряет естественный процесс оседания грунта и в некоторых случаях делает возможным строительство на маргинальных строительных площадках ».

Добавьте Grading & Excavation Contractor Weekly в свой информационный бюллетень и будьте в курсе последних статей по планировке и земляным работам: строительное оборудование, страхование, материалы, безопасность, программное обеспечение, грузовики и прицепы.

Уплотнение почвы служит профилактикой оседания, растрескивания или пучения.

«Последствия неадекватной подготовки почвы могут проявиться через недели или даже годы», — говорит Пол. «Однако, как только результаты начинают показывать, затраты на ремонт намного перевешивают затраты времени и аренды на надлежащее уплотнение почвы с первого раза».

Выбор уплотнителя подходящего размера имеет решающее значение для каждого проекта по уплотнению, отмечает Тим ​​Хоффман, менеджер по продукции катков подразделения дорожно-строительной техники Atlas Copco.

«Использование слишком тяжелого или слишком легкого может иметь огромное влияние на производительность и затраты», — добавляет он.«Если у него недостаточно силы или веса для эффективного уплотнения материала, вам нужно будет сделать больше проходов для достижения желаемого уплотнения.

«С другой стороны, каток со слишком большим усилием и весом будет раздавливать материал, а не уплотнять его, что требует замены материала. А если каток слишком узкий для работы, потребуется больше проходов для достижения желаемого уплотнения. Все это приводит к увеличению затрат на топливо и увеличению времени, необходимого для завершения работы ».

Есть три типа уплотнительного оборудования: статическое, вибрационное и ударное, указывает Хоффман.

Статические катки бывают трехколесными, тандемными или с пневматической опорой, и для уплотнения материала требуется вес барабана и машины. Они лучше всего подходят для уплотнения тонких слоев почвы или асфальта.

Предоставлено: BOMAG
BOMAG BW177 DH-5

Вибрационные катки работают с быстрой последовательностью ударов по поверхности, что обычно обеспечивает более высокую плотность и большую глубину, чем статические катки. По его словам, вибрационные катки имеют один или два барабана и очень эффективны на фрикционных грунтах, а также эффективно уплотняют связные грунты и асфальт.

Ударное уплотнение обеспечивает высокое усилие на поверхности. Часто катки имеют треугольные, прямоугольные или пятиугольные подушечки для более глубокого уплотнения. «Эти типы катков работают на высоких скоростях, поэтому они идеально подходят для обработки больших площадей почвы», — говорит Хоффман.

При принятии решения о том, какой тип уплотнителя использовать, «физика уплотнения остается неизменной», — говорит Франк Мултерер, президент MBW.

«Ваши требования действительно такие же. Вы хотите подобрать оборудование, чтобы оптимизировать вашу производительность в любом конкретном приложении », — отмечает он.

Тип почвы является одним из основных факторов при выборе оборудования для уплотнения.

Основным фактором при выборе подходящего уплотнителя для работы является то, является ли уплотняемая почва естественной почвой или почвой, импортируемой на рабочую площадку из другого места, — говорит Питер Витт, президент Weber MT.

Предоставлено: BOMAG
BOMAG BW 213 PDH-40

Мобильное и ручное оборудование компании предназначено для малых и средних рабочих мест.

«Если это естественная почва, нужно учитывать условия», — говорит он.«Если это очень связное вещество — сильно заболоченное, похожее на глину вещество, — определенные типы оборудования подходят больше, чем другие типы машин.

«Если вносится почва — например, на шоссе на съезде и съезде с крутым уклоном, где вы можете удалять естественную почву и заменять ее чем-то, что вносится извне, — у вас гораздо больше контроля над типом. почвы и типа оборудования, которое вы можете использовать, и вы будете намного эффективнее ».

По словам Пола, почва в первую очередь подразделяется на две основные категории: зернистая и связная.

Зернистые почвы состоят в основном из песка и гравия. Частицы достаточно крупные и крупные, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом. Когда зернистая почва влажная, она может деформироваться, но легко крошится.

Гранулированный грунт лучше всего уплотняется с помощью энергии вибрации либо с помощью виброплиты, либо с помощью виброкатка. Вибрационное действие снижает силы трения на контактных поверхностях, позволяя частицам свободно падать под собственным весом.

Когда частицы почвы вибрируют, они на мгновение отделяются друг от друга, позволяя им поворачиваться и скручиваться, пока они не найдут положение, ограничивающее их движение.

Для несвязных грунтов большой реверсивный уплотнитель обычно более рентабелен, чем небольшой каток, говорит Витт.

«Для связного грунта у вас возникнут проблемы с обратимыми пластинчатыми уплотнителями, поскольку они имеют тенденцию копаться в грунте», — добавляет он. «Это связано с физикой технологии обратимых пластин, и вы либо используете большой траншейный каток, либо ударное уплотнение, а не вибрационное уплотнение».

Примером ударного уплотнения в дорожном строительстве может быть небольшой домкрат для прыжков — вертикальная машина, которая ударяет по земле, «поэтому это жесткое физическое толкание, а не взбалтывание почвы и удаление таким образом воды и влаги», — говорит Витт.

Связные почвы состоят из илов и глин. Зерна очень маленькие и кажутся гладкими, когда их растирают между пальцами. Во влажном состоянии связные почвы липкие, и им можно придать практически любую форму. По словам Пола, в сухом состоянии этот тип почвы очень твердый и трудно крошащийся.

По словам Пола, связные грунты лучше всего уплотняются ударной силой. «Рекомендуемый тип машины — это вибротрамбовка или барашковый каток», — добавляет он. «Ударная сила трамбовки или барабанщика вызывает эффект сдвига, который выдавливает воздушные пустоты и лишнюю воду между частицами.”

Марк Экерт, менеджер по уплотнению Volvo Construction Equipment, говорит, что для связного материала «вам нужно выбрать барабанный уплотнитель с подушечными лапами или, возможно, гладкий вальцовый уплотнитель с комплектом кожухов с подушечками».

Другие факторы, учитываемые при выборе оборудования для уплотнения, включают «толщину слоя, размер проекта, содержание воды, жесткость нижележащего слоя, характеристики уплотнения, требования к производительности и климатические условия», — говорит Хоффман.

«Практически невозможно достичь высокой степени уплотнения почвы по сравнению с почвой с низкой несущей способностью, включая почву с мелким зерном или высоким содержанием воды.Для таких почв виброкаток будет наиболее эффективным », — добавляет он.

Дэйв Деннисон, менеджер по продукции BOMAG, добавляет другие факторы, влияющие на выбор оборудования. В их числе:

• Глубина уплотнения. «Подрядчики должны помнить, что вибрационные катки уплотняют подъемник снизу вверх», — отмечает Деннисон. «Поэтому подрядчик должен знать, какой будет толщина подъемника и тип заполняющего материала, чтобы выбрать уплотнитель, который обеспечивает достаточную силу вибрации для проникновения в нижнюю часть подъемника.В противном случае может возникнуть перемычка, а неуплотненный материал может привести к разрушению дороги ».
• Рельеф. При строительстве дороги для уплотнения основания и основания на крутых склонах потребуется каток с одним барабаном и с приводом на вальцы, и с приводом на задние колеса, такой как катки с гладким вальцом BW 177 DH-5 BOMAG и катки с подушечным барабаном BW 177 PDH-5, — говорит Деннисон. Эти катки оснащены системой привода насоса с двойным ходом, один из которых предназначен для привода вальца, а другой — для задней оси. Это позволяет каткам серии BW177DH-5 / PDH-5 преодолевать подъемы на 24% выше, чем катки с одинарным ходовым насосом и гидравлической системой с параллельным потоком.
• Размер проектной площади. «Чем больше размер проекта и чем больше толщина подъема, тем больше каток и шире барабан, необходимый для работы», — говорит Деннисон. Однобарабанные катки BOMAG имеют ширину барабана от 47,4 до 84 дюймов. Его двухбарабанные катки имеют ширину от 35,4 до 84 дюймов.
• Производственные цели. Как и в случае с размером проектной площади, чем больше уплотнитель, тем больше толщина подъема и тем больше площадь покрывается за более короткий период времени, — говорит Деннисон.

Наряду с типом уплотняемого грунта используемый метод уплотнения во многом определяется рабочими спецификациями, которые необходимо выполнить.

«Выбор машины часто определяется спецификациями уплотнения», — говорит Пол. «Наиболее распространенные характеристики включают подъем или глубину / слои почвы и количество проходов, сделанных машиной для достижения оптимального уплотнения».

Выбранная машина должна обладать достаточной мощностью, чтобы уплотнить почву на необходимой глубине, — говорит он.«Если машине не хватает мощности, должная плотность не будет достигнута. Если его будет слишком много, может произойти чрезмерное уплотнение. Это результат чрезмерных проходов или слишком большой мощности на слишком тонком слое почвы ».

Число проходов зависит от ситуации, но для достижения 95–100% стандартной плотности по Проктору используйте три прохода для трамбовки, четыре для виброплиты и пять для виброкатка, отмечает Пол.

Фактическое место работы является важным фактором при выборе оборудования, — говорит Пол.

«В целом виброплиты более эффективны, чем катки, из-за большой площади поверхности опорной плиты, контактирующей с почвой», — добавляет он. «Виброплиты также более маневренны, поэтому они идеально подходят для работы в ограниченном пространстве. Катки имеют преимущество на больших открытых площадках, где есть много места для маневра.

«Поскольку ролик имеет высокую скорость движения, он покрывает площадь быстрее, чем плита. Та же логика применима к трамбовщикам, которые следует использовать на связных грунтах на ограниченных территориях.Траншейный каток следует использовать в больших траншеях и на открытых площадках ».

Меньшее оборудование обычно используется для небольших приложений, таких как коммерческие работы (проезды, автостоянки, небольшие дорожки) и коммунальные работы (траншеи и ямочный ремонт асфальта). Меньшее оборудование также используется на более крупных объектах, где есть много мелких задач или необходимость частого прицепа оборудования с участка на участок, например, уплотнение подходов к шоссе, отмечает Sjoblad.

Как правило, подрядчики могут использовать передвижное легкое уплотнительное оборудование, такое как двухбарабанные катки или плитовые уплотнители, для небольших проектов, включая подъездные пути или ямочный ремонт асфальта, отмечает Хоффман.

«Некоторые из них представляют собой статические катки для тонких слоев сыпучей почвы, а другие представляют собой вибрационные катки или пластинчатые катки, которые можно использовать на почве или асфальте», — говорит он. «Ходовые ролики имеют узкие барабаны около 25 дюймов, которые идеально подходят для узких участков, таких как велосипедные дорожки.

«Для аналогичных более длинных проектов подрядчики также могут использовать компактные газовые асфальтовые катки, такие как CC900G компании Atlas Copco. Барабан катка имеет ширину 35 дюймов и имеет 18-дюймовые зазоры с левой и правой стороны машины, поэтому операторы могут работать рядом с бордюрами и ландшафтным дизайном.”

«Часто можно встретить однонаправленные и двусторонние пластинчатые уплотнители, такие как BOMAG BVP 18/45 и BPR35 / 60, уплотняющие сыпучие и смешанные грунты», — говорит Деннисон об использовании уплотнительного оборудования на небольших работах. «При модернизации инженерных сетей шарнирно-сочлененный BOMAG BMP8500 используется для засыпки траншей. Небольшие одно- и двухбарабанные вибрационные катки BOMAG будут использоваться для уплотнения основного материала перед мощением проезжей части ».

Катки, используемые на небольших работах, обычно относятся к весовой категории от 3 до 5 тонн и имеют ширину уплотнения от 39 до 54 дюймов, например, катки серии SW / TW 300 от Sakai America и серии SW502-1. Джош Стил, менеджер по маркетингу Sakai America.

«На некоторых из самых мелких работ вы можете даже увидеть только небольшой 1,5-тонный каток, такой как 36-дюймовый CR271 Sakai, или даже только шагающий каток, такой как управляемый передний барабан Sakai HS67ST», — добавляет он.

Как отмечает Стил, 58-дюймовый каток Sakai грузоподъемностью 10 тонн, модель

SW652-1, используется для небольших и средних работ.

«Кроме того, на этих тонких дорожных покрытиях вы также можете найти колеблющиеся ролики, которые используют горизонтальные модели вибрации для эффективного уплотнения без повреждения заполнителя», — говорит Стил.«Колебательные катки также более эффективны на холодном асфальте, чем обычные вертикальные вибрационные катки».

Система колебаний

Sakai разработана с учетом универсальности, в ней используется система с зубчатым приводом без ремней для замены или барабанов, которые необходимо разбирать для текущего обслуживания, для переключения между колебаниями и вертикальными колебаниями на лету. Это позволяет подрядчику использовать каток в самых разных областях, не вкладывая дополнительных средств в дополнительное оборудование, отмечает Стил.

Оборудование большего размера используется в работах, в которых важен масштаб или размер. «Это может включать обширную застройку, дороги, большие автостоянки и взлетно-посадочные полосы в аэропортах», — говорит Сджоблад. «Оборудование большего размера более эффективно и может обрабатывать больше материала, чем оборудование меньшего размера, за то же время».

Предоставлено: Sakai
. Размер и тип используемых валков зависят от таких факторов, как размер проекта и производственные цели подрядчика.

Статический трамбующий каток можно использовать для уплотнения связных грунтов на крупных объектах, — говорит Хоффман.

«CT3000 Atlas Copco движется со скоростью 12 миль в час, что намного быстрее, чем вибрационный каток для грунта», — говорит он. «Как и другие трамбующие ролики, CT3000 оснащен четырьмя вальцами с подушечками, но вальцы установлены на резиновых шинах для поглощения ударов, что позволяет свести к минимуму износ вальца и вибрацию платформы оператора».

По словам Хоффмана, для крупных проектов по уплотнению почвы следует рассмотреть возможность использования катка с сиденьем.

«Они весят от четырех до 27 тонн и оснащены одним вибрационным барабаном шириной от 54 до 84 дюймов. Большинство почвенных катков подходят для уплотнения почвы в относительно толстых слоях, но при уплотнении каменной насыпи выбор катка будет зависеть от глубины материала и размера проекта », — говорит он. «Это обеспечивает достаточное усилие для эффективного уплотнения. Катки для грунта обычно имеют гладкий барабан, но подрядчики также могут оснастить их комплектом подкладных ножек с болтовым креплением для уплотнения связных грунтов, таких как ил и глина.”

В крупных асфальтовых проектах можно использовать асфальтовые катки с сиденьем, — говорит Хоффман.

«Катки грузоподъемностью от одной до 18 тонн оснащены двумя вибрационными барабанами шириной от 32 до 84 дюймов. Операторы могут использовать асфальтовые катки для уплотнения тонких и средних слоев грунта, песка и гравия ».

Некоторые асфальтовые катки также поставляются с пневматическими шинами, например CP1200 компании Atlas Copco, добавляет он.

«Каток оснащен пневматическими шинами и гибким стальным балластом, который равномерно распределяет вес между шинами для обеспечения постоянного давления на почву», — говорит Хоффман.«Ролики с пневмоприводом сжимают участки шириной до 7,55 футов и идеально подходят для отделки и герметизации тонких слоев асфальта».

Катки

Sakai имеют вес от 8 до 12 тонн с шириной уплотнения от 67 до 84 дюймов и используются для более крупных базовых работ, что позволяет более эффективно использовать рабочую силу при выполнении более крупных работ и ускорять выполнение работы, — говорит Стил.

Модели

Sakai в этих классах включают катки серий SV412, SV540 и SV640. 5-тонная серия SV201 шириной 54 дюйма используется для небольших дорог и базовых работ.

«Выбор барабана для каждого из них будет зависеть от типа уплотняемого материала и текущей задачи в конструкции основания», — говорит Стил. «При первоначальной засыпке и укладке подушечный барабан прорезает более толстые подъемники, чтобы прокладывать более быстрые дороги и поддерживать уплотнение на всем протяжении. На верхних слоях основания переход на гладкий барабанный каток дает гладкую поверхность, необходимую для начала укладки асфальта ».

Sakai устанавливает гладкую оболочку поверх барабана с подушечками, чтобы увеличить рабочий вес катка, улучшить уплотняющую способность для плавного нанесения и облегчить установку, в отличие от попыток зажать колодки вместе, говорит Стил.

Катки меньшего размера используются при укладке асфальта для небольших работ, таких как проезды, небольшие автостоянки и велосипедные дорожки, — говорит он.

«Эти приложения обычно предусматривают установку небольшого подъемника асфальтового покрытия», — отмечает Стил. «Более тонкий подъемник означает, что используемый валик должен быть легче, чтобы не толкать коврик. Кроме того, из-за меньшего размера работы меньший валик может выполнять ту же работу за то же время, что и больший валик, с той же динамической силой на дюйм.”

Это позволяет подрядчикам экономить деньги на сжигании топлива и транспортных расходах на строительную площадку и обратно, добавляет он.

Для больших площадей могут быть выбраны более широкие барабаны — до 84 дюймов в ширину, поэтому для покрытия площади требуется меньше проходов бок о бок, а для более толстых подъемов могут потребоваться более тяжелые машины с большей силой », — говорит Эккерт. .

Большинство однобарабанных катков грузоподъемностью 7 тонн и более также имеют возможность выбора высокой и низкой амплитуды для регулировки производительности вальца при изменении толщины подъема, добавляет он.

«Высокая амплитуда может быть выбрана для толстых лифтов, тогда как низкая амплитуда может быть выбрана для более тонких лифтов», — говорит Экерт. «Некоторые вибрационные уплотнители с одним барабаном также имеют набор настроек частоты вибрации, поэтому частота может быть выбрана для более точного соответствия резонансной частоте уплотняемого материала, что повышает эффективность процесса уплотнения.

«Многие типы катков с сиденьем используются для уплотнения асфальтового покрытия», — говорит Эккерт. «Существуют двухбарабанные или тандемные статические и вибрационные катки, пневматические катки с шинами, комбинированные катки со стальным вибрационным барабаном на передней части машины и резиновые шины на задней части машины и три статических катка со стальными колесами.”

При выборе тандемных уплотнителей следует учитывать также специальные особенности, такие как вибрационные барабаны, барабаны с множественной амплитудой и переменной частотой вибрации, — говорит Эккерт.

«Часто существуют спецификации методов, которые говорят подрядчику, какие уплотнители использовать и в каком месте« роликового поезда »их следует использовать», — добавляет он.

Выбор размера и веса уплотнителя, ширины барабана или количества шин для пневматических катков зависит от ширины панели дорожного покрытия, а также от типа и толщины материала дорожного покрытия, — говорит Эккерт.

«Выбор подходящей ширины барабана для панели дорожного покрытия может оптимизировать количество проходов рядом друг с другом, необходимых для равномерного покрытия панели дорожного покрытия», — добавляет он.

Wacker Neuson дает следующие рекомендации по оборудованию:

• Для связного / глинистого и смешанного грунта на ограниченном пространстве используйте трамбовку для раскопок шириной 4–14 дюймов или рядом с конструкциями. На больших площадях используйте овчинный каток для раскопок шириной 24 дюйма или рядом с конструкциями.
• Для песка / гравия в ограниченном пространстве используйте односторонние пластины для небольших участков и неглубоких подъемов менее 12 дюймов. На больших площадях используйте двусторонние пластины для участков с подъемниками глубиной более 12 дюймов. Катки с гладким барабаном используются на стоянках и тротуарах.
• Для асфальта, пятен и окантовки бордюров и фонарных столбов используйте однонаправленные пластины. Ходовые катки используются на больших площадях для уплотнения асфальта, гравийного основания и проезжей части, а также для других целей.Сджоблад объясняет использование пяти типов уплотнителей, предлагаемых Caterpillar:
• Однобарабанные вибрационные катки для грунта, большие и малые, которые могут быть оборудованы гладкими барабанами или барабанами с подушечками (также известными как барабан с лапой или трамбовкой). «Почвенные машины используются для обработки почвы и заполнителей», — говорит он.
• Уплотнители грунта со статической трамбовкой для крупномасштабных тонких подъемных работ. «Гладкая барабанная машина используется с сыпучими материалами; ударные барабаны, также известные как барабан с лапкой или тамперная стопа, используются в связных и полусвязных материалах.Вибрационные катки являются наиболее производительными, так как вибрация переориентирует частицы почвы и значительно увеличивает статическое давление машины », — говорит Сджоблад.
• Тандемные барабанные вибрационные асфальтовые катки, большие и малые. «Асфальтовые катки имеют два гладких барабана и обычно вибрируют в обоих барабанах. Они оснащены системами водяного орошения, чтобы асфальт не прилипал к барабанам », — говорит он. «Вибрационные системы часто могут обеспечивать несколько настроек амплитуды и частоты, чтобы помочь оптимизировать производительность при различных асфальтовых смесях и толщинах.”
• Катки для пневматических шин, используемые как для грунта, так и для асфальта. «Пневматические катки статичны, их от восьми до 11 — в зависимости от модели и конфигурации — расположены внахлест», — говорит Сджоблад. «Это обеспечивает эффект разминания материала, помогая уплотнить поверхность. Они используются как для обработки асфальта, так и для обработки почвы ».
• Комбинированные катки — компактные катки, оборудованные вибрационным барабаном спереди и пневматическими шинами сзади. Они используются в основном для обработки асфальта, но также используются для обработки почвы.По словам Сджоблад, они предлагают эффект замешивания пневматического валика в сочетании с разглаживающим эффектом тандемного барабанного катка.

Достижения в технологии уплотнения, такие как высокочастотная вибрация, настройки нескольких амплитуд и колебательные барабаны, — это несколько нововведений, которые с годами повысили характеристики уплотнения и производительность, отмечает Экерт.

«Возможность регулировки амплитуды в зависимости от типа материала и толщины подъема может оптимизировать величину силы для эффективного достижения заданной плотности.Высокочастотная вибрация позволяет использовать более высокие скорости прокатки, чтобы не отставать от более высоких скоростей укладки, сохраняя при этом надлежащий интервал ударов для обеспечения гладкости готового покрытия », — добавляет он.

Технология вибрационного барабана представляет собой альтернативу традиционным вибрационным барабанам, отмечает Экерт.

Предоставлено: Sakai
Работа с оборудованием Sakai

«Колебательные барабаны направляют силы барабана в материал по касательной по сравнению со стандартной вертикальной амплитудой, обеспечиваемой традиционными вибрационными барабанами», — говорит он.«Это может быть особенно полезно на подъемниках для чрезвычайно тонких дорожных покрытий или при уплотнении над коммуникациями, на настилах мостов или на нежных асфальтовых смесях».

В целом технологии делают работу более эффективной, а также улучшают ее качество. Для подрядчика это означает меньшие затраты и меньший риск, отмечает Сджоблад.

«Обычно операторы используют опыт и интуицию для управления уплотнением — они работают до тех пор, пока не почувствуют, что работа соответствует спецификации», — говорит он, добавляя, что этот процесс уязвим для человеческой ошибки.

В некоторых областях уплотнение регулируется «спецификациями метода», отмечает Шоблад.

«Инженеры определяют, что каток определенного размера должен будет сделать определенное количество проходов по материалу, и тогда уплотнение должно соответствовать техническим требованиям», — говорит он. «Этот процесс также подвержен ошибкам, так как вариативность материалов или человеческие ошибки на схеме прокатки могут повлиять на результат.

«За этими работами по уплотнению следуют испытания: бригада, оснащенная портативными испытательными приборами, такими как ядерный манометр, георезистор, легкий падающий дефлектометр или пластинчатый груз, выполняет выборочную проверку через каждые несколько квадратных ярдов или метров.”

Если тест пройден, значит, раздел прошел. В случае неудачи теста работы по уплотнению секции продолжаются до тех пор, пока испытания не пройдут, отмечает Сджоблад.

«Часто этот метод точечных испытаний означает, что менее одного квадратного фута на миллион оценивается по качеству уплотнения», — говорит он. «Это оставляет много места для проблем, потому что тестовая точка — это предполагаемое значение для всего раздела».

Интеллектуальная технология уплотнения (IC), которую можно использовать практически в любом компакторе, наиболее эффективна при установке на тандемные барабанные вибрационные катки, используемые для разравнивающих катков, при этом уплотнитель находится в первом положении за асфальтоукладчиком, отмечает Экерт.

«Системы IC обычно включают высокоточный GPS, датчики температуры материала, акселерометры и экран компьютера для отображения и записи информации во время процесса уплотнения», — говорит он. «Эти системы предоставляют оператору компактора отображение проходов в реальном времени, отображение температуры и интеллектуальные значения измерения уплотнения [ICMV]. Под руководством Федерального управления шоссейных дорог [FHWA] многие государственные службы транспорта [департаменты транспорта] внедряют спецификации IC. Интеллектуальное уплотнение было тщательно протестировано FHWA и многими государственными DOT и доказало, что результаты уплотнения более однородны и согласованы при использовании IC.”

Интеллектуальное уплотнение все еще находится в зачаточном состоянии с точки зрения внедрения, говорит Сджоблад.

Но есть потенциал для значительного улучшения качества и однородности уплотнения при одновременном снижении производственных затрат и увеличении срока службы дорог за счет предоставления операторам информации в режиме реального времени, которая помогает им определять состояние уплотняющих работ, не полагаясь на догадки, — добавляет Сджоблад. .

«Он проверяет везде, где катится, обеспечивая оценку каждого квадратного фута.Таким образом, он предоставляет гораздо больше данных и проверок, чем точечное тестирование », — говорит он. «Это может уменьшить потребность в количестве тестов, сократить расходы и задержки, которые возникают при начале тестирования».

В зависимости от используемой интеллектуальной системы уплотнения подрядчики могут просматривать множество аспектов работы, включая площадь, которую они покрыли, и количество проходов, которые они прошли, — говорит Сджоблад.

«Он также покажет пропущенные области», — добавляет он. «На грунте различные системы могут дать представление о жесткости грунта, что является одним из способов определения несущей способности.На асфальте некоторые системы показывают температуру мата, которая является критическим фактором для надлежащего уплотнения ».

По мере роста популярности интеллектуальное уплотнение дает подрядчикам конкурентное преимущество, позволяя им обеспечивать единообразие выполняемых ими работ, — отмечает Стил.

«Документирование всего процесса уплотнения от начала до конца позволяет им повысить безопасность, а также дает подрядчику дополнительную уверенность в проделанной работе», — говорит он. «Помимо этого, это также позволяет подрядчику в реальном времени измерять эффективность своих усилий по уплотнению.”

Для простых приложений, не требующих полноценного картографического решения, Sakai предлагает свою систему контроля уплотнения (CCV) как на грязевых, так и на асфальтовых катках любого размера. Система CCV включает значение жесткости на основе акселерометра, считываемое на дисплее оператора.

Для приложений, где требуется отображение количества проходов и полная документация, Sakai объединился с Topcon, чтобы предложить свои значения жесткости CCV при использовании Topcon GPS и технологии отображения с системой информации о уплотнении версии 2 (CIS2), которая полностью соответствует Veta- и FHWA- совместимый.

Хоффман указывает на способность интеллектуальных систем уплотнения оптимизировать эффективность и обеспечивать высококачественные результаты за счет данных в реальном времени, таких как количество проходов и относительная жесткость. При использовании асфальта температура устраняет необходимость отбирать образцы керна в процессе уплотнения.

Интеллектуальная система уплотнения Dyn @ lyzer Atlas Copco используется как для асфальта, так и для почвы.

«Это возможно, потому что акселерометры измеряют реакцию барабанов на грунтовые условия на глубине от 3 до 5 футов под поверхностью, а не только на асфальтовом коврике», — говорит Хоффман.«По мере увеличения поверхностной плотности частотная характеристика барабана изменяется. Это изменение частоты измеряется акселерометрами и мгновенно отображается на планшете внутри кабины, показывая оператору, требуются ли дополнительные проходы или когда было достигнуто оптимальное уплотнение. Операторы также могут устанавливать параметры проекта и получать предупреждения об оптимальных уровнях уплотнения ».

Для обеспечения качества подрядчики также могут использовать данные уплотнения, чтобы доказать регулирующим органам, таким как государственный департамент транспорта, соответствие стандартам уплотнения, говорит Хоффман.

«Это сводит к минимуму риск дорогостоящих судебных разбирательств или необходимости перезапуска проекта», — говорит он.

Экономайзер BOMAG — это интеллектуальное уплотнение для линейки пластинчатых уплотнителей, а также одно- и двухбарабанных вибрационных катков. Он разработан, чтобы предложить интуитивно понятное управление с результатами уплотнения в реальном времени, считываемыми со светодиодного дисплея приборной панели.

По достижении оптимальной рабочей частоты машины желтые светодиоды показывают уровень жесткости материала. По мере увеличения уплотнения загорается больше светодиодных индикаторов.

Когда количество желтых огней перестанет увеличиваться, максимальный уровень уплотнения достигнут.

Если горят все 10 желтых лампочек, загорается красный светодиод, чтобы оператор прекратил уплотнение этой секции. «Это позволяет избежать чрезмерного уплотнения и разрушения агрегата, а также дорогостоящего удаления и замены материала», — говорит Деннисон.

Кроме того, экономайзер позволяет оператору выполнять контрольную обкатку участка для поиска и устранения слабых мест.

Wacker Neuson предлагает Compatec, дисплей уплотнения, который дает оператору оперативную обратную связь относительно относительного уплотнения, чтобы избежать ненужных проходов. Compatec также защищает машину, предупреждая оператора о том, что машина работает в условиях чрезмерного уплотнения, с помощью мигающих светодиодных индикаторов.

«

» «Интеллектуальное уплотнение на мотоблоках Weber MT позволяет пользователям обрабатывать равномерно уплотненную почву на одном уровне на всем рабочем поле», — отмечает Витт.

«Интеллектуальное уплотнение

Weber MT предназначено для повышения эффективности использования времени до 25%, что также позволяет сэкономить на расходах», — отмечает Витт.

«Это прежде всего инструмент обеспечения качества», — говорит он. «Но он превратился в инструмент повышения эффективности, потому что это устройство сообщит вам, когда вы достигнете максимального уплотнения, поэтому вы не сможете терять время зря. До этого это была игра в угадайку. Операторы будут склонны к консервативному поведению и будут оставаться на земле дольше, чем необходимо, и в лучшем случае будут просто терять время.

«Хуже того, почва также может быть чрезмерно уплотнена — она ​​рассыпается под поверхностью при слишком долгом нахождении на участке. Любые испытания на уплотнение укажут на отказ. Эта возможность исключается благодаря интеллектуальному уплотнению ».

Что касается интеллектуального уплотнения, Мултерер говорит, что «большинство этих технологий предназначены для испытания поверхности. Они хороши на асфальте, потому что реакция, которую вы получаете в машине на состояние поверхности асфальта, означает, что нетрудно предположить, что вы получите аналогичный результат на два, три или четыре дюйма ниже поверхности и что бывает типичным подъемником или слоем асфальта, уплотняемым за один раз.”

В последнее десятилетие наметилась тенденция к адаптации технологии к почвам, говорит он, добавляя, что она эффективна на больших машинах с большой массой, имеющих заданный подъем 12–18 дюймов (12 — типичная спецификация DOT).

«Даже для тяжелой техники на шоссе технология неплохая», — добавляет он. «Проблема возникает, когда вы пытаетесь применить технологию тестирования поверхности к световому оборудованию. В этой стране причиной номер один уплотнения или отказа отчета является тот факт, что полевые бригады не соблюдают надлежащую практику в отношении подъемной платформы.

«Вы должны быть очень осторожны при нанесении на легкое оборудование и с переменной глубиной подъема или с недостаточным содержанием влаги. Условия уплотнения во многом зависят от того, получаете ли вы хорошие показания или ложные срабатывания «.

Интеллектуальная технология уплотнения

MBW используется в основном в газовых сетях. В нем используется пьезоэлектрический датчик, который размещается на дне типичной канавы для инженерных коммуникаций. Над датчиком устанавливаются лифты.

«Когда вы устанавливаете каждый подъемник для уплотнения, каждый раз, когда башмак трамбовки или плита ударяется о поверхность подъемника, он создает волну давления, которая проходит через подъемник до тех пор, пока не достигнет датчика», — говорит Мултерер.«Мы наблюдаем уменьшение скорости увеличения амплитуды волны давления, проходящей через почву. Фактически, это прямой показатель жесткости почвы, взятый снизу вверх, а не на поверхности, при условии, что вы получаете хороший результат внизу.

«Когда вы закончите с первым подъемом, установите второй подъем. Вы повторяете процесс, используя тот же датчик, а четыре или пять подъемов спустя вы засыпаете обычную канаву для инженерных коммуникаций. Вы протестировали его сверху вниз, и технология не позволяет оператору завершить работу трамбовки или плиты до тех пор, пока он не получит сигнал о том, что продолжение уплотнения больше не приводит к каким-либо геотехническим преимуществам, что в данном случае означает отсутствие дальнейшего увеличения амплитуды волны давления.Вы проверяете реальный грунт, а не реакцию уплотнителя на состояние поверхности при подъеме ».

6 типов катков, обычно используемых в строительных проектах

Большинство строительных площадок нуждаются в устойчивом грунте для работы. Почву необходимо сжать, чтобы под землей не осталось воздушных карманов, которые могут нарушить процесс.

Для этого необходима специальная строительная техника для правильного уплотнения и выравнивания почвы.

Одним из наиболее распространенных видов уплотнительной техники является дорожный каток. Дорожные катки имеют долгую историю, и некоторые из них первыми тянули лошадь и использовали в сельскохозяйственных целях. Фактически, современные катки до сих пор называют паровыми катками, с тех пор, как они приводились в движение паровой машиной.

Хотя «паровая» часть названия прижилась, ролики редко (если вообще когда-либо) приводятся в действие паром и гораздо более специализированы на типе уплотнения, которое они делают. Из-за их особенностей один каток на самом деле не будет работать так же, как другой, так как овальный каток сильно отличается от катка с пневматическими шинами.

Знание о различных типах катков — важная информация для строительного проекта. Чтобы помочь вам выбрать подходящую машину, ниже мы разбили различные типы роликов и их применение.

1. Цилиндрические ролики

Один из видов мотальных катков — это цилиндрический каток. Эти традиционные в том смысле, что они относительно легкие и подталкиваются человеком. У всех других типов катков в этом списке есть аналоги с толкателем и с сиденьем, и иногда они все еще приводятся в движение двигателем.

Цилиндрические катки используются в основном для небольших и частных проектов, например, для работы во дворе. Цилиндрические ролики обычно имеют диаметр 1 метр и обычно изготавливаются из железа, камня или бетона.

2. Ролики с сеткой

Слева: «Ролик типа сетки Hyster», автор: Dw1975, через Wikimedia Commons, используется по лицензии Creative Commons Attribution 2.0.

Сетчатые ролики — это ролик, который имеет сеть из стальных стержней, которые создают сетчатый узор на стальном барабане.Решетка также может быть балластирована бетонными блоками или стальными приспособлениями для увеличения контактного давления. Эти типы катков обычно буксируются или тянутся за трактором или другой тяжелой машиной.

Решетчатая конструкция барабана цилиндра обеспечивает высокое контактное давление с незначительным замешивающим действием при уплотнении. По этой причине они лучше всего подходят для работы на хорошо структурированных, грубых почвах, выветрившихся породах, а также для строительства земляного полотна и основания дорог.

3. Пневматические катки

Пневматические катки, иногда называемые катками с пневматическими шинами, представляют собой большой каток с сиденьем с несколькими рядами резиновых шин на переднем или заднем конце.Резиновые шины обеспечивают 80% покрытия и равномерное давление по всей ширине шин.

Они обычно используются для тротуаров и могут помочь сгладить и отполировать проект, но также отлично подходят для холодной укладки битумных или холодных смешанных покрытий и слоев рыхлой почвы.

4. Овчарка

Ролики с лапкой, иначе известные как валики с лапкой или подбивочные ролики, представляют собой ролики с множеством выступов прямоугольной формы или «ножек». Они отлично подходят для уплотнения почвы и илистой глины при дорожно-строительных работах.

Вес барабана с опорными лапами можно увеличить путем его балластировки водой, влажным песком или установки на него стальных секций, что обеспечивает более эффективную работу по уплотнению.

Аналогичным образом, в любых проектах с влажной глиной или другими мелкозернистыми грунтами на большой глубине следует использовать этот тип катка. Вы можете обработать участки, уплотненные опорными роликами, пройдя по ним пневматическим катком.

5. Гладкоколесные или статические катки

Обычно гладкие катки бывают двух типов: одно- и двухбарабанные.Они также известны как статические ролики.

Двойной барабан или тандем

Тандемный каток с двумя барабанами имеет один стальной барабан спереди и один сзади. Когда два барабана двигаются, это перемещает ролик. Эффективность тандемного катка достигается за счет двух вальцов — целые участки дороги можно выровнять и заасфальтировать быстро и эффективно.

Эти катки отлично подходят для плоских или пологих поверхностей, таких как асфальт, но из-за того, что у них очень слабое сцепление, они не рекомендуются для чего-либо специального.

Однобарабанный или трехколесный

Трехколесные или однобарабанные катки — одни из наиболее распространенных элементов тяжелой техники. Когда люди думают о дорожных катках, они обычно представляют трехколесный каток. У них обычно есть стальной барабан спереди и два специальных колеса сзади, которые могут предотвратить сползание шин.

Однобарабанные катки могут работать в ограниченном пространстве и в более специализированных проектах из-за своего меньшего размера. Они отлично подходят для создания фундаментов под здания и мощения шоссе или тротуаров, но из-за дополнительного веса спереди они не будут катиться по некоторым поверхностям.

Следует отметить, что одиночный барабан может также относиться к другим роликам, таким как с лапой или гладким роликом. Понимание этого аспекта может помочь понять, что именно вам нужно.

6. Вибрационные катки

Вибрационные катки почти идентичны гладким колесным каткам (включая одинарный и двойной барабан), за исключением одного существенного различия: они оснащены специальным вибрирующим компонентом. По мере того как валик уплотняет и выравнивает поверхность, он будет вибрировать.

Поскольку в почве, асфальте и бетоне есть естественные пустоты, они могут вызвать деформацию и оседание здания, что приведет к повреждению конструкции. Использование вибрационного катка в вашем строительном проекте может помочь сохранить структурную целостность здания. Другими типами грунта, которые отлично уплотняют вибрационные катки, являются щебень или гравий.

Уплотнительное оборудование другого типа Катки

— не единственные строительные инструменты, используемые для уплотняющих работ. Другие типы уплотнительного оборудования включают трамбовку и виброплиту.

Трамбовки ручные и лучше всего подходят для небольших работ в ограниченном пространстве. Благодаря своему сравнительно легкому весу, они могут управляться вручную или машиной, что обеспечивает глубокое вибрационное уплотнение.

Компакторы с виброплитой используются для увеличения плотности различных почв и заполнения любых пустот. Поскольку они представляют собой катки с шагающим движением и меньше по размеру, эти катки лучше всего использовать в ограниченных пространствах, куда не может добраться крупное оборудование.

Как правильно выбрать дорожный каток

Выбор правильного типа катка для вашего строительного проекта очень важен, так как неправильный выбор может привести к плохому качеству изготовления, образованию воздушных карманов, которые утонут в конструкции, или неровностям, которые могут быть опасными.

Выбор правильного типа катка зависит от нескольких факторов. Первым из которых будет продолжительность проекта. В зависимости от длины иногда бывает выгоднее взять ролик напрокат, чем сразу купить.

Вам также нужно будет определить тип почвы, которая будет уплотняться. Для мелкозернистого песка потребуется другой валик, чем для глиняного. Кроме того, если вы укладываете асфальт, вам придется решить, какой каток лучше — статический или вибрационный.

Определить, нужен ли вам каток с гладким или с лапой для вашего проекта, может показаться сложным на первый взгляд, но изучение двух (и других) роликов определенно может помочь вам выбрать правильный тип ролика для вашего строительного проекта.

Катки

отлично подходят для улучшения и ремонта поверхностей, что делает их одним из самых надежных видов тяжелого оборудования, которое вы можете использовать в проекте. Понимание преимуществ каждого ролика может упростить выбор подходящего для вашего проекта.

Похожие сообщения

Типы катков, используемых при уплотнительных работах

Начинается строительный сезон, и начало большинства строительных работ — уплотнение. Создание прочного, прочного основания имеет решающее значение для успешного строительного проекта, и лучший инструмент для работы — каток. Возникает вопрос, какой ролик подходит для вашего проекта?

Есть несколько разных стилей катков, которые лучше всего подходят для разных типов уплотнения.Сегодня мы собираемся погрузиться в четыре из этих типов и перечислить проекты, наиболее подходящие для каждого из них.

Ролик с лапой

Эти ролики уникальны из-за круглых или прямоугольных выступов по всему ролику — их также часто называют «трамбовочными роликами». Вальцы с овальной лапой используются в первую очередь для уплотнения связных плотных грунтов, таких как тяжелые или илистые глины. Они неэффективны на рыхлых или песчаных почвах из-за того, что выступы просто обрабатывают почву, а не уплотняют ее.

Каток с гладкими колесами

Каток с гладкими колесами, как следует из названия, использует один большой гладкий стальной барабан спереди и одно или два колеса на заднем конце для уплотнения. Это либо тандемные (двухколесные), либо трехколесные катки. Гладкие колесные катки идеально подходят для гравия, песка, балласта и обработки поверхностей. Они не эффективны при уплотнении насыпей и более мягкого дерна, но они наиболее эффективны при уплотнении илистых или песчаных почв с наименьшим количеством проходов.

Решетчатые ролики

Решетчатые ролики имеют цилиндрический тяжелый стальной ролик, состоящий из сети стальных стержней, соединяющихся вместе, образуя решетчатый узор. Решетка также может быть балластирована бетонными блоками для дополнительного контактного давления. Эти катки идеально подходят для уплотнения большинства крупнозернистых почв, так как они обеспечивают небольшое перемешивание при высоком контактном давлении.

Вибрационные катки

Вибрационные катки оснащены одним или двумя стальными колесами с гладкой поверхностью, которые передают вибрации через ролик.Вибрации создаются эксцентриковым валом, вращающимся внутри колеса, что делает его идеальным катком для уплотнения гранулированных базовых слоев, которые в противном случае было бы трудно уплотнять. Совершенно новая линейка вибрационных катков CASE полностью настраивается с помощью барабанов различных размеров и регулируемой рабочей станции для наилучшего обзора.

Eagle Power & Equipment с гордостью предлагает вам широкий выбор катков, чтобы вы могли начать свой последний проект! Позвоните нам по телефону 215-699-5871, чтобы узнать о наших поставках оборудования в любом из трех наших офисов в Монтгомеривилле, штат Пенсильвания, Игл, штат Пенсильвания, и Нью-Касл, штат Делавэр.Мы с нетерпением ждем вашего ответа!

Методы уплотнения почвы на поле

Что такое уплотнение почвы?

При строительстве насыпей и насыпей рыхлые грунты укладываются слоями толщиной от 200 мм до 300 мм. Каждый слой уплотняется до определенного стандарта с помощью оборудования для уплотнения. Различное оборудование , используемое при уплотнении :

• Каток с гладкими колесами
• Каток с опорой для овец
• Каток пневматический
• Вибрационный каток
• Ударные трамбовки

Каток с гладкими колесами

Каток с гладкими колесами обычно состоит из трех колес.Есть два больших колеса в редкой части и одно маленькое спереди. Вес гладких катков колеблется от 2 до 15 тонн. Каток приводится в действие двигателем внутреннего сгорания. Существует еще одна версия гладкого колесного катка, известная как тендемный гладкий колесный каток. Он состоит всего из двух барабанов: один в передней части, а другой в задней части. Гладкие ролики с колесами в основном подходят для уплотнения поверхности заливки в конце рабочего дня, чтобы обеспечить гладкую поверхность для быстрого слива дождевой воды.

Они не подходят для глубоких слоев почвы, таких как однородные пески и илистые пески, потому что возникающее в результате давление уплотнения низкое. Кроме того, эти ролики вызывают расслоение в глубоких слоях из-за неравномерного уплотнения.

Используются для уплотнения хорошо градуированных крупнозернистых почв для использования в дорожных основаниях и непластичных мелкозернистых почвах.

Ролик для овец

Ролики для овечьих лапок названы в честь овец, потому что в древние времена стада овец использовались для уплотнения вновь образовавшейся насыпи.Каток подобен гладкому колесному катку, за исключением того, что он содержит множество выступающих ножек длиной от 200 до 250 мм с площадью концевых поверхностей от 40 до 65 см2. Колеса катка состоят из полых барабанов и могут заполняться водой и балластом для увеличения их веса. Барабаны установлены на стальной раме.

Роликовые опоры для овец выпускаются как самоходные, так и буксируемые. Выступы катка при прикатывании проникают в слои почвы и вызывают уплотнение.Во время катания вес катка передается на загрузку через выступающие ножки.

Диапазон давления от 7 до 42 кг / см2. Эти катки подходят как для пластичных, так и для непластичных мелкозернистых грунтов, а также для крупнозернистых грунтов с мелкими частицами более 20%.

При первом использовании катка выступ проникает в нижний слой почвы, и нижняя часть уплотняется. Последовательными проходами уплотнение достигается в средней и верхней части слоя почвы.

Глубина уплотняемого слоя зависит от длины выступа и веса катка. В зависимости от размера валика толщина слоя колеблется от 15 см до 30 см. В целом толщина уплотненного слоя не должна быть больше длины выступа на 5 см.

Вибрационные катки

В виброкатках — вибратор, установленный на барабане. Эти катки доступны как в виде пневмоколесного типа, так и в виде гладкого колеса.В типе с гладким колесом отдельный двигатель приводит в движение набор эксцентриковых грузов для создания высокочастотных, малоразмерных колебаний барабана вверх и вниз.

Каток подходит для уплотнения сыпучих грунтов без мелких частиц, где могут контактировать слои толщиной до 1 м. Если в почве присутствует значительная мелочь, толщину слоя необходимо уменьшить. В вибрационном компакторе пневматического типа к оси колеса прикреплен отдельный вибрационный блок.

Балластная коробка подвешена отдельно от оси, чтобы она не вибрировала.Эти катки подходят для уплотнения сыпучих грунтов с толщиной слоя около 30 см. Вибрационные катки могут уплотнять сыпучий грунт до очень высокой максимальной плотности в сухом состоянии.

Вибрационные пластины

В этой системе есть несколько пластин меньшего размера, каждая пластина вибрирует с помощью отдельного вибрационного блока. Также доступны виброплиты с ручным управлением. Эти катки подходят для уплотнения грунтов меньшей толщины.

Основное применение виброплиты — уплотнение гранулированного основания для шоссе и взлетно-посадочных полос, где толщина слоев мала.Виброплиты подходят для крупнозернистых почв с содержанием мелких частиц до 12%.

Молотки ударные

Ударные вибротрамбовки состоят из железного блока с деревянным стержнем весом от 3 до 5 кг. Трамбовка поднимается примерно на 30 см и опускается на почву для уплотнения. Механическая трамбовка приводится в действие бензиновым двигателем, работающим на сжатом воздухе. Он намного тяжелее и весит от 30 до 150 кг.

Механические трамбовки использовались до веса 1000 кг. Ударные вибротрамбовки с регулируемым или ручным управлением используются там, где уплотняемая площадь мала, эта территория недоступна и использование крупногабаритного оборудования не оправдано.

Применяются также для уплотнения засыпки за подпорными стенами или небольшими траншеями. Могут применяться для всех типов грунтов .

Факторы, влияющие на уплотнение поля

Контактное давление

Основная цель уплотнения состоит в том, чтобы сделать грунт способным противостоять более высокому контактному давлению в теме. Контактное давление зависит от нагрузки на единицу ширины уплотнения. оборудование и его диаметр.

Количество проходов

Количество выполненных проходов увеличивает уплотнение заливки.За пределами определенного предела плотность в сухом состоянии не увеличивается с увеличением количества проходов. По экономическим соображениям количество проходов ограничено от 5 до 5.

Толщина слоя

Уплотнение почвы обратно пропорционально толщине слоя. По экономическим соображениям толщина слоя не может быть меньше 15 см.

Вам также понравится:

(Посещали 9020 раз, сегодня 6 посещений)

Продолжить чтение

Насадки для уплотнения почвы — оборудование для юго-востока

Уплотнение почвы увеличивает несущую способность почвы, добавляя устойчивости.Это также предотвращает оседание почвы и просачивание воды, что может привести к ненужным затратам на техническое обслуживание и разрушению конструкции.

Перед уплотнением

Знайте свою почву
Перед тем, как приступить к уплотнению, определите группу почвы, с которой вы работаете, поскольку разные типы почвы имеют разную максимальную плотность и оптимальный уровень влажности. Три основные группы почв — связные, зернистые и органические. Связные почвы, такие как глина, имеют частицы, которые слипаются. Гранулированные почвы, такие как песок, не содержат глины и легко крошатся.Органические почвы не подходят для уплотнения.

Влажность
Перед тем, как приступить к уплотнению, необходимо определить влажность почвы. Слишком мало влаги приводит к недостаточному уплотнению. Слишком много влаги снижает стабильность.

Самый простой способ проверить влажность почвы — это «ручной тест». Возьмите горсть земли, сожмите ее и разожмите ладонь. Вы хотите, чтобы почва была пластичной и разбивалась на несколько частей при падении. Если почва порошкообразная и рассыпается при падении, значит, она слишком сухая.Если почва оставляет влагу в ваших руках и остается цельной при падении, значит, в ней слишком много влаги.

Правильное оборудование
Для достижения наилучших результатов используйте машину, которая прикладывает к почве силу вибрации, например, вибрационные или качающиеся катки. Эти машины наносят серию быстрых ударов по поверхности почвы, которые воздействуют на глубокие слои под поверхностью, что приводит к лучшему уплотнению.

При работе со связным грунтом следует использовать каток с подушечками.При работе с сыпучими грунтами лучше всего подходят вибрационные катки. При использовании невибрирующих катков степень уплотнения зависит от веса машины. Чем тяжелее машина, тем эффективнее уплотнение.

Во время уплотнения

Не допускайте чрезмерного уплотнения
Если вы сделаете слишком много проходов в одном направлении с помощью уплотнительной машины, вы можете чрезмерно уплотнить почву. Избыточное уплотнение снижает плотность почвы, тратит время и вызывает ненужный износ уплотнительной машины.

Предотвращение опрокидывания
Осмотрите рабочие поверхности на предмет опасных уклонов или спусков. При работе катков и уплотнителей на неровных поверхностях опасность опрокидывания значительно возрастает. Некоторые машины оснащены конструкциями защиты от опрокидывания (ROPS). Использование ROPS и ремней безопасности может значительно снизить риск травмы в случае опрокидывания.

Проверяйте давление в шинах перед использованием катков / уплотнителей, так как неправильно накачанные шины могут дестабилизировать машины.Поворот с уклона на компакторе с шарнирно-сочлененной системой рулевого управления также может дестабилизировать его. Уплотнение мягких краев может привести к опусканию одной стороны машины и увеличению риска опрокидывания.

Соблюдайте осторожность при уплотнении траншей
Траншейные работы создают дополнительные опасности и соблюдают правила техники безопасности для операторов уплотнительного оборудования. Убедитесь, что кто-то, знакомый с требованиями OSHA, осматривает котлован перед началом уплотнения, ежедневно перед каждой сменой и по мере необходимости в течение всей смены.Помимо обрушения траншеи, операторы также должны быть защищены от падающих предметов. По возможности используйте уплотнительное оборудование с дистанционным управлением.

Ударное уплотнение — обзор

6.5 Уплотнение грунта

Уплотнение грунта определяется как процесс плотного уплотнения частиц грунта посредством механических манипуляций, таким образом увеличивая сухую плотность или сухой удельный вес грунта. Фактически, этот процесс относится к уменьшению , главным образом, воздушных пустот при кратковременной нагрузке, такой как удар молотка или прохождение ролика, или из-за вибрации.Изучение уплотнения грунта важно, поскольку оно позволяет нам иметь земляные материалы для строительства зданий с желаемой прочностью, особенно в конструкциях из стабилизированной утрамбованной земли и глинобитных конструкций.

Уплотнение измеряется количественно с точки зрения плотности в сухом состоянии, до которой образец грунта может быть уплотнен. Разработан ряд лабораторных тестов для изучения уплотнения грунта. Эти методы основаны на любом из следующих методов или типов уплотнения: динамическое или ударное, замешивание, статическое и вибрационное.При динамическом или ударном уплотнении грунт уплотняется под ударами трамбовки, сброшенной с заданной высоты. При месильном уплотнении для уплотнения почвы используется утрамбовывающая ножка, относительно небольшая по площади поперечного сечения. Во время уплотнения проникновение трамбующей ножки оказывает на почву замешивающее действие, что вызывает относительно большую степень повторного формования или изменения структуры. Уплотнение почвы в форме называется статическим уплотнением. При вибрационном методе уплотнения, применяемом для песчаных грунтов, грунт уплотняется вибрациями.Основная цель этих испытаний — выработать стандарт, который может служить руководством и основой для сравнения при уплотнении в полевых условиях. Типичная кривая уплотнения для четырех типов грунтов показана на рис. 6.11. Использован метод ударного уплотнения. Кривые показывают, что гранулометрический состав, форма зерен почвы, удельный вес зерен почвы, а также количество и тип глинистых минералов сильно влияют на максимальный сухой удельный вес и оптимальное содержание влаги.

6.11. Типичная кривая уплотнения для четырех различных почв (Das, 2006).

Содержание влаги (воды) в основном влияет на сопротивление относительному перемещению частиц почвы, особенно мелких частиц почвы. Сопротивление движению частиц обеспечивается трением между частицами почвы и силами притяжения и отталкивания адсорбированных слоев воды. Когда в почве присутствует только относительно небольшое количество воды, она прочно удерживается электрическими силами на поверхности частиц почвы, что приводит к низкому межчастичному отталкиванию, и частицы с трудом перемещаются друг над другом.Таким образом, при низком содержании воды достигается меньшее уплотнение или низкая плотность в сухом состоянии с высоким процентом воздушных пустот. Увеличение содержания воды приводит к снижению чистых сил притяжения между частицами почвы, что позволяет частицам легче скользить мимо друг друга в более ориентированное и более плотное состояние упаковки. Увеличение плотности в сухом состоянии с уменьшением воздушных пустот продолжается до достижения оптимального содержания влаги . Каждый тип почвы имеет собственное оптимальное содержание влаги для определенного усилия уплотнения.

После достижения оптимального содержания влаги воздушные пустоты приближаются к приблизительно постоянному значению, поскольку дальнейшее увеличение содержания воды не вызывает какого-либо заметного их уменьшения, даже несмотря на то, что более упорядоченное расположение частиц может существовать при более высоком содержании влаги. Общее количество пустот из-за воды и воздуха в сочетании продолжает увеличиваться с увеличением содержания влаги сверх оптимального, и, следовательно, сухая плотность почвы падает.

Для всех типов почвы и всех методов уплотнения эффект увеличения энергии уплотнения заключается в увеличении максимальной плотности в сухом состоянии и уменьшении оптимального содержания влаги.Типичный вид кривых влагоемкости, приводящий к увеличению усилия уплотнения, показан на рис. 6.12. Как правило, увеличение уплотняющего усилия смещает положение всей кривой плотности влажности вверх и влево. Линия, соединяющая пики кривых, называемая линией оптимумов , повторяет общую форму линии нулевых воздушных пустот или линии насыщения.

6.12. Влияние уплотняющего усилия на уплотнение.

Максимальная плотность в сухом состоянии, которую можно получить при уплотнении, зависит от типа почвы.Хорошо гранулированные крупнозернистые почвы достигают гораздо большей плотности, чем мелкозернистые почвы. Тяжелые глины имеют относительно низкую плотность. Из-за большей площади поверхности мелких частиц мелкозернистые почвы требуют больше воды для их смазки и, следовательно, имеют более высокое оптимальное содержание влаги.

В случае несвязных грунтов, лишенных мелких частиц, сухая плотность уменьшается с увеличением содержания влаги на начальной стадии кривой, как показано на рис.