Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова»

Пугачевский филиал

РЕФЕРАТ

По дисциплине: «ПМ 01 Организация и производство работ по строительству объектов природообустройства»

Подготовила:

Студентка группы

ПОТ-19401

Дроздецкая Яна

Проверила:

Преподаватель

Горбатенко Н.А.

Пугачев, 2014 г.

Содержание

1. Уплотнение грунтов

2. Способы уплотнения

3. Машины для уплотнения грунтов

Список литературы

1. Уплотнение грунтов

Уплотнение грунтов -- искусственное преобразование свойств грунтов в строительных целях без коренного изменения их физико-химического состояния; представляет собой процесс взаимного перемещения частиц грунта, в результате которого увеличивается число контактов между ними в единице объёма вследствие их перераспределения под действием прилагаемых к грунту механических усилий. Один их методов технической мелиорации грунтов.

Механизм уплотнения

Уплотнение грунтов обычно протекает как процесс вытеснения из них газообразной (воздуха) и жидкой фазы (воды), вследствие чего происходит сближение твердых частиц и грунт, состоящий из трех фаз (твердая, жидкая -- поровый раствор, газ) переходит в состояние, близкое к двух фазной системе -- грунтовой массе; при максимальном уплотнении грунт содержит не более 3-5 % воздуха. Наибольшее уплотнение достигается при оптимальной для каждого грунта влажности.

Область применения

Уплотнение грунтов производится для обеспечения их заданной плотности и уменьшения величины и неравномерности последующей осадки оснований и земляных сооружений. При уплотнении грунтов увеличивается их прочность, уменьшается сжимаемость и фильтрационная способность. Степень уплотнения грунтов оценивается по объемной масса его скелета: уплотненным называется (условно) грунт объемная масса скелета которого 1,6 т/м3. Уплотнение грунтов получило распространение в гидротехническом, автодорожном, железно-дорожном строительстве, при выполнении земляных работ, связанных с вертикальной планировкой застраиваемых территорий, при засыпке котлованов и траншей после устройства фундаментов, прокладке подземных коммуникаций и т. д. Весьма эффективно уплотнение грунтов при подготовке оснований на неоднородных (по сжимаемости) насыпных, просадочных и водонасыщенных глинистых грунтах.

Методы

Для уплотнения грунтов применяют: укатку, трамбование, вибрирование, гидравлический способ (намыв), уплотнение лессовых грунтов замачиванием, сейсмоуплотнение (уплотнение взрывами), а также сочетание двух способов: например, вибрирование с трамбованием (виброудар), вибрирование с нагнетанием воды (гидровиброуплотнение) и т. п. Весьма эффективно для уплотнения слабых грунтов применение т. н. грунтовых свай и т. н. гранулометрических добавок. При поверхностном уплотнении грунтов применяют катки дорожные, трамбовочные машины, вибраторы, виброплиты и т. п. Глубинное уплотнение грунтов производят при оптимальной влажности; если естественная влажность грунта меньше оптимальной, его предварительно увлажняют. Контроль качества уплотнения грунтов осуществляют статическим и динамическим зондированием, а также отбором образцов из уплотненного слоя с целью исследования его прочности, деформационных и фильтрационных свойств.

Уплотнение грунтов производится главным образом для обеспечения их заданной плотности и, следовательно, уменьшения величины и неравномерности последующей осадки оснований и земляных сооружений. При У. г. повышается их прочность, уменьшаются сжимаемость и фильтрационная способность. При уплотнении водонасыщенных грунтов происходит отжатие воды из пор грунта. Степень уплотнения грунтов оценивается плотностью грунта, т. е. объёмной массой его скелета (высушенного грунта). Уплотнённым называется (условно) грунт, объёмная масса скелета которого равна не менее 1,6 т/м3.

Уплотнение грунтов получило распространение в гидротехническом, автодорожном и ж.-д. строительстве, при выполнении земляных работ, связанных с вертикальной планировкой застраиваемых территорий, при засыпке котлованов и траншей после устройства фундаментов, прокладки подземных коммуникаций и т.п. Весьма эффективно уплотнение грунтов при подготовке оснований под здания и сооружения, возводимые на неоднородных (по сжимаемости) насыпных, просадочных и водонасыщенных грунтах.

Различают поверхностное и глубинное уплотнение грунтов При поверхностном Уплотнение грунтов. применяют катки дорожные, трамбующие машины, и т.п. Глубинное Уплотнение грунтов производится с помощью вертикальных песчаных дрен, свай, гидровиброуплотнением и др. способами. Поверхностное Уплотнение грунтов производят при оптимальной влажности грунта. Если природная влажность грунта меньше оптимальной, его предварительно увлажняют. Для контроля качества Уплотнение грунтов осуществляют статическое и динамическое зондирование грунтов, а также отбор образцов грунта из уплотнённого слоя с целью исследования его прочностных, деформационных и фильтрационных свойств.

Качество уплотнения грунта обусловливается прежде всего его гранулометрическим составом, исходной влажностью, видом и техническими характеристиками грунтоуплотняющих машин, правильной организацией их работы. Как уже отмечалось, наилучшие результаты уплотнения достигаются при оптимальной влажности грунта (зависит от его гранулометрического состава).

Для уменьшения сил сцепления и повышения эффекта уплотнения грунтов требуется либо высушить грунт до влажности 2 -- 3 %, либо наоборот, увлажнить до значений оптимальной влажности. Второй путь наиболее рационален и широко применяется в практике. Уплотняемость грунтов различного гранулометрического состава в значительной степени зависит также от характера внешнего воздействия, оказываемого на него уплотняющим средством.

2. Способы уплотнения

Различают четыре способа уплотнения: трамбование, укатка, вибрирование и вибротрамбование.

1. Вибрирование используется для уплотнения песчаных грунтов, в которых отсутствуют или ничтожно малы силы сцепления.

Колебания минеральных частиц, вызванные виброустановками, обеспечивают наиболее плотную их укладку. На качество уплотнения оказывает существенное влияние не только гранулометрический состав грунта, но и характеристики виброуплотнителей, такие как частота и амплитуда колебания, площадь опорной части, масса.

Толщина слоя, уплотняемого современными вибрационными машинами, составляет 30 -- 50 см. Технологическая схема виброуплотнения грунта такая же, как и при трамбовании, -- челночная или спирально-кольцевая.

В настоящее время большое распространение в практике строительства получили уплотняющие машины комбинированного действия -- вибротрамбующие, виброкатки и др. Их главное преимущество состоит в сочетании таких положительных качеств, как увеличение импульса силы и продолжительности ее воздействия на уплотняемый грунт. Так, например, вибротрамбовки двойного и тройного действия обеспечивают уплотнение грунта до значений 1,0 -- 1,1 естественного состояния при толщине слоя до 100 -- 120 см.

2. Укатка выполняется самоходными и прицепными катками на пневматическом ходу. Усилие уплотнения достигается за счет высоких контактных напряжений, создаваемых силой тяжести катка и балластного пригруза на плоскости (линии) качения (до 8 МПа).

Пневмоколесные катки могут быть одноосные (массой 10 -- 25 т), двухосные прицепные (массой до 50 т) и полуприцепные (одно-или двухосные массой до 100 т). Легкими катками требуемое уплотнение рыхлых грунтов слоем 20 -- 30 см достигается при ширине захвата до 2,5 м. Тяжелые прицепные пневмокатки массой 25 -- 50 т обеспечивают уплотнение грунта слоем 35 -- 50 см при ширине захвата 2,5 -- 3,3 м. Применение полуприцепных пневмокатков наиболее эффективно, они обеспечивают качественное уплотнение связных и несвязных грунтов слоем 40 -- 50 см при ширине захвата 2,7 -- 2,8 м. Все приведенные выше показатели получают за 4 -- 12 проходов катка по одному следу (в зависимости от массы катка). Барабанные катки прицепные и самоходные являются менее эффективными по сравнению с кулачковыми в связи с большой площадью распределения давления.

Для повышения контактного давления на уплотняемый грунт и достижения высоких показателей используются кулачковые или решетчатые катки. Кулачки представляют собой стальные профильные штыри длиной 200 -- 300 мм, приваренные по окружности к обечайке барабана. Такие катки применяются для уплотнения только связных грунтов. При уплотнении грунтов из крупнообломочных пород вместо кулачков на поверхность барабанов приваривают стальные решетки из уголка или другого стального профиля. Кулачковые и решетчатые катки обеспечивают уплотнение грунтов слоем 25 -- 50 см при ширине захвата 2,7 -- 3,3 м за 4 -- 10 проходов по следу.

Укатка каждого слоя грунта осуществляется, как правило, по спирально-кольцевой схеме. Длина захватки принимается 250 -- 300 м. При уплотнении грунтов на захватках малой ширины (затрудняются повороты катков) применяются главным образом самоходные барабанные катки, перемещающиеся по возвратно-поступательной схеме.

3. Трамбование производится трамбующими плитами массой 1-=2 т, сбрасываемыми с высоты 1 -- 2 м с помощью крана. Данный способ применяется для уплотнения главным образом связных грунтов, обладающих явно выраженной пластической деформативностью, однако может быть получен эффект и при уплотнении песчаных грунтов. Машины типа Д-471 имеют две плиты, поочередно сбрасываемые с помощью шатунно-кривошипного механизма.

4. Укладка грунта в земляные сооружения по времени совмещена с его разработкой и осуществляется, как правило, этими же машинами (бульдозерами, скреперами, многоковшовыми экскаваторами). Исключение составляет разработка экскаваторами с автомобильной возкой, а также засыпка пазух и траншей. При автомобильной возке грунта и разгрузке его в тело насыпи необходимо производить разравнивание насыпаемых слоев с уплотнением.

Разравнивание производится сначала бульдозерами, а более тщательно -- специальными планировочными машинами (автогрейдерами). Благодаря способности рабочего органа машины (отвала) изменять свое положение в любой из трех плоскостей пространства, при разравнивании слоя достигается выдерживание не только его толщины, но и поперечного профиля. Ввиду большого радиуса поворота основной схемой движения автогрейдера является возвратно-поступательная. Наличие угла резания позволяет смещать излишний грунт к середине насыпи.

Отсыпка земляных сооружений может производиться из однородного или разнородного грунта чередующимися слоями. В целях обеспечения естественного отвода от насыпи атмосферных осадков нижележащим слоям из связных грунтов придается уклон до 0,004 в сторону бровки. Дренирующие же грунты отсыпаются горизонтальными слоями от бровки к оси насыпи, для того чтобы обеспечивалась лучшая уплотняемость грунта за счет возникающего «пригруза» на крайних участках. Смешивание в пределах одного слоя грунтов различной фильтрующей способности (например, песок и суглинок) не допускается, так как это приводит к переувлажнению связных грунтов и снижению их несущей способности.

В тех случаях, когда насыпь возводится до высоты 3 м на водо-насыщенных грунтах основания, отсыпка производится от середины насыпи к бровке. Такой порядок определяется более благоприятными условиями для отжатия грунтовой воды из основания. Свыше 3-метровой отметки насыпь отсыпается от краев к середине.

При засыпке пазух фундаментов и траншей с инженерными сетями во избежание нежелательных односторонних боковых нагрузок на конструкции укладка и уплотнение грунта производятся равномерно с обеих сторон от конструктивных элементов.

Надежность функционирования земляных сооружений, в частности насыпей, дамб, перемычек, в решающей степени зависит от тщательности уплотнения грунта. Для большинства насыпей и засыпок пазух коэффициент уплотнения грунтов должен быть 0,90 -- 0,98. Уплотнение насыпей за счет движения землеройно-транспортных машин и автосамосвалов позволяет повысить коэффициент уплотнения грунта с 0,76 до 0,85 (в отдельных случаях до 0,90), что явно недостаточно для достижения безусадочной его работы.

Качество уплотнения грунта обусловливается, прежде всего, его гранулометрическим составом, исходной влажностью, видом и техническими характеристиками грунтоуплотняющих машин, правильной организацией их работы. Как уже отмечалось, наилучшие результаты уплотнения достигаются при оптимальной влажности грунта (зависит от его гранулометрического состава).

Для уменьшения сил сцепления и повышения эффекта уплотнения грунтов требуется либо высушить грунт до влажности 2 -- 3 %, либо наоборот, увлажнить до значений оптимальной влажности. Второй путь наиболее рационален и широко применяется в практике. Уплотняемость грунтов различного гранулометрического состава в значительной степени зависит также от характера внешнего воздействия, оказываемого на него уплотняющим средством.

Уплотнение просаленных грунтов.

Способы уплотнения просадочных грунтов для устройства оснований зданий и сооружений, включая поверхностное уплотнение тяжелыми механизмами, уплотнение с устройством грунтовых подушек, трамбование котлованов, уплотнение грунтовыми сваями и уплотнение предварительным замачиванием, определяются проектом.

Опытное уплотнение производят для всех разновидностей применяемых грунтов не менее чем при трех значениях их влажности, в том числе влажности на границе раскатывания, а также увеличенной и уменьшенной на 20%. После уплотнения грунта на опытном участке определяют плотность и влажность уплотненного грунта на двух горизонтах, соответствующих верхней и нижней частям уплотненного слоя.

При опытном трамбовании после каждых двух ударов трамбовки замеряют понижение дна котлована. Нивелирование выполняют по верху трамбовки в двух диаметрально противоположных точках. В центре опытного котлована для контрольного определения размеров уплотненной зоны отрывают шурф на глубину, равную двум диаметрам или двойной ширине основания трамбовки, с отбором проб грунта по глубине и в сторону от центра через 0,25 м.

При проведении опытного уплотнения в акте необходимо указать следующие данные:

· при поверхностном уплотнении трамбованием -- размеры, вес и число проходов трамбующей машины по одному следу;

· при поверхностном уплотнении укаткой -- величину отсыпаемых слоев и режим работы механизмов;

· при вытрамбовывании котлованов -- размеры трамбовки и режим работы механизмов, а при вытрамбовывании котлованов с уширенным основанием дополнительно указывают размеры уширения;

· при глубинном уплотнении грунтовыми сваям -- характеристику применяемого оборудования, общий объем и объем отдельных порций грунта, засыпаемого в скважины, толщину верхнего недоу плотненного слоя грунта и способ его ликвидации;

· при уплотнении грунтов замачиванием -- расход воды на 1 м2 замачиваемой площади, время замачивания, диаметр и глубину скважин, толщину верхнего недоуплотненного слоя грунта и способ его уплотнения

При устройстве оснований способом поверхностного уплотнения грунтов тяжелыми трамбовками необходимо выполнять следующие требования:

· отрывку котлованов и траншей вести отдельными участками, размеры которых назначают в зависимости от производительности механизмов из расчета сохранения оптимальной влажности грунта в открытом котловане на период трамбования;

· в пределах отдельных участков грунт следует уплотнять циклами с последовательным переходом от следа к следу. При различной глубине заложения фундаментов уплотнение грунта следует начинать с более высоких отметок;

· по окончании поверхностного уплотнения верхний взрыхленный слой грунта должен дополнительно уплотняться ударами трамбовки с высоты 0,5-1 м;

· уплотнение грунта трамбованием в зимнее время допускается при талом состоянии грунта и естественной влажности.

При устройстве оснований способом отсыпки в котлованах грунтовых подушек (послойной отсыпки грунта с последующим уплотнением, укаткой или трамбованием) необходимо соблюдать следующие требования:

· толщина отсыпаемых слоев должна приниматься в зависимости от данных, полученных при опытном уплотнении;

· грунт для устройства грунтовой подушки должен иметь оптимальную влажность;

· отсыпка каждого последующего слоя разрешается только после проверки качества уплотнения и получения удовлетворительных результатов по предыдущему слою;

· устройство грунтовых подушек в зимнее время допускается из талых грунтов с содержанием мерзлых комьев размером до 15 см не более 15% от общего объема при среднесуточной температуре воздуха не ниже -- 10°С\ При понижении температуры в процессе работы подготовленные, но не уплотненные участки котлована следует укрывать теплоизоляционными материалами или рыхлым сухим грунтом. Отсыпка грунта на промороженный слой не допускается.

Устройство оснований способом трамбования котлованов под отдельно стоящие фундаменты должно выполняться с соблюдением следующих требований:

· трамбование котлованов надо выполнять сразу на всю глубину без изменения положения направляющей штанги трамбующего механизма;

· доувлажнение грунта следует производить от отметки дна котлована на глубину не менее полуторной ширины котлована;

· в зимнее время оттаивание мерзлого грунта следует производить на всю глубину промерзания в пределах площадки, стороны которой равны полуторным размерам сторон котлована;

· в трамбовывание в дно котлована щебня, гравия, крупного песка для создания уширенного основания (если это предусмотрено проектом), производят сразу после вытрамбовывания котлована.

Устройство оснований способом глубинного уплотнения грунтов с использованием грунтовых свай должно выполняться с соблюдением следующих требований:

· проходка скважин должна осуществляться при естественной влажности грунта с использованием преимущественно ударных снарядов массой не менее З т при высоте сбрасывания 0,8-1,2 м. Устройство скважин в зимнее время следует выполнять после проходки бурением;

· устройство скважин взрывным способом допускается, если влажность грунта находится на пределе раскатывания; скважины надо устраивать через одну, а пропущенные -- только после засыпки и послойного уплотнения ранее пройденных;

· перед засыпкой каждой скважины, полученной взрывом, следует замерять ее глубину; при обнаружении завала высотой до 1,5 м он должен быть уплотнен ударами трамбующего снаряда; если завал более 1,5 м, надо пройти новую скважину;

· для уплотнения грунта в скважинах следует применять станки, обеспечивающие возможность использования грунтов с отклонением от оптимальной влажности в пределах от +0,02 до -0,06.

· При отрицательной температуре воздуха скважины набивают талым грунтом. уплотнение грунт машина трамбование

Устройство оснований способом уплотнения грунтов предварительным замачиванием, в том числе с применением энергии глубинных взрывов, должно выполняться с соблюдением следующих требований:

· планировку дна котлованов надо выполнять срезкой грунта;

· уровень воды в котловане должен поддерживаться в пределах 0,3-0,8 м;

· нивелирование марок для наблюдения за осадкой должно производиться не реже 1 раза в 5-7 дней..За условную стабилизацию осадки принимается осадка менее 1 см в неделю;

· глубину замачивания устанавливают по результатам определения влажности грунта через 1 м по глубине на всю просадочную толщину;

· при отрицательных температурах воздуха предварительное замачивание должно производиться с сохранением дна затапливаемого котлована в талом состоянии и подачей воды под лед;

· взрывные работы выполняют непосредственно после завершения замачивания массива грунта, не оставляя невзорванных зарядов.

Ниже приводятся ориентировочные значения оптимальной влажности, %, для различных грунтов:

· пески мелкие и пылеватые 8...14средства для уплотнения грунтов

· супеси:

· легкие и тяжелые 9...15

· пылеватые 16...20

· суглинки:

· легкие 12...18

· пылеватые 15...22

· тяжелые и тяжелые пылеватые 14...20

· глины:

· пылеватые 16...26

· жирные 20...30

· черноземы суглинистые 20...25

Оптимальную влажность практически можно получить увлажнением сухих или подсушиванием излишне влажных грунтов. При уплотнении грунтов, влажность которых отличается от оптимальных, необходимо уменьшить толщину уплотняемого слоя и увеличить время работы средств уплотнения.

3. Машины для уплотнения грунтов

Свежеуложенный грунт в земляном сооружении должен быть уплотнен во избежание самопроизвольного изменения геометрической формы и просадок. Для понижения водопроницаемости земляного сооружения применяют искусственное уплотнение грунтов.

Способ уплотнения грунтов и число приложений нагрузки зависят от свойств грунта: связности, влажности, гранулометрического состава, требуемой степени уплотнения.

Для уплотнения связных и малосвязных грунтов применяются укатка и трамбование, для несвязных грунтов -- укатка и вибрация.

По принципу действия машины, применяемые в строительстве для уплотнения грунта, разделяются на машины статического, ударного действия и вибрационные.

По способу передвижения грунтоуплотняющие машины делятся на прицепные и самоходные.

К машинам статического действия относятся прицепные и самоходные катки.

Прицепные катки могут быть гладкими и кулачковыми (225). Более интенсивное уплотнение производят последние. Такие катки могут создавать давление до 75 кГ/см2.

Тяжелые прицепные кулачковые катки изготовляют с двумя дышлами для работы на насыпях челночным способом с перецепкой. В этом случае необходимость в устройстве съездов с насыпи для разворота катка отпадает.

Секционный полуприцепной пневмокаток (226) является более совершенной машиной для уплотнения грунта. Каток представляет собой прицепную упряжную раму, с которой шарнирно соединены отдельные металлические сварные секции, заполняемые балластом. Каждая секция опирается на колесо с пневматической шиной. Секция имеет два донных люка с крышками для разгрузки балласта. В вертикальном направлении секции могут перемещаться независимо друг от друга. Это обеспечивает постоянную передачу давления каждым колесом на грунт. Вертикальное перемещение секций относительно друг друга может достигать 300 мм. Буксировку загруженного балластом катка выполняют одноосным тягачом. Выпускаются пневмоколесные катки и прицепными, буксируемыми трактором. Имеется конструкция прицепного катка, секции которого выполнены из железобетона. Выпускаются катки весом 10, 25 и 42 т.

К недостаткам прицепных секционных катков следует отнести то, что они не могут производить работу челночным способом; при работе на насыпях для их разворота необходимо устраивать съезды и пандусы. Самоходный каток на пневмошинах (227) имеет преимущество перед прицепным катком в том, что он может перемещаться по узким s насыпям челночным способом.

Рабочим органом самоходного катка являются передние управляемые 7 и задние ведущие 13 пневмоколеса. Их размещают так, чтобы следы колес одной оси перекрывали промежутки между следами колес другой оси. Таким образом получается сплошная полоса укатываемого грунта.

Управляемые передние колеса 7 смонтированы на общей оси, концы которой заделаны в поперечины прямоугольной рамы 6, балансирно сочлененной с бугелем 5. Вертикальный шкворень 4 бугеля сидит в гнезде основной рамы / катка.

Самоходный пневмо-каток У-365 имеет вес (с балластом) 17,5 т, задт них колес 4 шт., передних-- 3 шт. Ширина укатываемой полосы 2,6 м. Мощность двигателя 105 л. с. Скорость рабочего хода 3--4 км/ч _ и транспортного -- до 24,7 км/ч.

Работа машин ударного действия основана на сбрасывании трамбующей плиты на грунт или нанесении удара падающим грунтом по плите, лежащей на грунте.

Простейшим, но малопроизводительным устройством для ударного уплотнения грунта трамбованием является чугунная или железобетонная плита, подвешиваемая к подъемному канату экскаватора, оборудованного стрелой драглайна. Опорная поверхность плиты имеет форму круга или квадрата площадью около 1 м2. Плита присоединяется к канату при помощи трех-четырех цепей. Необходимо иметь в виду вредное воздействие динамических нагрузок на механизмы и конструкцию экскаватора, возникающих при трамбовании плитой. Поэтому к указанному способу трамбования прибегают только в крайних случаях, при отсутствии других, более совершенных механизмов, или когда последние по каким-либо причинам не могут быть применены.

Трамбующая машина Д-471А (228) самоходная, смонтирована на базе гусеничного трактора /. Рабочий орган машины состоит из двух трамбующих плит 11, перемещающихся по направляющим штангам 9 с подвижными удлинителями 10. Плиты подвешены на канатах 7, свободные концы которых закреплены на барабанах полиспастного механизма 3. Входной вал редуктора 2 соединен с валом двигателя трактора. На выводном валу редуктора закреплен кривошипный механизм, который поднимает и сбрасывает трамбующие плиты. Направляющие блоки канатного полиспаста расположены на конструкции, состоящей из передних стоек 4, компенсатора 5, задних стоек 8 и стяжек 6.

Для уменьшения скорости перемещения машины предусмотрен ходоуменьшитель.

Дизель-трамбовочная машина ЦНИИС-РРМЗ (229) смонтирована на гусеничном тракторе Т-100ГП. Рабочим органом машины являются дизель-трамбовки 5, закрепленные в вертикальном положении на раме 10, и плиты 8, шарнирно связанные с рамой трактора 1. Для подъема и опускания рамы 10 служит полиспаст 4, тяговый канат которого закреплен на барабане лебедки 9. Неподвижные блоки полиспаста расположены на конструкции 2, 3.

Запуск трамбовок выполняется гидроподъёмником 6. Для обслуживания трамбовок предусмотрена рабочая площадка 7.

В передней части машины на толкающих брусьях 11 размещается бульдозерный отвал 13 с планировочной плитой 12, служащие для разравнивания свеженасыпанного грунта перед двигающейся дизель-трамбовочной машиной и уравновешивания машины.

Для уменьшения скорости хода трактора до 80--200 м/ч в механизме перемещения предусмотрен ходоуменьщитель. Производительность трамбующих машин 150--300 м3/ч, толщина уплотняемого слоя до 1 м. Вибрационные машины. Грунтоуплотняющие вибрационные машины выпускаются в виде прицепных виброкатков, самопередвижных, навесных и подвесных виброплит и вибротрамбовок.

Прицепной виброкаток (230) состоит из металлического пустотелого валка 3, внутри которого встроен вибратор, приводимый в действие при помощи клиноременной передачи 5 от двигателя внутреннего сгорания 4, смонтированного на раме 6.

Для предохранения рамы от воздействия вибрации между осями валка и подшипниками рамы размещены резиновые амортизаторы. Рама присоединяется к трактору при помощи дышла 2 и сцепного устройства /.

Главным параметром характеристики виброкатка является общий вес в тоннах. Типажом машин предусмотрен выпуск прицепных вибро-катков с общим весом 3, 6 и 12 т. Глубина уплотнения на песчаных грунтах за два -- четыре прохода до 0,5--0,6 м.

Виброплиты представляют собой металлический поддон с установленными на нем одним или двумя вибраторами направленного действия. При работе вибраторов происходит уплотнение грунта и одновременное самостоятельное перемещение виброплиты в заданном направлении. Перемещение плиты достигается соответствующей установкой дебалансов вибраторов. Суммарная возбуждающая сила является результирующей центробежных сил противоположно вращающихся пар дебалан-сов. При направлении силы строго вертикально машина вибрирует на месте, а при направлении силы под.углом к вертикали машины -- перемещается по грунту под воздействием горизонтальной составляющей возбуждающей силы.

На 231 изображена вибрационная самопередвигающаяся машина, основными узлами которой являются: плита /, двигатель 3, вибратор 4, коробка передач 6, редуктор 7, амортизирующая подвеска 5.

На оси вибратора размещены четыре дебаланса, из которых два средних дебаланса 10 вращаются в сторону, противоположную вращению двух крайних дебалансов 11.

Дебалансы 11 закреплены шпонками на валу вибратора, а деба-лансы 10 сидят свободно на шарикоподшипниках. Их положение по отношению к дебалансам 11, а следовательно и направление возбуждающей силы, может изменяться при помощи планетарных зубчатых передач, приводимых во вращение червячной парой и маховичками 8. Благодаря этому машина может двигаться вперед или назад и поворачиваться при движении или на месте.

В машине предусмотрены: кабестан 2 для самовытаскивания машины при помощи каната, прикрепленного к вспомогательному якорю, проушин 9 для присоединения к буксирному крюку автомобиля.

Вес вибрационной самопередвигающейся плиты 2 т. Мощность двигателя 16 л. с. Ширина уплотняемой полосы 1,1 м. Глубина уплотнения 0,5--0,7 м. Рабочая скорость движения 300 м/ч. Производительность до 250 Щч.

Прицепная виброплита при работе буксируется по уплотняемой поверхности трактором, а в стесненных условиях может переставляться при помощи автомобильного или пневмоколесного крана.

Рабочим органом машины является ее основание -- плита, на которой смонтированы два вибратора направленного действия. Работа вибраторов синхронизирована при помощи промежуточного вала. Они приводятся в действие от двигателя внутреннего сгорания при помощи клиноременных передач. Двигатель установлен на плите через амортизаторы, предохраняющие его от вибрации.

Вес прицепной виброплиты Д-480 равен 3 т, ширина уплотняемой полосы 1,4 м, производительность 150 м3/ч. Буксирный трактор ДТ-54.

Для обеспечения условий безопасности нельзя отцеплять тракторы от прицепных катков, находящихся на поверхности с уклоном более 5°. Перед отцепкой под каток должен быть предварительно подложен башмак.

Во время работы машины ударного- действия запрещается производить на ней какие-либо работы по уходу и регулировке, производить чистку и смазку, а также заходить в пространство между трактором и рабочим органом и оставлять машину без присмотра.

Не разрешается работа грунтоуплотняющих машин на уклонах более 5°. Запрещается находиться на раме виброплиты или виброкатка при включенном вибраторе.

Земляные работы на строительстве должны выполняться в течение всего года, в то время как основные землеройные машины не приспособлены для разработки мерзлого грунта. Поэтому для разработки грунта в зимних условиях приходится принимать меры для предохранения грунта от промерзания или предварительного рыхления смерзшегося грунта.

В настоящее время применяются следующие способы подготовки грунтов к разработке землеройными машинами в зимних условиях:

а) предварительное укрытие грунта до наступления холода;

б) оттаивание мерзлого грунта;

в) рыхление мерзлого грунта взрывным способом;

г) разрушение мерзлого грунта механическими способами с после

дующей разработкой его землеройными машинами.

Кроме того, можно предварительно утеплять грунт соломой, шлаком, опилками или снегом в местах намечаемого рытья котлованов, предохранять грунт от промерзания при вспашке его с осени до наступления холодов на глубину 25--35 см с последующим боронованием на глубину 15--20 см.

Отогрев мерзлого грунта с использованием электроэнергии, пара, горячей воды или тепла сжигаемого топлива экономически малоэффективен из-за большого количества потребляемой энергии. Расход энергии для отогрева 1 м3 грунта составляет в среднем 20--25 кет ч при электропрогреве, при паропрогреве энергоемкость увеличивается на 30%, а при огневых способах достигает 60 квт-ч/м3. Процесс оттаивания мерзлого грунта протекает медленно и длится 20--30 ч.

Взрывной способ разрыхления мерзлых грунтов в строительстве имеет по ряду причин ограниченное распространение. В населенных пунктах, особенно в крупных городах, производство взрывов затруднено по соображениям безопасности людей и возможности нарушения подземных коммуникаций. При выполнении работ на вновь осваиваемых территориях возможно более широкое применение этого способа, однако при буро-взрывных работах возникают простои в ожидании взрывов и из-за перемещения экскаваторов в безопасную зону и обратно.

Из механических способов разрушения мерзлых грунтов применяются: ударный, резка грунта специальными машинами и разрушение рыхлителями.

При ударном способе применяются рыхлительные клинья весом от 0,8 до 3,5 т (232). Это простейшее орудие для разрыхления мерзлых грунтов можно рассматривать как сменный рабочий орган одноковшового экскаватора, оснащенного решетчатой стрелой. К концу стального каната, который сходит с барабана лебедки и проходит через головной ролик стрелы, с помощью специального вертлюга крепится рабочий орган клиновой формы. Свободное сбрасывание рыхлительных клиньев производится при выключенной муфте лебедки экскаватора и отпущенном тормозе обычно с высоты 8--10 м. Рыхление грунта рых-лительными клиньями применяется при отсутствии более эффективных средств. В процессе эксплуатации клиньев происходит интенсивный износ стальных канатов вследствие их раскручивания и закручивания от вращающегося относительно вертикальной оси клина, а также износ других узлов машины из-за динамических нагрузок.

На 232, а и б показаны рыхлительные клин и шары, навешиваемые на подъемный канат одноковшовых экскаваторов.

Более рационально для этой работы вместо экскаваторов использовать гусеничные тракторы, оснащенные стрелой и бульдозерной фрикционной лебедкой.

Для разрыхления очень малых объемов мерзлого грунта применяются отбойные молотки.

В последние годы для разрыхления мерзлых грунтов применяют навесные тракторные рыхлители, работающие в комплекте с мощными бульдозерами 250--500 л. с. Послойное рыхление «и снятие разрыхленного грунта позволяют разрабатывать широкие траншеи, котлованы и выемки на полную глубину промерзания. На больших массивах рыхление мерзлого грунта рыхлителями наиболее экономично.

Получило также распространение разрушение мерзлых грунтов с помощью дизель-молотов, являющихся сменным оборудованием одноковшового экскаватора или гусеничного трактора. Дизель-молот совершает 50--60 направленных ударов в 1 мин. При глубине промерзания 0,6--0,8 м производительность достигает 95 м3/ч мерзлого грунта. Схема производства земляных работ с рыхлением мерзлого грунта экскаватором с дизель-молотом и разработка котлована экскаватором, оборудованным прямой лопатой, показана на 232, в.

Разрыхление мерзлого грунта методом резания всего объема грунта в траншее или котловане или нарезания щелей в двух взаимно перпендикулярных направлениях с последующей разработкой грунта экскаваторами выполняется специальными машинами с рабочим органом в виде дисковой фрезы или бесконечной цепи с зубками.

Многоковшовый универсальный траншейный экскаватор, оснащенный мерзлоторезным сменным оборудованием (233), предназначен для разработки траншей глубиной до 2,5 м при промерзании грунта на 1 м. Режущим органом являются 18 жестких ковшей с клиновидными зубьями (клыками). Их расположение на ковшах в шахматном порядке позволяет производить крупный скол грунта. Режущая часть зубьев наплавляется износостойкими сплавами.

Скорости ковшовой цепи и рабочего хода при работе на мерзлом грунте должны быть уменьшены.

Траншейные многоковшовые роторные экскаваторы типа Р-7 и Р-10 также весьма эффективно могут применяться для рытья траншей в мерзлом грунте.

Схема мерзлоторезной машины барового типа показана на 234. В качестве ее базы используется траншейный экскаватор или трактор. Рабочим режущим органом является цепной бар -- бесконечная цепь с режущими зубками, армированными пластинками из твердого сплава.

На баровом траншейном универсальном экскаваторе (БЭТУ) смонтирован гидропривод, состоящий из масляного насоса 1 с механизмом привода, масляного бака 2, гидрораспределителя 3, гидроцилиндра 4, трубопроводов 5 и шлангов высокого давления 6.

Напор режущей цепи бара: с зубками на поверхность мерзлого грунта и заглубление бара в грунт осуществляются гидроцилиндром, шар-нирно прикрепляемым к балке 7, установленной между направляющими бункерной рамы 8. Хвостовик штока поршня гидроцилиндра также шарнирно закреплен "на кронштейнах 9, приваренных к коробке, в которой смонтирован бар 10.

При баре длиной 1,9 м возможно нарезание щелей глубиной до 1,3 м, шириной 0,14 м. При испытаниях экскаватора на суглинистом .грунте глубиной промерзания 0,8--1,2 м была достигнута скорость нарезания щели 120--150 м/ч.

Список литературы

1. http://www.referun.com/n/kreplenie-gruntovyh-otkosov-yacheistymi-polietilenovymi-panelyami-s-dispersnymi-zapolnitelyam

2. http://www.findpatent.ru/patent/239/2399718.html

3. http://www.ntpo.com/patents_building_materials/building_materials_10/building_materials_423.shtml

Размещено на Allbest.ru

...