Общие принципы выбора грунтоуплотняющих машин
К уплотняющим машинам предъявляют следующие требования: 1) высокая производительность работ; 2) возможность использования в стесненных местах, что важно в городских условиях; 3) универсальность уплотнения, т. е. замена одного вальца другим — кулачковым, вибрационным и т. д.; 4) снижение стоимости уплотнения, расхода топливно-смазочных материалов; 5) уменьшение их металлоемкости. Связные грунты при оптимальной влажности эффективно уплотняются пневмоколесными и кулачковыми катками, а также машинами ударного действия. Песчаные грунты наиболее целесообразно уплотнять вибрационными машинами при влажности менее оптимального ее значения: при этом достигается лучшая упаковка зерен за счет воздействия колебательных движений (рис. 11.7). Такие грунты вибрационные машины уплотняют на большую глубину, чем связные, т. е. при связных грунтах требуется затратить больше энергии для их уплотнения (рис. 11.8). Машины ударного действия применяют независимо от свойств грунтов. Производительность современных землеройных машин составляет 400, и даже 600 м3/ч. В связи с этим приходится повышать производительность уплотняющих машин за счет увеличения либо их количества, либо скорости рабочего движения. Первый путь не всегда возможен ввиду значительных помех и заторов в работе при перенасыщении строительной площадки дорожными машинами и автомобилями. Второй путь применяют во многих странах, однако увеличение рабочей скорости до 12—15 км/ч сопровождается снижением глубины уплотнения (по данным М. Т. Костельова) на 30—40 %. Значит требуются дополнительные затраты и работы по разравниванию и планировке грунта более тонкими слоями. В общем виде производительность уплотняющих машин П, м/ч, составляет: П = 1000hσ (В—b) η/n, где h — толщина уплотняемого слоя, м; σ — рабочая скорость движения уплотняющей машины, км/ч; В — ширина уплотняемой полосы, м: b — ширина перекрытия соседних полос уплотнения, м; η — коэффициент, учитывающий потери времени на повороты машины и переключение скоростей; n — число проходов для достижения требуемой плотности.
14.
Дорожные катки: классификация и основные характеристики
При создании дорожного покрытия очень важно, чтобы дорожно-строительный материал достиг определенной прочности и упругости. Для этого его нужно хорошо уплотнить. В дорожном строительстве выделяют три способа уплотнения: - укатку; - уплотнение; - вибро-уплотнение. Основной машиной, осуществляющей уплотнений дорожного покрытия, являются дорожные катки. Множество фирм выпускают катки различного вида, мощности и веса. Среди характеристик, влияющих на качество уплотнения, стоит отметить следующие: - массу катка; - площадь контакта вала с уплотняемым слоем; - скорость укатки; - число проходов. Если рассматривать дорожные катки с различных сторон, то и классификацию можно дать разную, в зависимости от рассматриваемых особенностей. Классификация первая: по виду рабочего органа. Здесь выделяют катки: - с гладкими вальцами; - решетчатые; - кулачковые; - пневмоколесные; - комбинированные. Если гладкие вальцы известны всем, то назначение остальных стоит рассмотреть отдельно. Решетчатый каток имеет обечайку в виде решетки из литых металлических элементов. Он создан для уплотнения грунта, как связного, так и несвязного. Наличие решетки помогает разбивать комки и другие плотные образования. Кулачковые катки имеют на обечайках закрепленные кулачки. Основное их применение – рыхлые связные грунты толщиной не более 22-30 см. Особенность прохода кулачковым катком заключается в том, что первоначально кулачки уходят в грунт целиком и даже валец может в него погрузиться. Но при дальнейшем уплотнении этого не происходит. Пневмоколесные катки предназначены для длительного приложения нагрузки к уплотняемой поверхности. В комбинированном катке устанавливаются различные вальцы, что усиливает качество его работы. Чаще всего комбинируют пневмоколесный вариант с виброколесным. Такая машина становится более универсальный и хорошо уплотняет фактически любой грунт. Классификация вторая: по принципу действия. Здесь существует два вида катков: статические и вибрационные. Статический каток движется по уплотняемому материалу, оказывая на проходимые поверхности стандартное давление. А вибрационный каток воздействует на уплотняемый слой как за счет силы тяжести, так и воздействуя на него в силу периодических колебаний. Использование вибрационного катка уменьшает количество проходов катка по следу в 1,5-3 раза в зависимости от грунта. Классификация третья: по способу передвижения. Здесь выделяют: - прицепные (масса полностью передается на уплотняемый материал); - полуприцепные (часть массы передается на тягач); - самоходные. Классификация четвертая: по числу осей. Катки бывают одноосные, двухосные, трехосные. Классификация пятая: по количеству вальцов. Здесь выделяют одновальцовые, двухвальцовые, трехвальцовые. Последние две классификации порождают всевозможные виды катков в зависимости от модельного ряда производителя. Таким образом, рассматривая катки с точки зрения классификации, надо прежде всего отметить, что дорожный каток выбирается в зависимости от выполняемых функций и особенностей уплотняемых поверхности. Выбир
15.
При проектировании и строительстве дорожного полотна важно заранее продумать технологию укладки и, собственно, материалы для укладки дороги; количество слоёв, их последовательность. Всё это определяется в первую очередь назначением дороги. Чем выше будет интенсивность движения, тем сложнее будет устройство дорожного полотна. С этой точки зрения, говорить об отдельных слоях дорожного полотна правомерно для дорог высоких категорий.
Любая дорога состоит из нескольких составляющих, как минимум из основания и дорожной одежды (покрытия). Они в свою очередь также укладываются слоями. От используемых стройматериалов и качества укладки отдельных слоёв и их соотношений и зависит качество дорожного полотна в целом.
Основание дороги укладывается непосредственно на подготовленный грунт. Первый слой, наносимый на грунт, и есть подстилающий, или выравнивающий. Его основные функции, как следует из названия, – передача нагрузок на земляное полотно и выравнивание поверхности. Однако вместе с тем подстилающий слой является дренирующим, противозаиливающим и защитным от морозов. В связи с особыми климатическими или гидрологическими условиями проектные решения могут корректироваться путем замены материала на более или менее проницаемый, введения дополнительных конструкций и т.д.
Выполняться он может из таких материалов, как горячий асфальтобетон, асфальтобетонный гранулят, чёрный щебень или битумоминеральная открытая смесь. Каждый из них требует определённой технологии обработки для того, чтобы в конечном результате выравнивающий слой отвечал определённым требованиям. Первое – это толщина. Как и другие параметры, вне зависимости от материала она должна строго соответствовать проектной величине. На ровных участках дороги толщина слоя, как правило, не более 10 см, на виражах допускается увеличение до 50 см. Чтобы укладываемая смесь не расползалась в верховой части, наращивание слоёв осуществляют параллельно и на обочине или уширении. Второе – это плотность. Уплотнение проводят двумя катками: самоходным на пневмошинах и со стальными вальцами. Чтобы смеси не прилипали к вальцам, необходимо адекватное умеренное увлажнение. Продольную укатку начинают от краёв и постепенно проходят к центру. На виражах – снизу вверх. Контроль проводят по лабораторному образцу для данного материала. Третье – это ровность. Для контроля ровности используется специальная трёхметровая металлическая рейка. Опять же показатели не должны отличаться от проектных, или же иногда по усмотрению главного инженера отклонения в пределах 5 мм считаются удовлетворительными. При выявлении каких-либо несоответствий характеристик слоя установленным нормативам дефектный участок подлежит переделке. Для этого достаточно разрыхлить старый материал, добавить новый сколько требуется и провести разравнивание и уплотнение заново.