Способы уплотнения дорожно-строительных покрытий. Классификация катков. Устройство и рабочие процессы катков статического действия и виброкатков.

После отсыпки грунта в насыпь вследствие его естественной осадки, а также от воздействия внешних нагрузок, передаваемых насыпи наземными сооружениями, движущимися по ней транспортными средствами и в других случаях, с течением времени грунт частично изменяет свою плотность, вызывая осадку земляного сооружения. Для получения проектных размеров земляного сооружения в процессе строительства после отсыпки грунта его уплотняют укаткой, трамбованием, вибрацией, виброукаткой или вибротрамбованнем. В процессе уплотнения частицы грунта смешаются и укладываются более компактно за счет вытеснения жидкой и газообразной фаз. Катки предназначены для уплотнения грунтов и других сыпучих материалов (гравия, щебня) при возведении отсыпаемых послойно дорожных насыпей, плотин и дамб, оросительных сооружений и водохранилищ, при засыпке канав и т. п. По способу силового воздействия на уплотняемый грунт различают катки статического действия и виброкатки. По типу рабочего органа катки изготовляют с гладкими, кулачковыми, ребристыми и решетчатыми вальцами и с пневмоколесами. По способу соединения с тягачом катки могут быть прицепными, полуприцепными и самоходными. Последние применяют в основном для уплотнения дорожных оснований и покрытий. Катки эффективно применять на линейных объектах большой протяженности или площадях с большими размерами. Катки с г л а д к и м и в а л ь ц а м и наиболее просты по конструкции. Такой каток состоит из гладкого пустотелого вальца 5 ( 4.48, а) и охватывающей его рамы 3 с дышлом 2 и сцепным устройством / на конце. Валец соединяется с рамой через подшипники 4 на торцовых шипах. Для увеличения давления на грунт валеи загружают песком (балластируют) через люк 7. Налипший на поверхность вальца грунт очищается скребком 6', установленным на раме. Катки этого типа перемещаются за тягачом (трактиром). Последовательные проходы выполняются либо с разворотами на концах гонов для возвратного движения, либо челночным способом, для чего тягач перецепляют на противоположную сторону катка. Их применяют преимущественно для прикатки в один-два прохода поверхности грунта, уплотненного другими катками. Кулачковые катки ( 4.48, в) отличаются от катков с гладкими вальцами наличием на рабочей поверхности вальцов кулачков 9, расставленных в шахматном порядке. Кулачки приваривают либо непосредственно к обечайке вальца. либо к полубандажам 8, которые затем монтируют на обечайке гладкого вальца. Междурядья кулачков очищают штырями, собранными на обшей балке, прикрепленной к раме вместо скребка. Грунт уплотняют внедряемыми в него кулачками, а на первых проходах также поверхностью вальца. Кулачковые катки эффективны для работы в рыхлых связных грунтах. Для уплотнения несвязных грунтов их не применяют из-за интенсивного перемещения частиц грунта вверх и в стороны, вследствие чего практически невозможно достигнуть требуемой плотности. Рабочие поверхности ребристых катков выполнены из нескольких соосных кольцевых бандажей с волнообразными внешними поверхностями, выступы которых расположены в шахматном порядке. Для укатки грунта на обширных площадях используют сцепы из двух — пяти катков и более, объединенных общими траверсами (рнс. 4.48, в). Прицепной пневмоколесный кат о к ( 4.48, г, д) состоит из рамы 3, соединенной посредством дышла 2 и сцепки с тягачом (трактором или автомобилем), 4...6 пневмоколес //, соединенных с рамой одной осью ( 4.48, г) или через балансиры ( 4.48, <>), и одного 10 ( 4.48, г) или нескольких 12 ( 4.48, О) по числу колес балластных ящиков. В последнем случае крайние балластные ящики жестко соединяются между собой передней и задней поперечными балками, а ось каждого из колес крепится к днищу соответствующего балластного ящика. Средние яшики балансирно закреплены на задней поперечной балке. Такая конструкция обеспечивает постоянный контакт всех колес с неровной поверхностью укатки и равномерную передачу нагрузки на грунт каждым колесом. Катки с общей осью колес этими свойствами не обладают н при их перемещения может нарушаться контакт отдельных колес с грунтом. Пневмоколесные катки применяют для уплотнения грунтов, гравийных и щебеночных основании, а также черных смесей и асфальтового бетона. Преимуществом этих катков перед катками с жесткими вальцами является то, чю при уплотнении каменных материалов они не измельчают их. Весьма эффективно для уплотнения малосвязных грунтов применять вибрационны к а т к и ( 4.48, е) с гладкими, кулачковыми или решетчатыми вальцами, внутри которых вмонтирован вибратор направленных колебании, приводимый клино-ременнон передачей от автономного двигателя, установленного на раме катка. Эффективность уплотнения достигается за счет совместного действия на грунт гравитационных и возмущающих сил, генерируемых вибратором, чю позволяет получить требуемую плотность грунта при меньшей массе катьа. Так. при уплотнении песков за счет вибрационного воздействия масса катка может быть снижена примерно в пять раз, при супесях — в два раза, а при уплотнении средних и тяжелых суглинков лишь на 10...30 %, Эффективность вибрационного воздействия снижается с увеличением содержания в грунте глинистых частиц. Поэтому для уплотнения связных и высокосвязпых грунтов требуется применять весьма тяжелые катки, Виброкатки могут работать в вибрационном и виброударном режимах.

*31*