63. Какова область применения и классификации машин для уплотнения грунтов?

Цель уплотнения — получение плотной и прочной структуры грунта, способной в дальнейшем противостоять внешним воздействиям, которые будут иметь место во время службы инженерных сооружений.

Работа всех машин для уплотнения связана с приложением к поверхности грунтового слоя циклических нагрузок. Под последними понимаются следующие друг за другом процессы нагрузки и разгрузки грунтов. В результате внешних силовых воздействий в уплотняемом материале накапливаются необратимые (остаточные) деформации, способствующие повышению его плотности.

По принципу действия на грунт различают машины статического (укатка) и динамического (трамбование и вибрация) действия (рис. 8.34). Применяют также комбинированные методы уплотнения: виброукатку, вибротрамбование и сочетание укатки с трамбованием (рис. 8.35).

Рабочими органами машин служат вальцы или колеса, которые перекатываются по грунтовой поверхности. Под действием силы тяжести машин в местах контактов рабочих органов с грунтом возникают давления, вызывающие внутренние напряжения и деформации уплотняемого мате риала. Интенсивность образования необратимых деформаций определяет эффективность работы уплотняющих средств.

Р ис. 8.34. Методы уплотнения фунтов: а — укатка; б — трамбование; в — вибрирование; V — направление перемещения рабочего органа; G — рабочий вес; т — рабочая масса; Я — высота подъема плиты; h — величина остаточной деформации уплотняемой среды; со — угловая скорость вращения дебаланса;

К машинам статического действия, уплотняющим грунты, относятся кулачковые, решетчатые и пневмоколесные катки.

Трамбующие машины основаны на ударном действии их рабочих органов. Последние в момент их контакта с грунтовой поверхностью обладают определенным количеством движений. В процессе удара за очень короткий промежуток времени большая часть кинетической энергии рабочего органа переходит в другие виды энергии. Процесс сопровождается весьма быстрым повышением давления на поверхности контакта и последующим быстрым его спадом.

Уплотнение грунта трамбованием может осуществляться механическим трамбованием (пневматическими и электрическими трамбовками, а также трамбовками с бензиновым двигателем и взрывного действия); машинами с падающими плитами; навесными плитами на экскаваторах и кранах.

Рис. 8.35. Классификация средств механизации для уплотнения грунтов

64.Привести и охарактеризовать основные конструкции катков статического действия, уделив особое внимание каткам на пневмошинах.

Наибольшее распространение получили пневмоколесные прицепные и полуприцепные катки, у которых уплотняющее воздействие осуществляется посредством контактного давления, передаваемого катящимися колесами на поверхность уплотняемого материала при многократных проходах по одному следу.

При уплотнении комковатых связных грунтов эффективно применение прицепных и полуприцепных кулачковых и решетчатых катков.

Рис. 4.27. Пневмоколесный прицепной каток

Конструкция прицепных и полуприцепных пневмоколесных катков (рис. 4.27) представляет собой жесткую раму 3 со сцепным устройством 1, к которому балансирно присоединены балластные ящики 2 с пневматическими колесами 4. При такой подвеске постоянно обеспечивается контакт всех колес с неровной поверхностью. В зависимости от марки используемого тягача прицепные и полуприцепные катки различаются по своей конструкции.

В настоящее время область применения катков статического действия ограничена из-за их низкой, по сравнению с вибрационными катками, эффективности.

Пневмоколесные катки, в отличие от катков с гладкими вальцами, позволяют длительное время прилагать нагрузку к уплотняемому материалу.

Главными параметрами катков, характеризующими их уплотняющую способность, служат вес и удельное давление, приходящееся на 1 пог. см ширины барабана у гладких, на 1 ног. см ширины протектора шины у пневмоколесных и на 1 см2 площади кулачка у кулачковых катков.