388

Исходные данные к задаче № 5

21

2.МАШИНЫ ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ ГРУНТА

2.1.Дорожные катки

Дорожные катки относятся к числу наиболее распространенных уплотняющих средств грунтов. Классифицируются на следующие группы: катки статического действия (с гладкими вальцами, с кулачковыми вальцами, с пневматическими шинами, с вибровальцами). Трамбующие машины - с вальцами, с падающим грузом, с трамбующими плитами, с виброплитами.

По способу передвижения катки разделяют на прицепные,самоходные и полуприцепные.

Выбор типа катка осуществляют в зависимости от характера взаимодействия его рабочего органа с грунтом (табл. 14) по приложению 6.

Оптимальная толщина слоя уплотняемого грунта может быть вычислена по следующим формулам:

1) для гладких катков (с гладкими вальцами):

см; где ω - влажность уплотняемого грунта, %;

ωо- оптимальная влажность грунта, % (табл. 15); gл- среднее линейное давление катка на грунт, Н/м; R - радиус вальца, м.

Среднее линейное давление катка на грунт выражают

22

отношением силы тяжести к ширине катка, распределяется на все вальцы.

gл=Q/B,

где Q - сила тяжести катка, Н; В - ширина катка, м.

2) для кулачковых катков:

h0= 0,65 (L + 2,5b - hp),

где L - длина кулачка (табл. 16), см;

b - минимальный поперечный размер опорной поверхности кулачка (табл.16),см;

hp- толщина разрыхлѐнного слоя (табл. 16), см.

Таблица 16

Параметры кулачковых катков

Если известны диаметр вальца с кулачками Дк и без кулачков Д6, то длину кулачка можно определить следующим образом:

L= Дк - Дб/2;

3)для пневмошинных катков:

h0 = 2 ω/ωо√

где Q - сила тяжести, приходящаяся на одно колесо пневмошинного катка, кН;

σcр- среднее давление на грунт, МПа:

23

σср=Р/(1-ψ),

где Р - давление воздуха в шине (табл. 17), МПа; ψ - коэффициент жѐсткости шины (табл. 18).

Эксплуатационная часовая производительность катков

При уплотнении грунтов производительность катков оценивают в единицах площади (м2/ч). Эксплуатационная часовая производительность в единицах площади определяется по формуле:

Пэч1= [v (B-C)/n]*kв,

где v - скорость движения катка, м/ч; (до 2 км/ч);

В - ширина укатываемой полосы, м (приложение 6); С - ширина полосы перекрытия (С = 0,15...0,2 м);

n - число проходов по одному месту;

kв - коэффициент использования рабочего времени часа (kв= 0,8 - 0,9).

Эксплуатационная часовая производительность в единицах объѐма определяется по формуле (м3/ч):

Пэ.ч= Пэч1 * h0

24

Эксплуатационная сменная производительность катка (м2/ч и м3/ч) определяется по формулам:

Пэ.см.1= [v(B - С)/n] * kсм * Тсм-в единицах площади; Пэ.см.= Пэ.см.1 * h0 - в единицах объѐма,

где kсм - коэффициент использования рабочего времени смены (kсм = 0,75...0,8);

Тсм - продолжительность смены, ч.

Задача 6

Выбрать каток и определить его эксплуатационную часовую и сменную производительность.

Исходные данные к задаче 6

Примечание. Числитель - несвязный грунт; знаменатель - связный грунт.

25

3.ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СВАЙНЫХ РАБОТ

3.1.Свайные молоты

Встроительстве для забивки свай наибольшее распространение получили сваепогружатели ударного действия, к которым относятся свайные молоты.

Свайные молоты состоят из массивной ударной части, движущейся возвратно-поступательно относительно направляющей конструкции в виде цилиндра (трубы), поршня со штоком и т.д. Ударная часть молота наносит чередующиеся удары по головке сваи и погружает еѐ в грунт. Направляющая часть молота имеет устройство для закрепления и центрирования молота на свае.

Выбор типа молота для забивки свай и свай-оболочек выполняют по двум параметрам:

а)минимальная потребная энергия одного удара молота Э, кДж:

Э= 1,75 * а * Р,

где а - коэффициент пропорциональности, установленный на основе практики, кДж/кН (а = 0,25);

Р - несущая способность сваи ( расчѐтное сопротивление нагружению), кН.

Для свай - стоек:

Р = k * m * Rн * Sc,

где k - коэффициент однородности фунта (k = 0,7);

m - коэффициент условий работы сваи (для центрально сжатых свай m= 1,0);

Rн - нормативное сопротивление грунта основанию в плоскости нижнего конца (острия) сваи (табл. 19), кН/м2;

Sc - площадь поперечного сечения сваи, м2. Для висячих свай:

где u - периметр поперечного сечения сваи, м;

fiH - нормативное сопротивление i -го слоя грунта (однородного) по боковой поверхности сваи (табл. 20 );

hi - толщина i -го слоя грунта (однородного), прорезаемого сваей, м.

Таблица 19

Расчѐтное сопротивление под нижним концом свай

Примечание. Для промежуточных глубин погружения свай значение RH определяют интерполяцией.

Таблица 20

Расчетные сопротивления на боковой поверхности свай

Примечание. Для промежуточных глубин расположения слоев грунта значения fн определяют интерполяцией.

б) Необходимая сила тяжести ударной части молота Q, (Н): определяется по формуле:

Q ≥q / kp,

27

где q - сила тяжести сваи, включая наголовник и подбабок, Н;

kp- коэффициент, определяемый длиной сваи и плотностью фунта. Для свай длиной Lc> 12м: kp= 1,0. Для свай длиной Lcp< 12 м и плотных грунтов kp= 1,5; грунтов средней плотности - kp = 1,25. По полученным величинам Э и Q подбирают молот (приложение 7. табл. 1, 2).После выбора молота его проверяют на применимость:

(Qп+q)/Эp≤Kп,

где Qп - полная сила тяжести молота, Н;

Эр - расчѐтная энергия удара выбранного молота, Дж; Кп- коэффициент применимости молота (табл. 21). Расчѐтное значение энергии удара определяют следую-

щим образом:

- для подвесного и паровоздушного молотов одиночного действия

Эр = Q*H;

-для трубчатых дизель-молотов Эр = 0,9 * Q *Н;

-для штанговых дизель-молотов Эр = 0,4 * Q *Н;

-для паровоздушных молотов двойного действия - согласно паспортным данным.

Здесь Q - сила тяжести ударной части выбранного молота, (Н); Н - фактическая высота падения ударной части молота,

(м) (для трубчатых Н = 2,8 м, для штанговых при силе тяжести ударной части 12 500, 18 000 и 25 000 соответственно 1,7; 2 и 2,2 м).

При выборе молотов для забивки наклонных свай энергию удара, вычисленную в подпункте а), необходимо увеличить, умножив ее значение на коэффициент К1(табл. 22).

Таблица 22

Значения коэффициента увеличения энергии удара молота при забивке наклонных свай

3.2. Копры

Копры служат для установки и поддержания свай в процессе их забивки, для подвески молотов, для установки лебедок, а также паровых и компрессорных установок.

Выбор копра выполняется по 2-м параметрам:

а) грузоподъемность копра Gk(H) должна быть равной или несколько большей, чем общая сила тяжести молота и сваи,

т.е.:

Gk≥ (Qп + q);

б) потребная полная высота копра Нк(м) должна быть:

Hk≥ (Lc + Iм + Iх+ I+∆I),

где Lc - полная длина сваи, м; Iм - полная длина молота, м;

Iх - длина хода ударной части молотов простого действия или высота падения простейшего подвесного (механического) молота, м. Для дизель-молотов и паровоздушных молотов двойного действия (1х = 0,2...0,5 м);

I - запас в высоте копра для размещения подъемных блоков (I

= 0,5... 1 м);

∆I - разница уровней стояния копра и поверхности земли в месте погружения сваи, м (знак «+» ставят при размещении копра ниже уровня погружения сваи, а знак «-» - выше уровня погружения сваи).

Затем выбирают копр (приложение 7, табл. 3)

29

Технические характеристики копров представлены в приложении 7.

Задача 7

Подобрать оборудование для забивки свай.

Исходные данные:

30