Файловый архив студентов. Файловый архив студентов.
1312 вуза, 5274 предмета.
/ Регистрация
FAQ Обратная связь Вопросы и предложения
Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Белорусский национальный технический университет
Предмет:
[НЕСОРТИРОВАННОЕ]
Файл:

Машины для строительства, ремонта и содержания автомобильных дорог

.pdf
Скачиваний:
1
Добавлен:
24.11.2025
Размер:
16.03 Mб
Скачать
☆

hр – расчетная глубина рыхления, м;

k1 – коэффициент, характеризующий число проходов одного направления, k1 = 1…2.

В зависимости от развиваемой тяги базовой машины и физикомеханических свойств разрабатываемого грунта наибольшее заглубление зубьев составляет 0,4...1 м.

4.2. Машины для водоотлива и водопонижения

Для откачивания воды из котлованов, траншей и водоемов применяют насосы и насосные установки. Наиболее широко распространены диафрагменные, центробежные и винтовые насосы. Насосы подбирают по подаче, в 1,5...2 раза превышающей ожидаемый приток.

Диафрагменный насос (рис. 4.9) состоит из литого чугунного корпуса 6 с всасывающим патрубком 3, крышки 9 с отводящим патрубком 8 и упругой резиновой диафрагмы 2, прикрепленной с помощью тарелки 4 к колпаку 1.

Рис. 4.9. Диафрагменный насос

Колпак и диафрагма через систему рычагов получают колебательные движения в вертикальной плоскости. При подъеме диафрагмы в корпусе насоса создается разрежение, в результате чего

170

всасывающий клапан 5 открывается, нагнетательный 7 закрывается и жидкость засасывается в корпус насоса. При опускании диафрагмы вода вытесняется через нагнетательный клапан в отводящую трубу. Диафрагменные насосы позволяют всасывать воду с глубины до 6 м. Производительность наcoca составляет 12...25 м3/ч.

Самовсасывающий центробежный насос имеет высоту всасы-

вания 6 м и высоту подъема воды от 9 до 20 м. Подача насоса колеблется от 24 до 120 м3/ч. Привод осуществляется от двигателя внутреннего сгорания или электродвигателя. Отличительная особенность самовсасывающих насосов – потребность в заливке корпуса водой при первом пуске после остановки.

Самовсасывающий агрегат (рис. 4.10) состоит из насоса 2, про-

межуточной опоры 3 и электродвигателя 5, от которого эластичной соединительной муфтой 6 вращение передается приводному валу 4, установленному в подшипниках 7.

Рис. 4.10. Самовсасывающий агрегат

171

Насос состоит из корпуса со всасывающей А и нагнетательной Б камерами, рабочего колеса 9, всасывающего рукава 12 с фильтром 11, напорного рукава и обратного клапана 13. В корпусе имеется смотровой люк, закрываемый крышкой 10. В нижней части корпуса находится спускное отверстие, закрытое пробкой 8. Перед пуском в корпус насоса через люк 1 заливается вода. В первый момент включения в электрическую сеть трехлопастное рабочее колесо перекачивает воду из всасывающей камеры в нагнетательную. Благодаря создаваемому во всасывающей камере разрежению открывается обратный клапан 13, и в корпус поступает воздух из всасывающего рукава. По мере удаления воздуха всасывающий рукав заполняется водой, проходящей через фильтр, и насос переходит на нормальную работу.

При необходимости разработки котлованов ниже уровня грунтовых вод в несвязных грунтах применяются иглофильтровальные установки. Наиболее целесообразно применение иглофильтров при разработке котлованов в сильно слоистых грунтах. При одноярусном расположении иглофильтров можно понизить уровень грунтовых вод на 1,5...6 м. При необходимости понижения их на большую глубину иглофильтры устанавливаются в несколько ярусов.

Иглофильтровальная установка (рис. 4.11) состоит из нескольких иглофильтров 5, погружаемых в грунт, впускного коллектора 7 и самовсасывающего вихревого насоса 1, приводимого в движение электродвигателем 3 через эластичную соединительную муфту 2.

Иглофильтр состоит из двух полых латунных цилиндров длиной до 8 м и диаметром до 150 мм с отверстиями на цилиндрической поверхности, между которыми помещена сетка. Он погружается в грунт в результате подмыва струей воды, подаваемой в надфильтровую трубу 6 и насадок 4.

Вихревой насос имеет корпус 8, состоящий из впускной 9 и напорной 10 частей, вал 11 и закрепленное на нем рабочее колесо 12. Выпускная и напорная части корпуса имеют каналы, соединяющие их полости с зоной 13. В этой зоне расположено рабочее колесо, при вращении которого под влиянием центробежной силы и действия лопаток вода движется из впускной камеры в напорную. К впускной камере подключается впускной коллектор, соединенный с иглофильтрами, расположенными на расстоянии 0,75...2 м один от другого.

172

Рис. 4.11. Иглофильтровальная установка:

а – схема установки; б – самовсасывающий вихревой насос

Производительность вихревого насоса – 100 м3/ч. Он создает напор до 60 м.

При разработке затопленных котлованов с уровнем воды более 3 м применяют эрлифты и гидроэлеваторы.

Эрлифты – воздушные водоподъемники (рис. 4.12 а) – несмотря на сравнительно малый КПД (до 36 %) имеют ряд достоинств: простое устройство, надежность, бесперебойность работы.

Сжатый воздух или газ под давлением до 0,3 МПа нагнетается по газовой трубе 1 в жидкостную трубу 2, где образуется эмульсия – смесь воздуха или газа с водой. Вода увлекается вверх пузырьками воздуха или газа.

173

Рис. 4.12. Схемы эрлифта (а) игидроэлеватора (б)

Гидроэлеватор (рис. 4.12 б) всасывает пульпу под действием вакуума, создаваемого протеканием струи воды с большой скоростью через отверстия смесительной камеры. Гидроэлеватор, удерживаемый канатом 7, опускают краном на разрабатываемый разрыхленный грунт, в который всасывающий башмак 5 врезается зубчатой короной. По трубопроводу 6 под давлением не менее 0,4 МПа подается вода. При прохождении воды в пульпопровод 3 внутри эжектора 4 создается разрежение, обеспечивающее засасывание и подъем пульпы по пульпопроводу. При давлении воды 0,4...0,8 МПа высота всасывания достигает соответственно 1...1,5 м и нагнетания – 6...7 м.

Производительность гидроэлеваторов и эрлифтов на разработке супесчаного грунта составляет 5...20 м3/ч при насыщении пульпы грунтом 5...20 %.

5. МАШИНЫ ДЛЯ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ

5.1.Физико-механические свойства грунтов

Косновным физико-механическим свойствам грунтов, характеризующим их способность сопротивляться внешним нагрузкам, относятся:

1) гранулометрический состав;

174

2)плотность;

3)влажность;

4)пластичность;

5)липкость;

6)разрыхляемость;

7)связность;

8)сопротивление сдвигу.

Плотность характеризуется массой единицы объема грунта, взятой в естественном залегании.

Влажность определяется содержанием воды в грунте, измеренным в процентах.

Пластичность – это способность грунта изменять, не разрушаясь, свою форму, сохраняемую после снятия нагрузки.

Разрыхляемостью называется способность грунтов, пород, материалов увеличиваться в объеме при разработке. Коэффициент разрыхления Kp представляет собой отношение объема грунта в разрыхлен-

ном к объемугрунта в естественном состоянии ( Kp = 1,1…1,7).

На сопротивление сдвигу грунта влияет связность (сцепление) и трение грунтов. Связность характеризует способность грунтов противостоять воздействию внешних сил (к связным грунтам относятся глины, к несвязным – сухие пески).

Комплексными показателями для оценки разрабатываемости грунтов рабочими органами строительных машин являются удельные сопротивления грунта резанию K и копанию K , т. е. сопротивления на рабочих органах, отнесенные к площади поперечного сечения вырезаемой стружки. При этом сопротивление копанию включает в себя все сопротивления при разрушении грунта и наполнении рабочего органа, а сопротивление резанию – только сопротивление от вырезания стружки.

В основу принятой классификации грунтов по группам трудности их разработки положен показатель прочности грунтов по числу ударов специального плотномера – ударника ДорНИИ, который представляет собой простейший прибор по типу забиваемого стержня. Стержень погружается в грунт под действием ударов падающей гири. Масса гири – 2,5 кг, высота ее падения – 400 мм, площадь сечения стержня – 1 см2, глубина погружения – 100 мм.

175

В соответствии с СНБ 8.03.101-2000 (сб. 1 «Земляные работы») грунты по трудности их разработки различными машинами разделяются на четыре группы (табл. 5.1).

Таблица 5.1

Классификация грунтов в зависимости от трудности их разработки

 

 

Средняя

Механизированная разработка грунтов

 

 

Экскаваторами

 

 

 

 

 

 

плот-

 

 

 

 

Грей-

№

Наименование и

ность в

 

 

тран-

тран-

 

 

 

краткаяхаракте-

естест-

 

одно-

шей-

шей-

Скре-

Буль-

Грей-

дер-

п/п

ристика грунтов

венном

 

ков-

ными

ными

пера-

дозе-

де-

эле-

 

 

залега-

 

шо-

цеп-

ротор-

ми

рами

рами

вато-

 

 

3

выми

ными

 

 

 

рами

 

 

нии, кг/м

 

ными

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

 

4

5

6

7

8

9

10

1

Гравийно-галеч-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ныегрунты (кро-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ме моренных) при

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

размере частиц:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

до 80 мм

1750

 

1

–

2

2

2

3

–

 

свыше 80 мм

1950

 

2

–

4

–

3

–

–

 

свыше 80 мм с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержанием ва-

1950

 

3

–

3

–

3

–

–

 

лунов до 10%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

Глина:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мягко- и туго-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пластичная без

1800

 

2

2

2

2

2

2

2

 

примесей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мягко- и туго-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пластичная с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

примесью щебня,

1750

 

2

2

2

2

2

3

–

 

гальки, гравия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

или строительно-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

го мусора до 10%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мягко- и туго-

1900

 

3

–

3

2

2

–

–

 

пластичнаяспри-

 

 

месямиболее 10%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мягкаякарбонная

1950

 

3

–

3

2

3

3

3

 

твердая карбон-

1950…

 

4

–

4

–

3

–

–

 

ная, тяжелая ло-

2150

 

 

мовая сланцевая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

176

Продолжение табл. 5.1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

3

Грунт раститель-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ного слоя:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

безкорнейкустар-

1200

1

1

1

1

1

1

1

 

ника идеревьев

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

скорнямикустар-

1200

1

2

2

1

2

–

–

 

никаи деревьев

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с примесью щеб-

1400

1

2

2

1

2

–

–

 

ня,гравияилирас-

 

тительногомусора

 

 

 

 

 

 

 

 

4

Грунты леднико-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вогопроисхожде-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ния(моренные):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пески, супесии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

суглинки прико-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

эффициенте по-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ристостиилипо-

1600

1

–

–

–

1

–

–

 

казателе консис-

 

тенцииболее 0,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

исодержании час-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тицкрупнее 2 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

до10%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пески,супеси ису-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

глинкиприкоэф-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

фициенте пори-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

стостиили пока-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

зателеконсистен-

1800

2

–

–

–

2

–

–

 

цииболее0,5;гли-

 

ны при показателе

 

 

 

 

 

 

 

 

 

консистенциибо-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лее 0,5 исодержа-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ниичастиц круп-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нее 2 ммдо10%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

глины припоказа-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

телеконсистенции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

до0,5 исодержа-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ниичастиц круп-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нее 2 ммдо10%;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пески, супеси, су-

1850

3

–

–

–

3

–

–

 

глинкииглины

 

прикоэффициен-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

те пористостиили

 

 

 

 

 

 

 

 

 

показателе конси-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

стенцииболее 0,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

исодержаниичас-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тицкрупнее 2 мм:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

до 35%

1800

2

–

–

–

2

–

–

 

до 65%

1900

3

–

–

–

3

–

–

177

Продолжение табл. 5.1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

5

Лесс:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мягкопластичный

1600

1

2

2

1

2

1

1

 

тугопластичный

1800

1

2

2

2

1

2

–

 

с примесью гра-

 

вия или гальки

 

 

 

 

 

 

 

 

6

Мусор строитель-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ный:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рыхлыйи слежав-

1800

2

–

–

–

2

–

–

 

шийся

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сцементированный

1900

3

–

–

–

3

–

–

7

Песок:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

без примесей

1600

1

2

2

2

2

3

1

 

с примесью щеб-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ня, гальки,гравия

1600

1

2

2

2

2

3

1

 

или строительно-

 

гомусора до10%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тоже спримесью

1700

1

–

2

2

–

–

–

 

более 10%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

барханный и

1600

2

–

–

3

3

–

–

 

донный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

Суглинок:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

легкий и лессо-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

видный, мягко-

1700

1

1

1

1

1

1

1

 

пластичный без

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

примесей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тоже спримесью

 

 

 

 

 

 

 

 

 

щебня, гальки,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

гравияилистрои-

1700

1

2

2

1

1

1

–

 

тельного мусора

 

до 10% и туго-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пластичный без

 

 

 

 

 

 

 

 

 

примесей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

легкий и лессо-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

видный, мягко-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пластичныйспри-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

месью щебня,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

гальки,гравияили

 

 

 

 

 

 

 

 

 

строительногому-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сора более 10%,

1750

2

–

2

2

2

–

–

 

тугопластичный с

 

примесьюдо10%,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тяжелый полу-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

твердый и твер-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дый без приме-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сей и с примесью

 

 

 

 

 

 

 

 

 

до 10%

 

 

 

 

 

 

 

 

178

Продолжение табл. 5.1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

 

тяжелый полу-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

твердый и твер-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дый с примесью

 

 

 

 

 

 

 

 

 

щебня, гальки,

1950

3

–

4

–

2

–

–

 

гравияилистрои-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тельногомусора

 

 

 

 

 

 

 

 

 

более 10%

 

 

 

 

 

 

 

 

9

Супесь:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

легкая, пластич-

1650

1

2

2

2

2

2

2

 

ная без примесей

 

твердаябез при-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

месей, пластичная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и твердая с при-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

месью щебня,

1650

1

2

2

2

2

2

2

 

гальки, гравия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

илистроительно-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

гомусора до10%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тоже спримесью

1800

1

–

2

2

2

–

–

 

до 30%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тоже спримесью

1850

1

–

2

2

2

–

–

 

более 30%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

Торф:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

без древесных

800…1000

1

1

1

1

1

1

1

 

корней

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с древесными

 

 

 

 

 

 

 

 

 

корнями толщи-

850…1050

1

1

1

–

–

–

–

 

ной до 30 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тоже более 30 мм

900…1200

2

–

–

–

2

–

–

11

Чернозем и каш-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тановый грунт:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мягкий, пластич-

1300

1

1

1

1

1

1

2

 

ный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

то же с корнями

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кустарника и де-

1300

1

1

1

1

1

1

2

 

ревьев

 

 

 

 

 

 

 

 

 

твердый

1200

2

2

2

2

2

3

3

12

Щебень:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при размере

1750

2

–

–

–

3

–

–

 

частиц до 40 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при размере час-

1950

2

–

–

–

3

–

–

 

тиц более 40 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

179

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
Помощь Обратная связь Вопросы и предложения Пользовательское соглашение Политика конфиденциальности