Машины для строительства, ремонта и содержания автомобильных дорог

щие смесь, сближаются и взаимно заклиниваются, а наличие битума приводит к образованию между ними достаточно прочных и, вместе с тем, вязких связей. Поэтому для их уплотнения применяются только самоходные катки статического и вибрационного действия.

Катки, используемые для уплотнения асфальтобетонных смесей, разделяются на гладковальцовые, пневмоколесные и комбинированные.

Наиболее распространены самоходные катки с гладкими валь-

цами (рис. 6.8).

Рис. 6.8. Схемы самоходных катков с гладкими вальцами:

а – двухвальцовыйдвухосный;б– трехвальцовый двухосный;в– трехвальцовый трехосный;г – двухвальцовыйдвухосный сдополнительным вибровальцом малогодиаметра;1 – рама;2 – ведомые вальцы;3 – ведущие вальцы;4 – дополнительныйвибровалец

По массе эти катки разделяются на легкие – 3...5 т, средние – 6...9 т и тяжелые – 10...15 т. Рабочая скорость передвижения самоходных легких и средних катков – 1,5...3 км/ч, тяжелых – 0,8...8 км/ч.

Для облегчения процесса поворота и уменьшения поверхностных сдвигов уплотняемой смеси ведомые вальцы гладковальцовых катков выполняются разрезными, а ведущие вальцы трехвальцовых двухосных катков (рис. 6.8 б), как правило, связаны дифференциальным механизмом.

Последовательное расположение вальцов трехвальцовых катков позволяет массе катка автоматически перераспределяться в зависимости от микрорельефа укатываемой поверхности (рис. 6.9).

Трехвальцовые катки обеспечивают большую ровность дорожных покрытий. Их обычно называют катками для безволновой укатки. Самая ровная поверхность получается при укатке трехвальцовыми трехосными катками со всеми ведущими вальцами.

280

283

Для уплотнения асфальтобетонных смесей (в особенности, холод-

ных) широко используются самоходные пневмоколесные катки. В

ряде случаев их применение обусловлено возможностью централизованного изменения давления в шинах, что приводит к изменению давления в пятнах контакта шин с поверхностью уплотняемой смеси

идает возможность заменить одним самоходным катком на пневмошинах несколько различных по массе гладковальцовых катков. На самоходных пневмоколесных катках, применяемых для укатки асфальтобетона, желательно устанавливать шины с гладкимпротектором.

Эффект уплотнения самоходным катком комбинированного дей-

ствия с рабочим оборудованием в виде вибровальца на передней оси

ипневмоколес на задней достигается в результате последовательного воздействия вибрации и статической нагрузки на уплотняемый материал. Комбинированный каток может заменить вибро- и пневмокатки на промежуточных и окончательных стадиях уплотнения.

Высокое качество уплотнения асфальтобетонных покрытий получают при температуре горячих смесей 100...130 °С и теплых смесей 50...100 °С в зависимости от погодных условий. Последовательность применения гладковальцовых катков такова: сначала производят 4...8 проходов по одному следу легкими катками, затем 8...12 проходов – средними и для окончательного уплотнения – 12...14 проходов – тяжелыми. Уплотнение горячей асфальтобетонной смеси гладкими вибрационными катками достигается за 2...4 прохода, в отдельных случаях – за 4...6 проходов. При уплотнении холодных

284

асфальтобетонных смесей рациональнее применять самоходные катки на пневматических шинах (6...8 проходов) или самоходные вибрационные катки (4...6 проходов).

В дорожной практике при уплотнении грунтов и дорожностроительных материалов находит применение уплотняющая техника различных иностранных фирм, среди них – катки и плиты известной фирмы Bomag:

вибрационный каток BW 205 для уплотнения покрытий, подобных щебеночно-мастичному асфальту: при ширине вальца 2135 мм и частоте колебаний 57 и 67 Гц скорость машины – до 7,2 км/ч; вынуждающая сила в зависимости от амплитуды колебаний– 154…183,5 кН; малогабаритный каток Stampfer 65/4 с четырехтактным двигателем Honda, работающим на бензине (более надежный по сравнению

с двухтактным, работающим на смеси топлива с маслом); универсальная уплотняющая машина BMP 851 с шестиугольны-

ми вальцами Poligon (отличается высоким качеством уплотнения и возможностью преодоления уклонов, особенно на вязких грунтах);

катки Recycler/Stabilisierer МРН 454 R с вальцом шириной 2438 мм,

установленным сзади, и BMP 121 с вальцом шириной 2100 мм, расположенным посередине;

комбинированные катки BW 145 DH-3 и BW 124 DH-3 с вибрационными вальцами шириной соответственно 1426 и 1200 мм в зависимости от амплитуды колебаний; вынуждающая сила соответст-

венно 50…100 и 38…75 кН;

реверсивные плиты с гидроприводом BPR 30/38-3, BPR 50/52 D-3, BPR 75/60 HD-3, BPR 80/65 S (особого внимания заслуживает последняя модель с дистанционным управлением; может поставляться и с радиоуправлением).

7. МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ БУРОВЗРЫВНЫХ И СВАЙНЫХ РАБОТ

Буровые работы в строительстве проводят при инженерно-геологи- ческих изысканиях, водоснабжении, водопонижении, установке столбов, дорожных знаков, устройствебуронабивных свай, закладкевзрывчатых веществ для взрывных работ и т.д. В процессе бурения горной породы образуются цилиндрические полости, называемые скважинами и шпурами. Шпуры обычно имеют диаметр до 75 мм и глубину до5 м. Диаметры скважин могут достигать3 м, ихглубина – 500 м.

285

Для бурения в горных породах шпуров и скважин применяют бурильные молотки (перфораторы) и буровые станки вращательного, ударно-вращательного, ударно-канатного и термического бурения.

В бурильном молотке (рис. 7.1) под дейст-

вием сжатого воздуха, поступающего в верхнюю часть цилиндра 1, поршень-ударник 2 наносит резкий удар по хвостовику 5 бура, в результате чего коронка 6 ударяет по породе и углубляется в нее на незначительную глубину.

При холостом ходе сжатый воздух поступает в нижнюю полость цилиндра и поднимает поршень-ударник. Изменение направления подачи воздуха производится автоматически с помощью золотникового устройства. При каждом холостом ходе поршня бур поворачивается на некоторый угол вокруг своей оси и превращает породу в муку, которая уносится из шпура сжатым воздухом, подаваемым по каналу, имеющемуся внутри бура. При продувке шпура поршень молотка находится в неподвижном состоянии.

Механизм поворота состоит из храповой буксы 3, стержня 9 с винтовыми канавками, поршня 2, закрепленного на стержне, и поворотной буксы 4. Стержень 9 со шлицами 7 входит в отверстие поворотной буксы 4. При рабочем ходе поршня-ударника 2 (вниз) храповая букса 8 поворачивается по стрелке, чему способствуют винтовые канавки на стержне 9. При холостом ходе поршня храповая букса, упираясь в собачки 8, остается неподвижной и заставляет проворачиваться стержень 9, а вместе с ним – поворотную буксу 4 и бур. Буры обычно изготавливаются из шестигранной

стали, имеющей внутренний продольный канал, по которому подается воздух (вода) для продувки (промывки) шпура. Коронка бура имеет одно- и двухдолотчатую, крестовую или звездчатую форму, может быть съемной или выполненной как одно целое со стержнем

286

бура. Съемные коронки обычно армируются пластинками из твердых сплавов.

Бурильные молотки расходуют 2...3 м3/мин воздуха при давлении до 0,6 МПа. Поршень-ударник совершает до 1700 ударов и около 100 оборотов в минуту. Скорость бурения в каменных породах средней твердости – 6...12 м/ч.

В буровых станках вращательного бурения инструмент может разрушать всю породу шпура (скважины) или выбирать кольцевую щель, внутри которой остается цилиндрический столбик породы (керн).

Для разрушения породы применяется инструмент режущего и дробящего типов. Режущий буровой инструмент может быть выполнен в виде долота с одним, двумя или тремя лезвиями, в виде резца или буровой коронки. Буровые резцы и коронки часто оснащаются пластинками из твердых сплавов или алмазами. Дробящий буровой инструмент имеет от одной до трех шарошек, каждая из которых представляет собой конус с резцами, закрепленными на конической поверхности. При вращении буровой штанги шарошки вращаются вокруг своих осей, резцы последовательно наносят удары по породе и внедряются в нее под действием усилия подачи.

Для бурения скважин диаметром до 200 мм и глубиной до 50 м применяются станки вращательного бурения с буровой спиральной штангой. Продукты бурения удаляются по спиральной канавке штанги. Бурение ускоряется промывкой скважины водой или продувкой сжатым воздухом.

Станок вращательного бурения (рис. 7.2) имеет раму 5, устанавливаемую на колесном ходу или на полозьях, салазки 3 с электродвигателем 2, редуктором 1 и буровой спиральной штангой 7 и лебедку 6. Выходной вал редуктора (шпиндель) имеет переходную муфту 4, в которой закрепляется буровая штанга, заканчивающаяся резцомкоронкой 9. Частота вращения штанги составляет 120...220 об/мин. Положение салазок при бурении породы регулируется лебедкой. По мере увеличения глубины скважины буровую штангу удлиняют с помощью переходных муфт. Для обеспечения заданного направления штанги служит втулка 8.

При бурении средних по крепости пород производительность станков вращательного бурения достигает 40...80 м/смену.

287

огибающий направляющий блок 12 и балансирный блок 16. С балансирного блока канат уходит на головной блок 1 и закрепляется в канатном замке бурового инструмента 6. Со второго барабана 14 лебедки сходит канат 3 очистного инструмента, перекинутый через второй головной блок стрелы. При передаче вращения от двигателя 11 на вал кривошипного механизма 7 шатун 5 заставляет балансир 15 совершать качательное движение относительно оси блока 12. При заторможенном барабане 13 рабочий канат натягивается балансирным блоком 16, а буровой инструмент поднимается. При каждом подъеме балансирного блока буровой инструмент падает и наносит удар по породе. По мере разработки скважин для удлинения каната отпускают тормоз рабочего барабана.

Рис. 7.3. Оборудование ударно-канатного бурения:

а – схема станка; б – буровой снаряд; в – очистной инструмент (желонка)

289