26.Машины для уплотнения грунтов

Назначение: Свежеуложенный грунт в земляном сооружении должен быть уплотнен во избежание самопроизвольного изменения геометрической формы и просадок. Для понижения водопроницаемости земляного сооружения применяют искусственное уплотнение грунтов

Способ уплотнения грунтов и число приложений нагрузки зависят от свойств грунта: связности, влажности, гранулометрического состава, требуемой степени уплотнения.

Для уплотнения связных и малосвязных грунтов применяются укатка и трамбование, для несвязных грунтов — укатка и вибрация.

Виды:

По принципу действия:

-статического,

-ударного действия

- вибрационные.

По способу передвижения:

прицепные и самоходные.

К машинам статического действия относятся прицепные и самоходные катки.

Прицепные катки могут быть гладкими и кулачковыми.

Конструкция прицепных и полу прицепных пневмоколес-ных катков (рис. 102) представляет собой жесткую раму 3 со сцепным устройством /, к которой балаисирпо присоединены балластные ящики 2 с пневмоколесами 4. При такой подвеске постоянно обеспечивается контакт всех колес с неровной по¬верхностью грунта.

Катки с гладкими вальцами (рис. 103) наиболее просты по конструкции. Такой каток состоит из гладкого пустотелого вальца 5 (рис. 103, а) и охватывающей его рамы 3 с дышом 2 и сцепным устройством / на конце. Валец соединяется с ра¬мой через подшипник 4 па тор¬цовых шипах

Трамбующие машины по конструкции подразделяются па две группы: трамбующие плиты и грузы па экскаваторах и навесные на тракторах, миогосекциопиые и самоходные трам-бующие машины.

Трамбующие плиты и грузы на экскаваторах применя¬ются при малом объеме земляных работ. Плиты и грузы изго¬тавливаются чугунные или железобетонные, массой 0,8... 1,5 т и более, ударной поверхностью, имеющей форму круга или квадрата. Их подвешивают к подъемному канату па цепях.

Для нанесения удара плита поднимается лебедкой экска¬ватора па высоту 0,8...2 м, а затем свободно сбрасывается па уплотняемый грунт. Высоту подъема плиты принимают такой, чтобы достичь нужной плотности за 3...6 ударов

27.

Буровые работы заключаются в образовании в грунте шпуров и скважин (отверстий) разнообразных диаметров (от нескольких сантиметров до метра и более), разной глубины и различного назначения.

Различают следующие способы бурения: ударное, ударно-вращательное, вращательное и термическое. Выбор способа производства буровых работ и необходимого инструмента зависит от свойств грунта и горных пород, а также от габаритов скважины.

При вращательном шарошечном бурении твердая порода разрушается зубцами шарошек, вращающихся вокруг собственной оси и перекатываемых по дну забоя вокруг вертикальной оси штанги при одновременном осевом давлении на штангу.

При ударном бурении (ударно-канатном) порода разрушается ударами по забою тяжелого инструмента — бурового долота. После каждого удара долота оно поворачивается на некоторый угол относительно своей вертикальной оси и, снова ударяя по забою, разрушает породу равномерно по всей его площади. Ударное бурение применяют в основном в скальных грунтах.

Огневое бурение заключается в разрушении породы струями газа высокой температуры, выходящими из насадок горелки со сверхзвуковой скоростью. Разрушенный грунт из скважины извлекается непрерывно винтовой поверхностью конвейера, водяной струей, сжатым воздухом, отходящими газами или периодически при извлечении на поверхность бурового снаряда.

Рабочим инструментом термобура является реактивная горелка, к которой подводятся керосин и кислород или сжатый воздух, а иногда и вода. При сжигании керосина в камере сгорания, куда подается кислород, образуются продукты сгорания — газы, температура которых может достигать 3200° С. Разрушенная вследствие деформации под воздействием высокой температуры горная порода в виде мелких частиц выбрасывается из скважины газами, выходящими из горелки со сверхзвуковой скоростью. Для охлаждения камеры сгорания и сопла горелки в некоторых конструкциях используется вода. При выходе из охлаждающей рубашки в виде пара она вместе с продуктами горения участвует в освобождении скважины от разрушенной горной породы.

При ударно-канатном бурении буровой снаряд, состоящий из долота 1, ударной штанги 2 и канатного замка 3, мачты, станка. Каната , инструментального барабана.

При вращении ударного вала приходит в движение кривошип 10, который через шатун 9 сообщает Производительность бурения зависит от следующего: веса бурового инструмента; высоты его подъема над забоем и скорости падения; .формы и качества заправки лезвия долота; числа ударов долота о забой в единицу времени; количества шлама в забое.

28 Более половины строящихся промышленных, граждан¬ских и других зданий имеют свайные фундаменты. Для их устройства применяют два вида свай — забивные железобе¬тонные и металлические заводской готовности и буропабив-ные железобетонные, устройство которых осуществляется не-посредственно на строительном объекте.

Для погружения свай в грунт применяют специальное сваебойное оборудование, включающее в себя свайные дизель-молоты, паровоздушные молоты, вибропогружате¬ли и вибромолоты, копры и копровые установки и вспомогательное обору¬дование

Вибропогружатель состоит из корпуса и размещенных внутри него 2-4 горизонтально расположенных валов с неуравновешенными массами-дебалансами, вращающимися с одинаковой угловой скоростью в разные стороны. Дебалансы на валах размещены таким образом, что создаваемые ими центробежные силы инерции в горизонтальной плоскости взаимно уравновешиваются, а в вертикальной плоскости суммируются, вызывая направленные колебания вибропогружающей машины и связанной с ним сваи.

Продольно направленные колебания, сообщаемые свае, разрушают связь между частицами грунта и грунта со сваей, вследствие чего уменьшается трение боковых поверхностей сваи о грунт, и свая под влиянием собственной массы и массы вибропогружающей машины заглубляется в грунт.

Вибромолот отличается от вибропогружателя тем, что его корпус не j имеет жесткой связи со сваей и тем, что при колебаниях корпуса возникают удары, воспринимаемые сваей.

Вибромолот (рис. 207) имеет два электродвигателя 5 с дебалансами 6 на валах роторов. Корпусы электродвигателей закреплены на плите 4, имеющей с нижней стороны боек 7. Между плитой 4 и основанием / размещены пружины 3.

При вынужденных колебаниях системы вибратор бойком 7 наносит удары по наковальне 2. Работа вибромолота основана на совместном воздействии вибрации и ударов на сваю и грунт, в результате чего увеличивается эффективность погружения сваи не только в водонасыщенные несвязные грунты, но и в более плотные.

трубчатые ди¬зель-молоты выполнены по единой конструктив¬ной схеме, максимально Унифицированы и состо¬ят из следующих основ¬ных узлов (рис. 114): Ударной части - поршня с компрессионными кольцами 4, рабочего цилиндра 3 И направляющей трубы 9, шабота 2, по которому наносит удар поршень, топливной и масляной систем, пускового устройства - кошки 12. В верх¬ней части направляющей трубы имеются две проушины 21 для крепления каната при установке молота на копер. Рабо¬чий цилиндр герметично закрыт снизу шаботом, передающим энергию удара поршня па сваю. Между рабочим цилиндром и шаботом установлен резиновый амортизатор /, предотвра¬щающий жесткое соударение корпуса и шабота при больших осадках сваи. В нерабочем состоянии цилиндр и шабот со¬единяются планкой 18. Топливо в рабочую камеру подается под давлением 0,3...0,5 МПа плунжерным насосом 5, кото¬рый включается падающим поршнем, нажимающим па приШтанговые дизель-молоты выпускаются двух типов — с подвижными, входящими в ударную часть, штангами и с неподвижными штангами.

У штангового дизель-молота с неподвижными штангами

\рис. 116) две направляющие штанги 4 жестко закреплены в

нжией части основания 2. Основание отливается заодно с

оршпем 12. В нижней части основания закрепляются сфери-

еская пята / и наголовник 15. Цилиндр 10 может свободно

еремещаться по штангам. Вверху штанги соединяются тра-

рсои / захвата (кошки), свободно перемещающейся по ним

та °двеше1»юй к канату 8 лебедки копра. Для запуска моло-

ной ШШСу °пУска,°т до зацепления крюком 6 пальца 5 удар-

затемаСТИ ^ипл1ШДРа)> после чего цилиндр 10 поднимают, а

пат п' ПОВОР°Том рычага 9 через присоединенный к нему ка-

Расцепляют кошку с цилиндром. Цилиндр падает вниз

нанося удар по основанию 2 и сжи¬мая воздух в закрытой поршнем 12 поршневой камере. Одновременно выступающий па ударной части штырь / / нажимает на рычаг топ¬ливного насоса 14, которым по цен¬тральному каналу /5 в поршне топ¬ливо с некоторым опережением кон¬ца хода подается в цилиндр, распы¬ляясь форсункой 3 и смешиваясь с нагретым вследствие сжатия до вы¬сокой температуры воздухом. В пос¬ледней фазе движения цилиндра вниз вследствие дополнительного сжатия топливпо-воздушиой смеси происходит ее самовоспламенение. За счет резкого увеличения объема продуктов сгорания цилиндр под-брасывается вверх, откуда он снова падает, повторяя процесс

29Растворосмеситель - специальная машина, которая предназначена для приготовления строительных растворов без применения щебня или гравия. Бывают следующие виды растворосмесителей: растворосмесители принудительного перемешивания и гравитационные растворосмесители.

Бетоносмеситель (бетономешалка) - оборудование предназначенное для приготовления бетонных смесей (строительных растворов) путем перемешивания их компонентов механическим способом. Основными рабочими органами данного вида строительной техники являются либо вращающийся барабан (гравитационные бетоносмесители или бетономешалки), либо смесительные лопасти, приводимые в движение через редуктор электромотором (принудительные бетоносмесители).

Различают бетоносмесители стационарные, применяемые в основном в составе бетонных заводов, бетоно-растворных узлов, бетоносмесительных блоков и передвижные - мобильные или передвижные бетоносмесители, предназначенные для производства небольших объемов раствора или бетона.

По способу приготовления смеси бетоносмесители делятся на принудительные и гравитационные:

Бетоносмеситель принудительный имеет неподвижный барабан и вращающиеся рабочие лопасти, при помощи которых и происходит перемешивание. Бетоносмеситель принудительного типа действия позволяет приготовлять бетонные смеси более однородные по составу и, следовательно, более высокого качества. Вследствие этого принудительные бетоносмесители применяются в основном в составе смесительных блоков, бетонных узлов, бетонозаводов. Бетоносмеситель гравитационный работает за счет принципа естественного обрушения смеси (под действием силы тяжести) в барабане. В таком барабане неподвижно закреплены лопатки, которые не позволяют компонентам скользить по стенкам при вращении, этим самым и обеспечивается перемешивание. Гравитационные бетоносмесители имеют максимальный объем по загрузке до 1 куб.м. и применяются в основном, как отдельные мобильные и небольшие передвижные бетономешалки. Их преимуществом является возможность перемешивания любых других сыпучих продуктов. Среди выпускаемых бетоносмесителей гравитационного типа смешивания наибольшим объемом обладают обычно автобетоносмесители или "миксеры", которые совмещают функцию транспортировки бетонной смеси и её одновременного смешивания.

Емкость смесителя, л 320

Готовая смесь, л 250

Время перемешивания, мин 1,5

Напряжение питающей электросети, В 380

Энергопотребление, Квт/ч 4,0

Тип редуктора, марка Червячный, Ч-125

Габаритные размеры, мм 1400 x 1350 x 1320

Масса, кг

30

большие расстояния применяется специализированный авто-транспорт: автобетопосмесители, автобетоповозы и автораство-

ровозы.

Автобетоиосмеситель представляет собой гравитационный реверсивный смеситель с индивидуальным приводом, установ¬ленным па шасси грузового автомобиля.

Автобетоносмеситель (рис. 127) смонтирован па шасси грузового автомобиля /. Рабочее оборудование включает ра¬му 9, смесительный барабан 4 с загрузочпо-разгрузочпым устройством, механизм вращения барабана 3, дозировочно-промывочный бак 2, водяной центробежный пасос, систему управления оборудованием с рычагами 10, 12 и контрольно-измерительные приборы / /. Загрузочпо-разгрузочпое устрой¬ство состоит из загрузочной 5 и разгрузочной 6 воронок, склад¬ного лотка 7 и поворотного устройства 8.

На внутренней поверхности барабана жестко закреплены две спиральные лопасти // (рис. 128). Вращение барабану 9 сообщается от двигателя 3 через реверсивный зубчатый ре¬дуктор 5 и цепную передачу 6, ведомая звездочка которой 8 жестко закреплена иа днище барабана. Барабан опирается спереди па раму шасси через центральную цапфу 7, а сзади -бандажом 10 па опорные ролики 12. Привод обеспечивает две частоты вращения барабана в обе стороны при загрузке, перемешивании и разгрузке. При транспортировании смеси па значительное расстояние в барабан загружают сухие ком¬поненты (цемент и заполнители), а подачу воды и приготовле

Автобетононасос (рис. 6.16) подает товарный бетон в горизонтальном и вертикальном направлениях к месту укладки с помощью распределительной стрелы 4 с бетоноводом 9 или инвентарного бетоновода. Распределительная стрела состоит из трех шарнирно сочлененных секций, движение которым в вертикальной плоскости сообщается гидроцилиндрами двустороннего действия 5, 7 и 11. На раме автобетононасоса смонтированы гидробак 6, бак для воды 10 и компрессор 12. Стрела монтируется на поворотной колонне 3, опирающейся на раму 15 шасси / через опорно-поворотное устройство 2, поворачивается в плане на 360° гидравлическим поворотным механизмом и имеет радиус действия до 19 м. Прикрепленный к стреле шарнирно сочлененный секционный бетоновод 9 заканчивается гибким шлангом 13. Бетонная смесь подается в приемную воронку 14 бетононасоса 8 из автобетоносмесителя или автобетоновоза. При работе автобетононасос опирается на выносные гидравлические опоры

Авторастворовозы применяют для транспортирования со скоростью до 65 км/ч качественных строительных растворов различной подвижности (5... 13 см) с механическим побуждением в пути следования и порционной выдачи смеси на строительных объектах в приемные емкости растворонасосов, штукатурных агрегатов и станций, промежуточные расходные бункера и бадьи. Перемешивание раствора в пути следования обеспечивается шнековыми или лопастными побудителями, порционная выдача раствора — шиберными отеекателями (заслонками). Побудители и отсекатели имеют гидравлический привод. Авторастворовозы оборудуются бортовым устройством промыва цистерны водой, подогреваемой выхлопными газами, что облегчает уход за цистерной и препятствует нарастанию скелетного остатка на ее стенках. Они.работают при температуре окружающей среды от -20 до +40° С.

Автобетоновозы применяют для перевозки товарных бетонных смесей на расстояния до 5... 10 км. Рабочим органом автобетоновозов является опрокидной кузов каплеобразной формы с высокими бортами, наклоняемый назад гидроподъемником при разгрузке на угол до 90°. Автобетоновозы оборудуются устройствами для промывки кузова, обогрева кузова выхлопными газами, встряхивания кузова при разгрузке. Главным параметром автобетоновозов является полезная вместимость кузова (объем перевозимой бетонной смеси) в м3. Современные автобетоновозы конструктивно подобны и максимально унифицированы.

Автобетоновоз (рис. 6.11) смонтирован на базе шасси 1 автомобиля и оборудован кузовом 3 полезной вместимостью 4 м3. Кузов наклоняется назад при разгрузке относительно опорной рамы 5 на угол до 90° двумя телескопическими гидроцилиндрами. Для обеспе­чения устойчивости автобетоновоза при подъеме кузова и разгрузки заднего моста шасси машины оборудована двумя гидродомкратами 4. Гидроцилиндры и гидродомкраты работают от гидросистемы базового шасси. Кузов сужен к разгрузочному отверстию, расположенному выше уровня транспортируемой смеси, что практически исключает потери смеси в пути. Для полной выгрузки смеси без применения ручного труда кузов снабжен встроенным вибратором с гидравлическим приводом, встряхивающим кузов в любых положениях в процессе подъема и опускания. Для предохранения перевозимой смеси от воздействия атмосферных осадков, ветра и высоких температур кузов сверху закрывается крышкой 2, а для предохранения смеси от воздействия низких отрицательных температур кузов имеет двойные стенки, между которыми циркулируют выхлопные газы автомобиля. Рабочий цикл по доставке смеси автобетоновозом включает в себя следующие технологические операции: загрузку готовой смеси на заводе, закрывание кузова крышкой, собственно транспортирование, выгрузку смеси путем опрокидывания кузова, очистку внутренней поверхности кузова, возврат его в исходное положение и поездку за новой порцией смеси. Доставляемая автобето­новозами смесь разгружается непосредственно на месте укладки или в промежуточные емкости — бункера, бадьи и др.