Пределы прочности грунтов при оптимальной влажности
и плотностях ρ=0,95·ρ max (МПа)
| Грунты | Уплотнение грунтов | ||
| катками с гладкими вальцами | катками на пневматических шинах | трамбующими машинами ударной части=70-150 см | |
| Малосвязные (песчаные, супесчаные, пылевые) | 0,3-0,6 | 0,3-0,4 | 0,3-0,7 |
| Средней связности (суглинистые) | 0,6-1 | 0,4-0,6 | 0,7-1,2 |
| Высокой вязкости (тяжелосуглинистые) | 1-1,5 | 0,6-0,8 | 1,2-2 |
| Весьма связные (глинистые) | 1,5-1,8 | 0,8-1 | 2,0-2,3 |
Контактное давление рабочего органа должно быть близким к пределу прочности грунта, но не превышать его в процессе всей работы по уплотнению. О разрушении структуры, например, свидетельствует сильное волнообразование перед вальцами или колесами катков, а также выпирание грунта в стороны. В процессе укатки (уплотнения) прочность грунта возрастает, поэтому лучшие результаты достигаются при предварительном уплотнении легкой машиной и окончательном доведении грунта до требуемой плотности тяжелой машиной. Такая технология позволяет получить экономию до 30% от стоимости работ по уплотнению.
Многие дорожные катки позволяют изменять контактное давление на грунт путем загрузки балластом и изменения давления в шинах.
Скорость укатки также должна изменяться по мере уплотнения грунта. Первые проходы должны совершаться при малой скорости (1,5-2,5 км/ч), а последующие на большей скорости (8-10 км/ч). При таком режиме производительность повышается. Конструкция катков должна позволять изменять скорости в требуемых пределах.
При больших скоростях в начале укатки возникают сдвигающие усилия и получается менее прочная структура.
Назначение, область применения и классификация машин
И оборудования для уплотнения грунтов, оснований
И дорожных покрытий
В дорожном, аэродромном, гидротехническом, промышленном и других видах строительства применяются различные методы уплотнения материалов с использованием машин различных типов. Машины, предназначенные для уплотнения грунтов, дорожных оснований и покрытий, в зависимости от принципа действия можно разделить на следующие группы: машины, уплотняющие материал давлением перекатываемых вальцов или пневматических шин (катки статического действия); машины, уплотняющие материал ударами трамбующих рабочих органов (трамбовочные машины); машины, уплотняющие материал при помощи вибрации (вибрационные машины); машины, уплотняющие материал комбинированным действием (виброкатки, катки с падающими грузами и др.).
В дорожном строительстве используются различные катки, имеющие в зависимости от их конструктивного исполнения различное предназначение. Так, например, самоходные катки с гладкими вальцами предназначены для уплотнения черных, гравийно-щебеночных дорожных оснований и асфальтобетонных покрытий. Они являются основными при уплотнении дорожных покрытий.
Пневмоколесные самоходные катки предназначены для уплотнения грунтов, гравийных и щебеночных материалов, укрепленных органическими и неорганическими вяжущими материалами, в том числе черных и асфальтобетонных смесей.
Катки комбинированного действия – это катки с различными видами рабочих органов. Комбинация рабочих органов вызвана необходимостью повысить качество уплотнения или улучшить управляемость и маневренность машины. Эти катки имеют высокую степень унификации агрегатов и сборочных единиц.
Полуприцепные пневмоколесные катки предназначены для послойного уплотнения грунтов, гравийно-щебеночных материалов и грунтов, укрепленных вяжущими, при сооружении насыпей, дамб, плотин, аэродромных площадок, оснований автомобильных дорог и других сооружений.
Трамбовочные машины используются для послойного уплотнения свежеотсыпанного и предварительно спланированного грунта на горизонтальных участках при строительстве насыпей, дамб, плотин, подходов к мостам, аэродромов и других технических сооружений.
Катки классифицируют: по способу перемещения - прицепные, полуприцепные, самоходные; по конструкции рабочего органа - с гладкими вальцами, кулачковые, решетчатые, на пневмошинах; по типу трансмиссии - механические, гидромеханические, гидрообъемные; по массе (для статических катков) - легкие (3-5 т), средние (6-9 т), тяжелые (10-15 т); по числу осей и вальцов: одноосные одновальцовые с поддерживающими вальцами или колесами либо без них; двухосные двухвальцовые с одним или двумя ведущими вальцами; двухосные трехвальцовые; двухосные трехвальцовые с дополнительным вальцом малого диаметра; трехосные трехвальцовые с одним или двумя ведущими вальцами.
Прицепные катки с гладкими вальцами предназначаются для послойного уплотнения грунтовых дорог, гравийных и щебеночных покрытий. Они уплотняют грунт на глубину не более 15-20 см из-за малого удельного давления (40-50 кг на 1 пог. см вальца или 5-6 кг/см2). Поэтому катки с гладкими вальцами чаще используют для завершающего уплотнения. Число проходов катка по одному следу достигает на несвязных грунтах 4-6, на связных грунтах 10-12 проходов.
Устройство, технические характеристики и работа
Машин и оборудования для уплотнения грунтов,