Подъемно-транспортные, строительные и дорожные машины и оборудование - часть 13

эффективность уплотнения. Они используются для уплотнения любых грунтов, но наиболее эффективны при ра-
боте на несвязных и малосвязных грунтах. От трамбующих вибротрамбующие машины отличаются малыми
импульсами и высокой частотой ударов. По принципу действия к вибротрамбующим машинам могут быть отнесены
виброштампы и виброплиты. Во взаимодействии жесткого вальца виброкатка с уплотняемым грунтом наряду с
укаткой также присутствует эффект вибротрамбования.

При выборе массы вибро-трамбующей машины можно ориентироваться на значение удельного статического

давления, при котором достигается предельная глубина уплотнения:

jg,

(5-35)

где Л/

маш

- масса вибротрамбующей машины; р - удельное статическое давление; Р

- площадь контакта уплотняющего органа с грунтом; g - ускорение

свободного падения.

Характерные значения удельного статического давления, МПа Тип грунта:

песок переувлажненный.................................................0,003...0,004

песок оптимальной влажности......................................0,006...0,010

супесь оптимальной влажности.....................................0,010...0,020

Малогабаритные виброштампы (рис. 5.99) массой от 40 до 100 кг используются для уплотнительных работ малых объемов и в ограниченном пространстве.

Виброштамп опирается на грунт массивной прямоугольной пятой с закругленной передней кромкой, на ко торой установлена колонна с подрессоренным
приводом (обычно двигателем внутреннего сгорания) и вибратором. При работе двигателя эксцентрик направленного действия развивает силу, вынуж-
дающую установку подпрыгивать на уплотняемой поверхности. Уплотнение происходит под действием кинетической энергии удара пяты виброштампа
о грунт, сложенной с возмущающей силой

172

Рис. 5.96. Конструкция привода

ведущих

колес пневмокатка:

1 - гидромотор; 2 - стояночный

тормоз; 3 -

карданная передача; 4 -

м.....=

вибратора. Поступательным движением установка
обязана небольшому наклону колонны вперед, из-
за чего возмущающая сила, отрывая виброштамп
от поверхности, заставляет подпрыгивать его не
только вверх, но и вперед.

Виброштампы оборудуются амортизаторами, поглощающими обратный удар при работе на плотных грунтах, и системами фильтрации воздуха,

поступающего в двигатель. По принципу вибротрамбования работает и ручной универсальный инструмент с пневмо-, гидро- и электроприводом, в
частности, отбойные молотки и бетоноломы со специальными трамбующими насадками вместо пик. Разумеется, их использование носит не регулярный, а

вспомогательный характер и не может рассматриваться в качестве приемлемого
способа уплотнения больших объемов грунтов.

Таблица 5.10

Технические характеристики виброплит

Марка

Ширина

полосы, мм

Частота

вибрации, Гц

Мощность

двигателя, кВт

Масса, кг

ВУ-1500

450

3,6

ОУ-80

420

112

ОУ-90

420

2,9

105

ДУ-90

550

4,4

270

Рабочим органом виброплиты (рис. 5.100)

является

опорная плита, на которой

монтируются агрегаты вибровозбудителя и, иногда,
двигатель. Выпускаются варианты

плит с

приводом   от   двигателя  внутреннего   сгорания,
электродвигателя   и   гидрообъем ным   приводом.
Гидрообъемным   приводом,   как   правило,
комплектуются плиты, пред-

Рис. 5.97. Схема независимой

подвески управляемых колес

Рис. 5.98. Перекрытие следов задних и

передних колес, обеспечивающее

равномерное уплотнение

173

назначенные для использования в качестве сменного оборудования

да экскаваторах и экскаваторах-погрузчиках, и подключаемые к гид-

росистеме базовой машины (рис. 5.101). На плитах автономного

использования двигатель устанавливается на подмоторной раме,

соединенной с рамой опорной плиты амортизаторами,

предохраняющими элементы устройства от вибрации. В качестве

трансмиссии используется клиноременный привод, передающий

значительные крутящие моменты и компенсирующий изменения

межосевого расстояния между ведущим и ведомым шкивами из-за

вибрации.

Легкие виброплиты оснащаются вибраторами с фиксированной

амплитудой колебаний и возмущающей силой. Встроенные колеса

позволяют перебазировать их на небольшие расстояния вручную.

Более тяжелые машины оснащены устройствами, позволяющими

менять амплитуду, возмущающую силу и направление ее действия,

что позволяет регулировать скорость и направление рабочего дви-

жения всей установки.

Рис. 5.99. Малогабаритный виброштамп массой 70 кг с двухтактным бензиновым

двигателем

. -

Рис. 5.100. Виброплита (масса - 475 кг, частота вибрации - 62,5 Гц, привод от дизельного двигателя)

174

Рис. 5.101. Использование виброшшты в качестве сменного экскаваторного

оборудования:

о - уплотнение дна траншеи мини-экскаватором; б - уплотнение откоса насыпи полноповоротным экскаватором; в - засыпка и выравнивание неровностей; г - уплотнение

основания под асфальтобетонное покрытие

175

Необходимая продолжительность виброуплотнения (/

у п л

) может

быть найдена по формуле

(1500...5000)

(5.36)

где 1500...5000 - число циклов приложения нагрузки, необходимое для

доведения несвязного грунта до необходимой плотности; со

к о л

частота вибрации.

Производительность виброуплотняющей машины по объему уп -

лотненного грунта можно рассчитать по формуле

(5.37)

где Ь

упл

- ширина полосы уплотнения; U

ynsl

- скорость движения уплотняющей

машины; /г

сл

- толщина уплотненного слоя; k

- коэффициент использования

времени смены; п

п р

- число проходов по одному следу, необходимое для

уплотнения; k

nep

- коэффициент перекрытия проходов.

упл

ю...

"припе

5.9. МАШИНЫ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ МЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ

Сезонно промерзающие и вечномерзлые грунты обладают высокой прочностью, поэтому их разрушение - весьма энергоемкий процесс,

предъявляющий повышенные требования к мощности и прочности участвующего в нем оборудования. Основные объемы земляных работ

должны выполняться в сезоны, когда промерзание грунтов исключено.

В средней полосе России грунт может промерзать на глубину от 0,95 до 1,3 м, и это наиболее вероятно в период с середины ноября до

начала марта. В ситуации, когда разработка грунта в сезон промерзания или вечномерзлого грунта неизбежна, можно либо прибегнуть к его

предварительному оттаиванию (что приемлемо при небольших, главным образом ремонтных, работах), либо воспользоваться

буровзрывным или механическим способом его разрушения. Технология буровзрывных работ на мерзлых грунтах не отличается от

технологии, используемой для разрушения скальных пород.

Для механического разрушения мерзлых грунтов наиболее часто используются мощные одностоечные рыхлители, а также дисковые

фрезерные и цепные баровые установки (табл. 5.11), смонтированные на специальных тягачах (рис. 5.102) или навешивае-

176

Рис. 5.102. Пневмоколесное шасси с дисковой фрезой (сзади) и цепной баровой

установкой (впереди)

Рис. 5.103. Сменная фреза к полноповоротному экскаватору

177

Таблица 5.11 Технические характеристики отечественных баровых машин

Марка

Базовое

Глубина х ширина

Скорость

Масса,

шасси

щели, мм

резания, м/ч

кг

ЭТЦ-1609

МТЗ-82

1400x140

6500

БГМ-1

МТЗ-82

1500x140

102

6500

МЗЦ-75

ДТ-75Н-ХС2

1500x140

8105

БГМ-10

ДТ-75Н-ХС2

2000x140

9500

БР-00

Т-170

2000x140

12. ..204

20300

мые на колесные и гусеничные тракторы и другие базовые маши ны. Для разрушения небольших массивов мерзлых грунтов часто применяются

ручные отбойные молотки и бетоноломы с пневмо-, гидро- или автономным приводом, а при более значительных объе мах работ - экскаваторы со
сменными гидромолотами или фреза ми (рис. 5.103).

их корпус должен быть заполнен водой вручную. Присутствие воды в корпусе насоса исключает подсос атмосферного воздуха через зазоры при
создании в нем разрежения и обеспечивает высоту всасывания до 6 м. Выпускаются насосы с пневматическим, гидрообъемным и электрическим
приводами, а также агрега-тированные с двигателем внутреннего сгорания.

Вода из накопительных водоемов может также откачиваться аэролифтами и гидроэлеваторами. В аэро-

Рис. 5.104. Диафрагменный погружной насос: 1 - корпус; 2 - нагнетательный клапан; 3 - нагнетательный патрубок; 4 - крышка; 5 - колпак; 6 - ди-

афрагма; 7 - всасывающий патрубок; 8 - тарелка; 9 - всасывающий клапан

5.10. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ВОДООТЛИВА И ВОДОПОНИЖЕНИЯ

При подготовке площадок под земляные и строительные работы одной из важных проблем является их осушение, так как в средней полосе России,

особенно в ее центральной и северной частях, повышенная влажность, а иногда и подтопленность верхних слоев грунта - обычное сезонное явление.
Подготовка   таких   участков   к   обработке   землеройными   машинами   начинается   с   их   оконтуривания   водоотводными   канавами   и   шурфами,
соединяемыми   в   единую   мелиоративную   систему   с   водоемами,   в   которые   сбрасывается   отводимая  с   площадки  вода.  Эти  работы  выполняются
одноковшовыми или  траншейными экскаваторами на уширенном и удлиненном гусеничном ходу, так как влажные грунты имеют низкую несущую
способность. Если рельеф местности не позволяет организовать удаление воды из осушительной системы самотеком, применяются насосы и  насосные
установки погружного диафрагменного (рис. 5.104) и заливного центробежного (рис. 5.105) или поршневого типов. В рабочем положении погружной
насос должен  находиться ниже уровня воды. При колебаниях диафрагмы в вертикальной плоскости вода   засасывается под нее через обратный
впускной клапан, а затем вытесняется через обратный выпускной клапан в напорную магистраль.  Заливные насосы (и центробежные и поршневые)
могут устанавливаться над уровнем откачиваемой воды, но перед первым запуском

178

Рис. 5.105. Заливной центробежный насос:

I - люк для заполнения насоса перед первым запуском; 2 - заливная камера насоса;

3 - корпус подшипниковой опоры; 4 - приводной вал насоса; 5 - электродвигатель;

6 - соединительная муфта; 7 - подшипниковая опора приводного вала насоса; 8 -

сливное отверстие; 9 - рабочее лопастное колесо; 10 - крышка смотрового лючка;

II - фильтр; 12- всасывающий рукав; 13 - обратный клапан; А - всасывающая

камера; Б - нагнетательная камера

179

Подсос

(откачиваемой воды

Рис. 5.107. Схема работы гидроэлеватора

лифте (рис. 5.106) используется эффект аэрации воды. В придонную часть отсасывающего патрубка, заполненного водой, подается сжатый воздух,
который, расширяясь, «газирует» воду, снижая ее плотность и увеличивая объем. В результате уровень воды в патрубке поднимается над ее
естественным уровнем и вода увлекается поднимающимся вверх воздухом в сливной трубопровод. Работа гидроэлеватора основана на известном в
гидродинамике эффекте паде-

Отвод

Аэрированная

вод

Сжаты

Струя

воды

под давлением

Подсос

откачиваемой

воды

Рис. 5.106. Схема работы
аэролифта

ния давления в потоке при увеличении его скорости. Вертикальная водозаборная труба гидроэлеватора (рис. 5.107) имеет в придонной части
сужение в виде диффузора, к горловине которого примыкает патрубок водовода. Ось патрубка направлена так, что струя воды, подаваемая в него с
большой скоростью, проходит по горловине диффузора вверх, создавая разрежение и провоцируя движение вверх по водозаборной трубе основного
потока откачиваемой воды.

Для снижения уровня грунтовых вод применяют также иглофилъ-тровальные установки (рис. 5.108). Они состоят из насосного агрегата, системы

всасывающих и нагнетательных трубопроводов и водозаборных труб с сетчатыми фильтрами в нижней части (эти трубы называют иглами). По
контуру осушаемого участка или на границе подстилающего водонепроницаемого слоя прокладывается коллектор, т. е. траншея с
фильтрующим материалом (крупный песок, гравийно-песчаная смесь, щебень и т.п.). Иглы погружаются в грунт коллектора на глубину до 8 м с
шагом 0,75... 2,0 м и служат водозаборными патрубками, через которые насосная установка откачивает воду из коллектора.

180

у/ //////////////////////////////////////////////////////

Рис. 5.108. Иглофильтровальная установка:

/ - иглофильтр; 2 - надфильтровая труба; 3 -

самовсасывающий вихревой насос; 4 -

соединительная муфта; 5 - электродвигатель

содержание .. 11 12 13 14 ..