Различные типы оборудования для уплотнения грунта: Типы катков - Строительство и ремонт

Существуют различные типы катков и другого оборудования для уплотнения грунта. Использование этих уплотняющих машин зависит от типа почвы и условий влажности.

2. Тяжелое оборудование для уплотнения почвы:

I) Гладкие колесные катки:
Вибрирующие гладкие колесные катки
(ii) Катки с овечьими ногами:
(iii) Пневматические катки:
(iv) Решетчатые катки:
(v) катки на колодочных лапах / трамбовочные катки:

Различные типы оборудования для уплотнения почвы:

Оборудование для уплотнения почвы можно разделить на две группы:

легкое оборудование для уплотнения грунта

Оборудование для уплотнения тяжелого грунта

1. Легкое оборудование для уплотнения грунта:

Это оборудование используется для уплотнения почвы только на небольших площадях, где требуется меньшее усилие для уплотнения. Ниже приведено легкое оборудование для уплотнения почвы:

(i) Молотки:

Молотки используются для уплотнения небольших участков путем создания ударной нагрузки на почву. Это оборудование легкое и может быть ручным или машинным. Размер основания трамбовки может составлять 15 см х 15 см или 20 см х 20 см и более.

Для трамбовок с машинным управлением обычный вес варьируется от 30 кг до 10 тонн (от 6 фунтов до 22000 фунтов). Такие молотки весом 2-3 тонны (4400-6600 фунтов) могут свободно падать с высоты 1-2 метра (3-7 футов) на почву для уплотнения обломков горных пород.
Молотки подходят для уплотнения связных почв, а также других грунтов. Эта машина используется в труднодоступных районах.

(ii) Вибрационные пластинчатые катки:

Вибрационные пластинчатые катки используются для уплотнения крупнозернистых грунтов с содержанием мелких частиц от 4 до 8%. Это оборудование используется на небольших площадях. Обычный вес этих машин варьируется от 100 кг до 2 тонн, площадь пластин составляет от 0,16 м2 до 1,6 м2.

(iii) Вибротрамбовки:

Вибротрамбовка используется для уплотнения небольших площадей в ограниченном пространстве. Эта машина подходит для уплотнения всех типов грунта за счет вибрации, создаваемой в опорной плите с помощью пружины, приводимой в действие возвратно-поступательным механизмом с приводом от двигателя. Обычно они управляются вручную и весят от 50 до 100 кг (от 100 до 220 фунтов).

2. Оборудование для уплотнения тяжелых грунтов:

Эти уплотняющие машины используются на больших площадях для работы на различных типах почв. Тяжелое оборудование для уплотнения почвы выбирается в зависимости от влажности почвы и типа почвы. Ниже представлены различные типы этого оборудования:

I) Гладкие колесные катки:

Гладкие колесные катки бывают двух типов:

Статические гладкие колесные катки
Вибрационные гладковальцовые катки

Наиболее подходящими грунтами для этих катков являются хорошо сортированные песок, гравий, щебень, асфальт и т.д., где требуется дробление. Они используются на почвах, которые не требуют большого давления для уплотнения. Эти катки обычно используются для обработки верхней поверхности почвы. Эти катки не используются для уплотнения однородных песков.

Производительность гладких колесных катков зависит от нагрузки на см ширины, передаваемой им на почву, и диаметра барабана. Нагрузка на см ширины определяется из веса брутто барабана.
Гладкий колесный каток состоит из одного большого стального барабана спереди и двух стальных барабанов сзади. Полный вес этих катков находится в диапазоне 8-10 тонн (18000 – 22000 фунтов). Другой тип гладкого колесного катка называется Tandem Roller, вес которого находится в диапазоне 6-8 тонн (13000-18000 фунтов).
Производительность этих катков может быть увеличена за счет увеличения веса барабана путем балластировки внутренней поверхности барабанов влажным песком или водой. Стальные секции также могут быть использованы для увеличения нагрузки на барабан путем установки на стальную раму, прикрепленную к оси.
Желательная скорость и количество проходов для надлежащего уплотнения почвы зависит от типа почвы и варьируется от места к месту. Для уплотнения 20-сантиметрового слоя достаточно 8 проходов. Скорость 3-6 км/ч считается подходящей для гладких колесных катков.

Вибрационные гладковальцовые катки

В вибрационных гладковальцовых катках барабаны вибрируют за счет использования вращающейся или возвратно-поступательной массы.
Эти вальцы полезны по нескольким причинам, таким как

(i) Более высокий уровень уплотнения может быть достигнут при максимальной работе

(ii) Уплотнение может быть выполнено на большую глубину

(iii) Производительность во много раз выше, чем у обычных катков.

Хотя эти катки стоят дорого, но в долгосрочной перспективе затраты становятся экономически выгодными благодаря их более высокой производительности и улучшенным рабочим характеристикам. Последние технические условия на земляные работы рекомендуют использовать вибрационные катки в связи с их преимуществом перед статичными гладкими колесными катками.

(ii) Опорные катки:

Опорные катки используются для уплотнения мелкозернистых грунтов, таких как тяжелые глины и заиленные глины. Опорные катки используются для уплотнения грунтов в плотинах, насыпях, подстилающих слоях в дорожных покрытиях и в проектах строительства железных дорог.
Катки бывают статического и вибрационного типа. Катки вибрационного типа используются для уплотнения всех мелкозернистых грунтов, а также грунтов с песчано-гравийной смесью. Как правило, такие катки используются для уплотнения грунтовых слоев при строительстве автомобильных и железных дорог.

Как видно на рисунке выше, катки на овечьих ногах состоят из стальных барабанов, на которых закреплены выступающие наконечники, способные оказывать давление до 14 кг/кв.см и более. Различают следующие типы наконечников: веретенообразные с расширенным основанием, призматические и косолапые.
Вес барабанов может быть увеличен, как и в случае гладкоколесных катков, путем балластировки водой, влажным песком или установкой стальных секций.
Эффективность уплотнения катками с овечьей лапой может быть достигнута при постепенном выходе наконечников катка с последовательным покрытием. На эффективность влияет давление на лапу и покрытие грунта, получаемое за проход. Для обеспечения требуемого давления и покрытия грунта учитываются такие параметры, как полная масса катка, площадь каждой лапы, количество выступов, находящихся в контакте с грунтом в любой момент времени, и общее количество лап на барабане.
Уплотнение почвы происходит в основном за счет проникновения лап и оказания давления на почву. Давление максимально при вертикальном положении лапы.

(iii) Катки с пневматическими шинами:

Катки с пневматическими шинами также называют катками с резиновыми шинами. Эти катки используются для уплотнения крупнозернистых почв с некоторым содержанием мелких частиц. Эти катки меньше всего подходят для однородных грунтов и скальных пород. В основном катки с пневматическими шинами используются при земляных и битумных работах.

Пневматические катки имеют колеса на обеих осях. Эти колеса расположены в шахматном порядке для уплотнения слоев грунта с равномерным давлением по всей ширине катка.
Факторами, влияющими на степень уплотнения, являются давление в шинах и площадь контакта. Новейшие катки оснащены устройством для автоматического накачивания шин до необходимого давления. Общий вес катка может быть увеличен с 11,0 до 25,0 тонн и более за счет балластировки стальными секциями или другими способами.

(iv) Решетчатые катки:

Решетчатые катки используются для уплотнения выветрившихся пород, хорошо сортированных грунтов. Эти катки не подходят для глинистых почв, илистых глин и однородных почв. Основное применение этих катков – в основании и подстилающем слое дорожных сооружений.

Как следует из названия, эти катки имеют цилиндрическую тяжелую стальную поверхность, состоящую из сети стальных стержней, образующих решетку с отверстиями. Вес этого катка может быть увеличен за счет балластировки бетонными блоками.
Типичный вес варьируется от 5,5 тонн нетто до 15 тонн с балластом. Решетчатые катки обеспечивают высокое контактное давление, но малое разминающее действие и подходят для уплотнения большинства крупнозернистых грунтов.

(v) Подножные / трамбующие катки:

Эти катки похожи на катки “овечья лапа” с выступом большей площади, чем у катков “овечья лапа”.

Статические катки на колодочных лапах, также называемые трамбующими катками, имеют статический вес в диапазоне от 15 до 40 тонн, а их статическая линейная нагрузка на барабан составляет от 30 до 80 кг/см. Эти вальцы более предпочтительны, чем вальцы на овечьих ногах, благодаря их высокой производительности, и они заменяют вальцы на овечьих ногах.
Степень достигнутого уплотнения больше, чем у катков с овечьей лапой. Плотность почвы после уплотнения этим катком более равномерная.
Эти катки работают на высоких скоростях и способны разбивать большие комья. Эти катки также оснащены выравнивающими ножами для распределения материала.
Для уплотнения связных грунтов лучше всего подходят катки с опорными лапами или трамбующие катки.

Читайте далее: