Производительности катка

Уплотнение катками — наиболее простой и достаточно производительный способ, стоимость уплотнения которыми значительно ниже, чем другими машинами. Ввиду этого он является наиболее распространенным способом уплотнения грунта. К числу его недостатков надо отнести невозможность в ряде случаев уплотнить грунты слоями большой толщины, а также необходимость в достаточном фронте работ. Ширина участков должна допускать повороты катков вместе с тягачом.

Применяются катки, воздействующие на уплотняющий материал статическим давлением. Под воздействием механических нагрузок происходит сближение частиц грунта, вытеснение воздуха и влаги, уменьшение его пористости. При статическом уплотнении только давление оказывает действие на нижележащий слой.Статическое уплотняющее оборудование использует собственную массу машины, чтобы обеспечить усилие на определенную поверхность и уплотнить нижележащий материал слоя. Единственный способ регулировать статическую нагрузку, передаваемую на поверхность, состоит в изменении массы или контактной площади оборудования. Статические машины в нормальных условиях обеспечивают необходимое уплотнение в основном в верхних слоях материала, так как вследствие эффекта "распора" в частицах грунта глубинное воздействие незначительно. К распространенным типам статических уплотняющих машин, которые использовались многие годы, относятся статические трехвальцовые катки, катки на пневматических шинах и прицепные кулачковые катки.

Типы катков:

По принципу уплотнения: статические, вибрационные;

По способу перемещения: самоходные, полуприцепные (навесные), прицепные;

По типу (конструкции) рабочего органа: с гладкими вальцами, пневмоколесные, кулачковые, решетчатые.

По массе: легкие (до 5 т), средние (5-9 т), тяжелые (до 25т).

Степень плотности грунта, которая должна быть достигнута в результате машинного уплотнения, — это такая плотность, при которой прекращаются дальнейшие осадки земляного полотна от нагрузок и увлажнения. Степень плотности будет тем выше, чем меньше объем воздуха в грунте (но не менее 4—6%’), а влажность в пределах оптимальной.

Область применения и схемы работы катков для уплотнения грунтов в насыпях

Отсыпку грунта насыпи ведут послойно, каждый последующий слой отсыпают после уплотнения предыдущего.

Толщина отсыпаемого слоя определяется по глубине уплотняющего воздействия катка на грунт и зависит от типа катка, его массы и числа проходов по одному следу.

Закончив укатку по всей площади за один проход, приступают ко второй проходке. Количество проходов по одному следу определяется строительной лабораторией и составляет не менее 4-8 и до 25 проходов.

Каждый последующий проход должен перекрывать предыдущий след на 25-30 (до 50) см.

Катки с гладкими вальцами имеют рабочий орган в виде литого или сварного барабана. Грунт укатывают по кольцевой схеме с постепенным смещением от обочин к оси дороги. При этом должно быть обеспечено перекрытие следа уплотняющей машины для обеспечения равномерности уплотнения. Катками с гладкими вальцами укатывают грунты, главным образом на завершающей стадии уплотнения верхнего слоя насыпи, который может служить основанием дорожной одежды. Применяется для уплотнения несвязных грунтов.

Кулачковые и решетчатые катки.

Решетчатый каток представляет собой бара­бан, цилиндрическая по­верхность которого образована решеткой из круглой пру­тковой стали диаметром 35...40 мм. Массу катка увели­чивают загрузкой балластом до 25...30 т. Решетчатые катки могут быть прицепными и самоходными.

Кулачковый каток представляет собой по­лый стальной барабан (валец), по наружной поверхно­сти которого закреплено большое число выступающих кулачков специальной формы

Внутренний объем валь­ца заполняется для увеличения массы балластом через люк. Параметры кулачковых катков подбираются с учетом свойств грунтов. Масса кулачкового катка должна быть такой, чтобы при первом проходе кулачки не погружались на полную глубину, а барабан только касался грунта. При этом сила тяжести катка передается на грунт через кулачок. При излишней массе каток воздействует на грунт барабаном, а не кулачком. Применяется для уплотнения связных, комковатых грунтов. В процессе уплотнения таким катком верхний слой разрыхляется на глубину 1/3 - 1/2 высоты кулачка.

Пневмоколесные катки. Это катки универсального назначения. Уплотнение идет за счет длительного воздействия нагрузки от сжатия шин при многократных проходах катка. При начальных проходах пневмоколесных катков грунт находится в рыхлом состоянии и деформация шины мала, т.е. шина работает как гладкие вальцы. По мере уплотнения грунта, относительная деформация шины возрастает, увеличивается площадь контакта грунта с шиной.

Эффективность катков на пневматических шинах во многом зависит от выбора их параметров: давления сжатого воздуха в шинах, массы катка, потребного числа проходов по одному следу, оптимальной толщины уплотняемого слоя грунта. Катки на пневмошинах характеризуются большим временем действия нагрузки, чем катки с гладкими вальцами, а большая площадь контакта шин с грунтом обеспечивает уплотнение на значительную глубину. Рисунок шины может быть узорчатый или гладкий. Пневматические шины дают возможность получить оптимальные режимы напряжений благодаря изменению давления воздуха. Эластичность пневматических шин обеспечивает равномерное распределение напряжений на поверхности грунта в конце уплотнения, ввиду указанных преимуществ требуется меньше проходов по одному следу, чем катками с гладкими вальцами и кулачковыми и уплотняют они грунт на большую глубину.

Основные схемы движения катков:

1). Спирально-кольцевая. Грунт уплотняют последовательными круговыми проходами катка по всей площади насыпи, постепенно смещаясь к середине насыпи.

Чтобы грунт не обрушался вблизи откоса насыпи, первые две проходки ведут на расстоянии не менее 2 м от бровки. Последующие (3-4-5-6) смещают в сторону бровки, прикатывая края насыпи. Далее работают по кольцевой схеме.

3). Челночная. Применяется для уплотнения узких участков насыпей большой протяженности (автомобильных дорог).