Трамбующие машины для уплотнения грунта
Трамбующие машины для уплотнения грунта
Уплотнение грунта трамбованием, т. е. машинами ударного действия, происходит за счет энергии падающей массы, представляющей собой рабочий орган машины.
Трамбующие машины могут применяться для уплотнения различных видов грунта — связных и несвязных. Преимуществами машин ударного действия перед укатывающими является то, что ими можно уплотнять грунт слоями значительной толщины (до 1,5—2 м), производить уплотнение отдельных участков насыпей в стесненных условиях и вести уплотнение в зимнее время.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Дополнительные материалы по теме:
Трамбовки с приводом рабочего органа взрывным, пневматическим или электрическим способом имеют ограниченное применение — для уплотнения грунтов в труднодоступных и неудобных местах и при небольших объемах работ (пазухи сооружений, дно траншей и т. п.).
Трамбующие плиты изготовляются из чугуна или в виде армированного бетонного блока массой от 0,8 до 4 г и являются сменным оборудованием одноковшовых экскаваторов, стреловых кранов или подвешиваются к стрелам на тракторах. Глубина уплотнения грунта плитами колеблется в пределах 0,8—1,5 м при 3—6 ударах по одному месту и падении плиты с высоты 1—2 м. Их применяют для уплотнения свежеотсыпанных связных и малосвязных грунтов, а также грунтов с ненарушенной структурой, в частности, ложа каналов и водохранилищ.
Трамбующие плиты, свободно подвешенные на экскаваторах и кранах, малопроизводительны. Кроме того, динамика работы экскаватора и крана с трамбующей плитой вредна для их механизмов и часто приводит к преждевременному их износу. Этот метод уплотнения следует применять лишь при отсутствии других грунтоуплотняющих машин.
Вальцовые трамбовки массой 2,5—3,5 г являются также сменным оборудованием одноковшовых экскаваторов и самоходных стреловых кранов. Валец изготовляется из листовой стали и имеет люки для заполнения его балластом. Ось вальца наглухо приваривается к его боковинам, и оба конца оси шар-нирно соединяются с грузоподъемным и оттяжным канатами экскаватора или крана. Вальцовые трамбовки могут применяться для комбинированного уплотнения откосов насыпей и каналов методом трамбования с укаткой.
Рис. 1. Основные типы многосекционных трамбующих машин
Многосекционные трамбующие машины характеризуются высокой производительностью и наиболее эффективны для уплотнения связных грунтов как свежеотсыпанных, так и с ненарушенной структурой.
Рабочим органом навесных машин могут быть дизель-трамбовки или трамбующие плиты, смонтированные на гусеничном тракторе. В первом случае пять дизель-трамбовок располагаются сзади трактора на подвесной раме, которая, в свою очередь, шарнирно крепится к обеим рамам гусеничных тележек трактора. Подъем и опускание навесной рамы с трамбовками соответственно в транспортное или рабочее положение осуществляется при помощи лебедки, установленной на тракторе. Трамбовки работают по принципу двухтактного дизеля (см. дизель-молот). Масса ударной части трамбовки 200—250 кг, число ударов при максимальной высоте вылета поршня — 70 в минуту.
Во втором случае рабочим органом машины являются две плиты, попеременно падающие по направляющим штангам, закрепленным в верхней части подвески. Автоматический подъем и сбрасывание трамбующих плит производится кривошипно-полиопастным механизмом, связанным с редуктором подъемного механизма, получающего вращение от вала отбора мощности.
Обе машины способны уплотнять связные и несвязные грунты и имеют примерно одинаковые параметры: производительность 400—450 м3/ч, глубину уплотнения 1—1,2 м.
В качестве примера прицепной трамбующей машины может служить каток с падающими грузами.
Самоходные трамбующие машины на гусеничном ходу оборудуются ударным механизмом, состоящим из 4—5 отдельных, поочередно работающих трамбовок, с приводом от кривошипного вала. Трамбовки массой до 1,5 г работают с частотой 20 ударов в минуту. Высота падения трамбовки может изменяться в пределах 0,5—1,2 м. Скорость движения машины принимается с расчетом, чтобы по одному месту каждая трамбовка ударяла 2 раза. За час машина уплотняет до 500 м2 площади при толщине уплотняемого слоя до 50 см. При необходимости одна или несколько трамбовок могут быть выключены из работы.
Многосекционные трамбующие машины для уплотнения дна и откосов гидротехнических каналов и горизонтальных поверхностей представляют собой мостовую конструкцию, опирающуюся концами на бровки канала и передвигающуюся вдоль канала на рельсовом или гусеничном ходу. Вдоль моста передвигается тележка с поворотной обоймой, внутри которой перемещается направляющая шахта. Поворотная обойма имеет возможность поворачиваться относительно горизонтальной оси, а шахта — подниматься вверх и вниз вдоль обоймы. Таким образом, шахта может быть установлена перпендикулярно дну канала или его откосу при любом его наклоне.
Трамбующая машина с падающими плитами ДУ-12А предназначена для уплотнения тяжелых связных грунтов, отсыпаемых слоями толщиной 0,8 м и более при сосредоточенных объемах работ (подъезды к мостам и другим инженерным сооружениям), а также для уплотнения дамб и плотин. Высокий уплотняющий эффект и в ряде случае отсутствие необходимости ведения контроля за качеством уплотнения достигается тем, что машина обладает высокой энергоотдачей (18835 Дж от единичного удара плитой).
Трамбующая машина представляет собой навесное оборудование к гусеничному трактору (Т-170.00 или Т-130.1.Г), оснащенному ходоуменьшителем.
Оборудование для трамбования включает переднюю подвеску с редуктором и блоками полиспастного механизма привода плит и заднюю подвеску с блоками, направляющими штангами и подвешенными на канатах трамбующими плитами (с транспортной подвеской плит).
Редуктор привода плит имеет выходной вал, по концам которого смонтированы кривошипы с блоками полиспастного механизма, установленные на эксцентриках. Привод редуктора осуществлен через фрикционную муфту от переднего конца коленчатого вала двигателя трактора. Конструкция кривошипно-полиспастного механизма плит обеспечивает поочередный подъем и сброс обеих плит, выбор слабины каната перед подъемом, а также свободное падение плит с учетом осадки грунта. Направляющие трамбующих плит заделаны в траверсе задней подвески при помощи резиновых амортизаторов и имеют управляемые из кабины трактора удлинители.
Рис. 2. Трамбующая машина ДУ- 12А с падающими плитами:
1 — гусеничный трактор; 2 — передняя подвеска; 3 — редуктор привода плит; 4 — кривошипно-полиспастный механизм привода плит; 5 — задняя подвеска; 6 — направляющие штанги; 7 — ходоуменьшитель; 8 — удлинители; 9 — трамбующие плиты
Для уплотнения тяжелых связных грунтов на глубину 0,8… 1,2 м и более применяют трамбующую машину ДУ-12А на базе трактора Т-130. Рабочим органом машины служат две плиты, подвешенные на канатах сзади трактора. Плиты поочередно поднимаются на высоту 1,2 м и свободно сбрасываются на поверхность уплотняемого материала, осуществляя трамбование полосы, равной ширине захвата обеих плит. Трактор при этом движется с замедленной ходоуменьшителем скоростью, которая выбирается в зависимости от требуемого количества ударов по одному месту.
Плиты размещены в трубчатых направляющих штангах с удлинителями. Направляющие штанги заделаны в раме с помощью эластичных муфт, допускающих отклонение штанг при кратковременном нахождении плит на трамбуемой поверхности после падения. Каждая плита имеет два сквозных конусных отверстия, которыми при подъеме она заходит на направляющие.
Привод подъемных канатов осуществляется канатными полиспастами, нижние блоки которых насажены на кривошипы, установленные на валу редуктора привода с помощью эксцентриков. Редуктор приводится от переднего конца коленчатого вала двигателя трактора. Полиспаст образуется из четырех ветвей каната, запасованного на блоках кривошипа и на двух неподвижных блоках, установленных на раме. Для исключения вероятности рывка каната при падении плиты в конструкции привода предусмотрен компенсатор длины каната. Конструкция привода и кинематика машины обеспечивают полную автоматизацию рабочего цикла подъема и сброса трамбующих плит при одновременном непрерывном движении машины по фронту работ.
Техника, необходимая для уплотнения грунта
Легкое оборудование для уплотнения грунта
Разнообразное легкое оборудование для уплотнения, включая трамбовки и виброплиты, является хорошим дополнением к основному парку машин. Его можно использовать для самых разных проектов, от небольших работ во дворах до уплотнения основных проездов. При правильном выборе надежного, простого в использовании уплотнительного оборудования оно прослужит верой и правдой в течение нескольких лет. Кроме того, такое оборудование требует относительно небольших вложений. Как правило, наиболее эффективными оказываются маневренные машины со встроенными функциями, повышающими производительность, которые сокращают простои на время обслуживания. Для больших проектов, таких как устройство проездов, лучшим помощником будет виброплита. С ее помощью можно обеспечить твердый слой основания необходимой толщины. Модели виброплит, которые быстро движутся (некоторые из них со скоростью до 27 м/мин) и преодолевают крутые подъемы (до 30%), помогут быстрее выполнить масштабные работы. Чтобы сэкономить рабочее время и повысить качество работ, лучше использовать модели, которые имеют встроенный индикатор степени уплотнения. Имея перед глазами такой указатель, не придется ловить момент, когда грунт уже достаточно уплотнен. Для уплотнения связных и гранулированных грунтов в самых узких областях, в том числе вокруг сооружений и между деревьями, лучше использовать трамбовку, которая позволяет операторам достичь максимальной производительности. Легкие устройства с узкими подошвами, некоторые шириной всего 13 см, позволяют маневрировать рядом с препятствиями.
Легкое оборудование BOMAG
Легкая, средняя и тяжелая трамбовки BOMAG (BT 60, BT 65, BT 80) подходят для длительной работы в ограниченном пространстве. Все основные преимущества трамбовок BOMAG доступны уже в базовом исполнении. Это увеличенная сила удара 17 кН благодаря мощному двигателю Honda GXR 120 (модель BT 65), рукоятка с низким уровнем вибрации, счетчик моточасов, автоматическая проверка уровня масла в картере и бесперебойная подача масла даже под наклоном, воздушный фильтр с функцией самоочистки, выключатель двигателя и подачи топлива, защита двигателя из особо прочного пластика, который выдерживает даже падение с платформы грузового автомобиля. Для работы в траншеях BOMAG предлагает специальные модели, работающие на газе. Это трамбовки BT 60 G и BT 65 G с незначительным выбросом CO. Эти трамбовки оснащены 4-тактным двигателем, работающим на обычном пропане. Два баллона могут быть безопасно заправлены на рабочей площадке. Полной заправки хватает на 2 ч работы. Также уже в базовой комплектации все реверсивные виброплиты BOMAG массой свыше 500 кг и траншейные катки BMP 8500 имеют систему контроля уплотнения ECONOMIZER. Она не нуждается в калибровке и включается автоматически с началом работы машины. Система отображает результат уплотнения в режиме реального времени, помогая выявлять пропущенные участки и слабые места, а также позволяет существенно экономить рабочее время и топливо.
Виброплиты и трамбовки Ammann
Новые реверсивные виброплиты Ammann серий APR и APH оснащены рукоятками с уменьшенной вибрацией (до 2,5 м/с2). Прочность новых моделей повышена за счет новой конструкции защитной рамы двигателя и усиливающих элементов крышки двигателя. Арендные компании, строительные организации, компании, занятые ландшафтным дизайном, могут выбрать вибрационные плиты из большого каталога Ammann для разных задач. Четыре модели гидростатических плит из серии APH с достаточно большой массой (до 795 кг) легко и точно управляются и преодолевают уклоны за счет системы вибрации с тремя валами. В системе вибрации Ammann третий вал устраняет движение вперед-назад, свойственное двухвальным системам, создавая дополнительную силу. Плиты с тремя валами не зарываются на влажном грунте и отличаются плавным ходом. Кроме улучшения управляемости такое решение позволило увеличить центробежную силу.
Работу в труднодоступных местах может облегчить автономная плита APH 1000 TC с пультом инфракрасного дистанционного управления, который подзаряжается от солнечных батарей. Чтобы правильно провести обслуживание, оператор может сканировать QR-код и получить доступ к демонстрационным видеороликам. На некоторые виброплиты серии APH в качестве опции может быть установлена система интеллектуального уплотнения Ammann ACE (Ammann Compaction Expert), изначально разработанная для тяжелых катков Ammann. Система ACEecon позволяет контролировать процесс уплотнения с помощью интуитивно-понятного светодиодного индикатора. Система ACEforce выполняет точное измерение и оценку жесткости материала, отражает текущее состояние выполнения работ и документирует данные. На все легкое оборудование Ammann устанавливается система телематики ServiceLink. Владелец машины может через мобильное приложение или из офиса отследить наработку, состояние аккумулятора, расход топлива, интервалы технического обслуживания. Из других опций можно отметить уширительные плиты, электрозапуск, износостойкую подошву и вулколановый мат для тротуарной плитки.
Вибротрамбовки Ammann хорошо подойдут для работ по засыпке, прокладке трубопроводов и фундаментных работ. Модели трамбовок Ammann Premium отличаются от классических версий двигателем Honda GXR 120 более высокого экологического класса, дополнительным фильтром и многофункциональным рычагом управления, который регулирует дроссельную заслонку, перекрывает топливный кран и выключает систему зажигания двигателя. Все модели трамбовок Ammann оснащены ручкой с защитой от вибрации, положение которой регулируется по высоте.
Электрические виброплиты и трамбовки Wacker Neuson
Компания Wacker Neuson предложила три новые модели виброплит с электроприводом от универсальных литий-ионных батарей. Батареи в двух вариантах были специально разработаны для тяжелых строительных работ. Емкости батареи достаточно, чтобы обеспечить одной машине работоспособность в течение рабочего дня. Операторы в течение нескольких секунд, благодаря модульной конструкции, могут заменить разряженные батареи новыми. Поскольку уплотнение электрическими виброплитами обходится без вредных выбросов, для такого оборудования открываются новые области применения: траншеи, строительные площадки, находящиеся в тоннелях и внутри зданий, природоохранные зоны. Wacker Neuson также недавно расширила свой ассортимент трамбовок новой мод. AS60e с питанием от батареи, которая обеспечивает экономию энергии до 55% по сравнению с бензиновыми аналогами. Кроме того, электродвигатель не требует технического обслуживания.
Дорожные катки для уплотнения грунта
Имея в арсенале легкое оборудование для уплотнения, можно выполнять работы малого и среднего масштабов. С более тяжелыми машинами диапазон выполняемых работ существенно расширяется. Для строительства земляного полотна железнодорожных путей, полигонов, дамб, длинных откосов, промышленных зон и многого другого потребуется грунтовый каток. Таким образом, подрядчики получают доступ к более серьезным проектам. С помощью тяжелых грунтовых катков можно сократить сроки выполнения работ по уплотнению грунта и сэкономить на трудозатратах.
Независимо от того, находится техника в аренде или в собственности, важную роль играет удобство проведения технического обслуживания машин, за счет которого появляется лишняя возможность выполнять работы быстрее и качественнее. Рабочая смена оператора грунтового катка зачастую длится много часов. Если приходится в постоянном напряжении наклоняться или выглядывать из кабины, чтобы увидеть кромку вальца и его рабочую поверхность, это может повлиять на производительность и в конечном итоге увеличить сроки выполнения работ. Поэтому так важен хороший обзор в сочетании с эргономичным рабочим местом. Катки с системой управления оборотами двигателя могут снизить расход топлива до 15% путем автоматического перевода дизельного двигателя на холостой ход после некоторого времени бездействия машины.
Система интеллектуального уплотнения из-за высокой цены доступна не каждому подрядчику, но расчеты показывают, что для компаний, занятых в крупных проектах, срок окупаемости таких систем значительно сокращается. Наличие системы интеллектуального уплотнения оптимизирует уплотнение грунта, предоставляя в режиме реального времени такие данные, количество проходов и относительную жесткость грунта. Некоторые системы используют глобальные навигационные спутниковые системы для отслеживания количества выполненных проходов, а установленные на вальце датчики измеряют относительную жесткость верхнего слоя. Это сводит к минимуму риск недостаточного уплотнения и переуплотнения. Система также позволяет подрядчику задавать параметры уплотнения и предупреждает оператора при достижении оптимальных уровней уплотнения. Полученные от системы уплотнения цифровые данные можно использовать, чтобы доказать, что уплотнение было выполнено в соответствии с нормативами. Это сводит к минимуму риск судебных разбирательств или работ по переделке. Особенно удобны функции картирования, которые показывают пропущенные области, места, где требуются дополнительные проходы и где произошло избыточное уплотнение.
Продукция BOMAG
Катки для уплотнения грунта BOMAG массой от 3 до 26 т пригодны для всех типов работ. Для уплотнения гранулированного или связного грунта в стесненных условиях подойдет легкая модель BW 124 массой 3300 кг с возможностью преодоления уклонов до 55%. Система контроля уплотнения грунта BOMAG ECONOMIZER с круговым дисплеем не требует калибровки и запускается при включении вибратора автоматически. Простая в освоении система экономит рабочее время и топливо, выявляет слабые участки и позволяет быть уверенным в качестве выполненных работ. Система BOMAG Ecomode управляет частотой вращения двигателя и служит для повышения эффективности расхода топлива. При неоправданно долгой работе на холостом ходу двигатель автоматически отключается по команде системы Ecostop. На данный момент BOMAG предлагает две серии грунтовых катков: D-40 – проверенные, простые и нетребовательные к топливу машины с двигателем класса Tier-2, а также современное поколение D-5, сочетающее в себе все инновационные разработки BOMAG в области интеллектуального уплотнения грунта и высочайший комфорт оператора благодаря новой компоновке рабочего места оператора и просторной кабине с увеличенной площадью остекления.
Грунтовые катки Ammann серий ARS и ASC
Грунтовые катки Ammann серии ARS уплотняют толстый слой грунта за минимальное количество проходов. Благодаря концепции без заднего моста центр тяжести всех грунтовых катков Ammann смещен вниз для повышения безопасности работы на объекте. Для разных типов грунта можно выбрать высокую или низкую частоту вибрации. С помощью интеллектуальной системы контроля уплотнения (Ammann Compaction Expert) ACEforce можно оценить текущую жесткость материала и задокументировать данные для создания отчета. Самый тяжелый каток в серии, ARS220, имеет массу 21 760 кг, а самый легкий, ARS70 – 7140 кг. Конструкция кабины обеспечивает прекрасный круговой обзор. Для катков Ammann серии ASC дополнительно доступна интеллектуальная система контроля уплотнения ACEpro, которая измеряет и оценивает характеристики уплотняемого материала и автоматически регулирует амплитуду и частоту в зависимости от жесткости уплотняемой поверхности.
Линейка российского Завода «Дорожных машин»
Линейка российского Завода «Дорожных машин» включает среднюю мод. DM-614 массой 14 т, тяжелую машину DM-617 массой 16 т и две перспективные модели тяжелых катков массой 21 и 25 т. Грунтовые катки Завода «Дорожных машин» предназначены прежде всего для выполнения масштабных работ. Из особенностей машин можно отметить задний мост Carraro с блокировкой дифференциала, обеспечивающий стабильную работу на уклонах и высокое тяговое усилие, надежный двигатель Cummins с достаточным запасом мощности, полностью поднимающийся капот, открывающий удобный доступ для сервисного обслуживания и хорошую эргономику рабочего места оператора.
На службе у клиента
Прямая поддержка производителя после первоначальной продажи любого оборудования защищает инвестиции подрядчика и продлевает срок службы машин. Обучение оператора в дилерском центре или на заводе-производителе повышает производительность труда, а также снижает риск преждевременного выхода из строя оборудования. Некоторые производители предлагают обучение прямо на рабочей площадке. В этом случае экипаж получает необходимые навыки и узнает, как эксплуатировать и обслуживать оборудование, в реальных условиях. Хорошей практикой является публикация инструкций по эксплуатации машин в сети Интернет. Это позволяет подрядчикам, операторам и механикам получать доступ к ним в режиме 24/7 для решения вопросов, которые могут возникнуть в любой момент при эксплуатации или техническом обслуживании.
Преимущество производителя, который предлагает широкий ассортимент продукции, состоит в том, что упрощается задача по комплектации парка оборудования. В одном «окне» удобнее заказывать и запасные части, и расходные материалы, например, гидравлическое масло. Некоторые производители предлагают специальные программы финансирования, чтобы сделать владение различными новыми машинами доступнее для разных категорий заказчиков.
Правильный выбор оборудования для уплотнения может казаться совсем несложной задачей, учитывая количество предложений на рынке. Но если потратить время на изучение того, как каждая функция конкретной машины влияет на общий результат при выполнении работ, это в конечном итоге может принести большую пользу. Именно ключевые функции машин обеспечивают подрядчику конкурентные преимущества, сокращают сроки выполнения работ и, самое главное, повышают рентабельность.
§ 88. Трамбующие машины
Трамбующие машины уплотняют грунт ударами (трамбованием) свободно падающих грузов или принудительными опусканиями рабочего органа машины, а также вибрацией, приложенной к массе рабочего органа машины, контактирующего с грунтом.
Трамбующие машины применяются для уплотнения связных грунтов, отсыпаемых слоями значительной толщины (1 — 1,5 м), а также для уплотнения просадочных естественных, с ненарушенной структурой грунтов, для увеличения их несущей способности и уплотнения поверхностей дна и откосов водоводных и оросительных каналов в целях уменьшения фильтрации воды.
Рис 192. Трамбующая машина
При помощи такого устройства достигают уплотнения грунта на глубину до 2 м при нескольких ударах плиты по одному месту. Производительность трамбующей плиты от 80 до 120 м3/ч. Применяют также трамбующие плиты с подвеской на стрелу трубоукладчика.
Специальная трамбующая машина со свободно падающими грузами (рис. 192) смонтирована на базе гусеничного трактора 7. Рабочий орган машины состоит из двух трамбующих плит 5 массой по 1550 кг, перемещающихся по направляющим штангам с подвижными удлинителями 6. Плиты подвешены на канатах, свободные концы которых закреплены на барабанах полиспастного механизма 3 и 2. Направляющие блоки 4 и 3 канатного полиспаста расположены па конструкции, состоящей из передних стоек, задних стоек и стяжек. Входной вал редуктора / соединен с валом двигателя трактора фрикционной муфтой 9 и промежуточным валом 8. На выводном валу редуктора закреплен кривошипный механизм, который поднимает на высоту 1,1 м и сбрасывает трамбующие плиты.
Для уменьшения скорости перемещения машины предусмотрен ходоуменьшитель. Число ударов плиты 12 — 18 в 1 мин. Ширина уплотняемой полосы составляет 2400 мм, Глубина уплотнения до 1,2 м.
Техническая производительность машины около 450 м3/ч.
Трамбующие вибрационные плиты в строительстве применяются для уплотнения грунтов в стесненных условиях и при небольших объемах работ.
Рис. 193. Трамбующая плита
1 — плита; 2 — пружины; 3 — поддон-салазки; 4 — вибратор; 5 — двигатель; 6 и 7 — приборы управления
В строительстве применяются виброплиты, разные по размерам и массе: легкие — от 0,1 до 1 т, средней массы — от 1 т до 2 т и тяжелые — более 2 т.