dorozhnostroit

Смесь частично уплотняется скосом плиты, поэтому ширину рабочей кромки принимают равной толщине ножа d = t.

Работа уплотнения смеси (Нм) за один оборот вала привода

Мощность, расходуемая на работу трамбующего бруса (кВт):

370

Глава 14. МАШИНЫ ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ ДОРОЖНЫХ ОСНОВАНИЙ И ПОКРЫТИЙ

14.1.Общие сведения об уплотнении

дорожно-строительных материалов

К числу материалов, которые подлежат уплотнению при устройстве дорожных оснований, относятся пески, песчано-гравийные смеси и щебень. Все эти материалы являются несвязными, состоящими из от-

уплотнении происходит сближение частиц и их взаимная заклинка. Уплотнению препятствуют развивающиеся на контактах частиц силы трения, а также наличие сцепления на этих контактах. Благодаря тому что таких контактов множество и силы сопротивления взаимному смещению частиц различны, при действии нагрузки такие смещения не происходят во всех местах одновременно, а устанавливается какая-то их очередность. При этом в первую очередь смещения происходят там, где сопротивления минимальны. После возрастания нагрузки смещения появляются в новых местах. Такой характер деформации создает впечатление наличия между частицами вязких связей, хотя на самом деле они отсутствуют. Поэтому уплотнения слоев этих материалов не происходит за однократное приложение циклической нагрузки. Для завершения процесса нагрузка должна прикладываться многократно.

Для дорожных покрытий применяются асфальтобетонные смеси, битумоминеральные смеси и цементобетон. Наличие такого вяжущего материала, как битум, коренным образом изменяет свойства щебня и гравия, являющихся в составе асфальтобетона и битумоминеральных смесей тем скелетом, который воспринимает нагрузки.

Наличие битума приводит к образованию между частицами минерального материала достаточно прочных и вместе с тем вязких связей. Поэтому эти материалы относятся к упруго-вязко-пластичным и для своего уплотнения требуют многократного приложения циклических нагрузок. Свойства асфальтобетонных и битумоминеральных сме-

60"-110°. Укладка теплых смесей, приготовленных на менее вязких и жидких битумах, производится при более низких температурах. По мере уплотнения ввиду падения температуры смесей вязкость повышается на

371

несколько порядков, и поэтому особенно важно еще до более значительного охлаждения смеси успеть уплотнить ее до требуемой плотности. В противном случае уплотнение вообще становится невозможным. При выборе параметров машин, служащих для уплотнения этих материалов, особенно важно иметь в виду быстрое возрастание сопротивлений смесей внешним нагрузкам, которое происходит не только ввиду сближения отдельных частиц и образования более плотной структуры, но и из-за непрерывного охлаждения смеси.

Применяемые при устройстве дорожных покрытий цементобетоны могут иметь разную жесткость. Следовательно, связи между частицами будут разной прочности. Однако все цементобетоны при встряхивании или вибрации обладают ярко выраженными тиксотропными свойствами. В результате таких воздействий связи между частицами этих бетонов полностью разрушаются и сами бетоны по своим свойствам приближаются к тяжелой жидкости. Поэтому для уплотнения цементобетонов вибрационный метод становится не только пригодным, но и единственным технически целесообразным и экономически выгодным.

В настоящее время ввиду высоких скоростей движения автотранспорта предъявляются повышенные требования к ровности поверхности дорожных покрытий. Эта ровность в значительной мере зависит от качества уплотнения покрытия. Следовательно, машины для уплотнения должны отвечать определенным требованиям. Они в первую очередь касаются интенсивности воздействия рабочих органов машин на слой уплотняемого материала. При излишне высоких удельных давлениях на поверхностях контактов рабочих органов с материалом будет иметь место его пластическое течение (выдавливание) из-под рабочих органов, что

и при укатке влечет за собой еще и волнообразование, значительно ухуд- s шающее ровность поверхности. Следует отметить, что все дорожностро-

~чими органами напряжения не локализируются внутри слоя, а передают-

^давлениях не будет достигнута требуемая плотность уплотняемого слоя.

^Отсюда можно сделать вывод, что при уплотнении дорожных оснований

•372

373 •

ний и покрытий, а также для уплотнения тонкослойного песчаного асфальтобетона на тротуарах, велосипедных дорожках и т. п. Средние служат для промежуточного уплотнения оснований и покрытий, а также для окончательного уплотнения усовершенствованных покрытий облегченного типа. Тяжелые - для окончательного уплотнения гравийных и щебеночных оснований и асфальтобетонных покрытий.

По числу и расположению вальцов катки разделяются на: одновальцовые (рис. 14.1, а), одновальцовые с поддерживающими вальцами (рис. 14.1, б) или колесами (рис. 14.1, в); двухвальцовые с одним (рис. 14.1, г) или двумя ведущими вальцами; трехвальцовые двухосные (рис. 14.1, д); трехвальцовые двухосные с дополнительным вальцом малого диаметра (рис. 14.1, е); трехвальцовые трехосные с одним (рис. 14.1, ж) или тремя (рис. 14.1, з) ведущими вальцами.

Одновальцовые катки относятся к легкому типу. При отсутствии поддерживающих вальцов или колес двигатель и трансмиссия расположены внутри вальца, а рычаги управления вынесены на рукоятку дышла, при помощи которого вручную производятся повороты катка. Поддерживающие вальцы или колеса делают управляемыми; при их помощи и производятся повороты катка.

375

Рис. 14.1. Схемы расположения вальцов катков в плане.

Двухвальцовые катки (тандем) имеют вальцы одинаковой ширины

Эповорачиваться вокруг вертикальной оси, чем достигаются повороты катка.

ипоэтому получили большое распространение.

•376

чет не принимается. Задняя ось снабжена дифференциалом, что позволяет легко проходить по кривым малого радиуса без повреждения уплотняемого покрытия. Ширина переднего вальца делается такой, чтобы при движении катка его след перекрывался задними. Каток имеет хорошую поперечную устойчивость, и кроме того, такое расположение вальцов способствует удачной компоновке отдельных агрегатов, благодаря чему доступ к ним облегчается. Недостатком катков этого типа является большая сложность в организации работы. Здесь при максимальном количестве проходов весьма трудно обеспечить необходимую и одинаковую плотность слоя по всей ширине дорожного основания или покрытия; обычно количество проходов здесь больше, чем при катках типа тандем. Поэтому эти катки постепенно вытесняются катками типа тандем.

Кроме того, существуют катки с дополнительным вальцом малого диаметра для повышения ровности поверхности дорожного покрытия. При наезде этого вальца на неровность она заглаживается ввиду передачи через валец значительной части веса катка. В случае необходимости этот валец может быть поднят и выключен из работы. По соображениям компоновки он не может быть выбран достаточно большого диаметра, вследствие чего постановка его часто не достигает цели. Поэтому этот тип катка не нашел распространения.

Трехвальцовые трехосные катки имеют вальцы одинаковой ширины и выполняются тяжелого и, реже, среднего типов. Наиболее совершенным является каток со всеми ведущими вальцами. Здесь качество работы является наиболее высоким, и поэтому они находят все большее применение.

Катки относятся к числу самых старых и вместе с тем широко распространенных дорожно-строительных машин. Многолетний опыт их эксплуатации позволил выработать технико-эксплуатационные требования к их конструкции:

1) они должны обеспечивать получение необходимой плотности и ровности поверхности;

2)должны быть приспособлены к перевозке на трейлерах;

3)необходимо иметь возможность регулировать вес катка;

4)оператор должен иметь хороший обзор при движении как вперед, так и назад;

5)частота вращения двигателя должна регулироваться во всех режимах работы, а сам двигатель должен быть приспособлен к работе при большой запыленности воздуха и температуре до +50°С;

377

6)необходимо предусмотреть одинаковое количество скоростей движения катка как вперед, так и назад;

7)необходимо иметь возможность торможения катка с выключенным двигателем на уклоне i = 0,25;

8)каток должен быть поворотлив; трогание с места, остановка и реверсирование движения должны быть плавными;

9)усилие на рычагах управления не должно быть более 60 Н. Поверхность вальцов катков, предназначенных для уплотнения ас-

фальтобетона, должна быть высокого качества и во избежание налипания на них асфальтобетонной массы смазываться смесью мазута с керосином или с нефтью. Конусность вальцов и разность в их диаметрах допускается не более 3 мм.

Общая конструктивная схема катка и примерная компоновка его агрегатов видны из рис. 14.2. Передний направляющий валец 1 обычно делают сдвоенным, что облегчает его поворот в горизонтальной плоскости. На задние вальцы 6 обычно приходится несколько большая нагрузка, чем на передний, поэтому они имеют больший диаметр. Для очистки вальцов от.налипшего материала служат скребки 2 и 5. Вальцы могут быть литыми из стали либо чугуна либо сварными. По своей конструкции они могут быть цельными или разборными. Для повышения веса катка к дискам разборных вальцов обычно прибалчивают

литые чугунные секторы. Передний валец обычно имеет возможность наклоняться в вертикальной плоскости на угол до 30-35°, что достигается введением в конструкцию крепления вальца к раме катка 12 охватывающей вилки, которую шарнирно (при помощи пальца) соединяют со шкворнем 3. Это позволяет наезжать одной стороной вальца на

„неровности покрытия.

мтрансформаторами. Наличие турботрансформатора обеспечивает плав-

•378

379 •