49. Процесс уплотнения.

Во всех случаях уплотнения грунтов удельное давление на поверхности контакта рабочего органа не должно быть выше напряжений разрушения грунта.

Максимальное уплотнение грунта достигается при напряжениях:

 = (0,9…0,88) _в

Эффект уплотнения зависит от правильно выбранного уплотняемого слоя грунта при заранее известных параметрах уплотняющего механизма.

Зона, в которой имеет место равномерное распределение нагрузок от рабочего органа, называется активной зоной.

Глубина этой зоны называется глубиной активной зоны.

В пределах активной зоны реализуется до 80% всей деформации грунта. Вне зоны 20%. Поэтому толщина уплотняемого слоя не должна быть выше глубины активной зоны (h_акт).

При необходимости используют послойное уплотнение.

Глубина активной зоны, см, определяется:

где а – коэффициент, зависящий от скорости изменения напряжений (укатка – 2,0; виброуплотнение – 1,1);

b – коэффициент, зависящий от свойств грунта (для связных 3,65; для малосвязных грунтов 2,3 – 3,0);

W, W_О – действительная и оптимальная влажность грунта.

48. Виброуплотнение

Используют для грунтов с напряжением разрушения _max=0,03 - 0,09 МПа.

За счет высокой подвижности грунт хорошо уплотняется, исключаются разрушения грунта.

Для уплотнения грунта при ограниченной в пла­не его поверхности применяют вибрационные поверхностные уплотнители (вибро­плиты).

Грунт уплотняется плитой-поддо­ном 1 (рис.), которой сообщаются колебания, генерируемые двухдебалансным вибратором 2, установленным на плите шарнирно. При изменении положения кор­пуса вибратора относительно плиты-под­дона возникает горизонтальная составляю­щая возмущающей силы Q, обеспечиваю­щая виброплите горизонтальные переме­щения (самопередвижение) в направлении действия этой составляющей. Вращение дебалансам вибратора передается через гибкую, обычно клиноременную передачу от силовой установки, смонтированной на подрамнике, установленном на плите на пру­жинных или резинометаллических аморти­заторах.

Управляет вибро­плитой оператор с помощью рычагов, уста­новленных на дышле, которое соединяется с плитой через амортизаторы. Поворотом дышла также изменяется направление самопередвижения виброплиты.

Существующие конструкции виброплит про­изводительностью от 300 до 900 м/ч мас­сой от 150 до 1400 кг обеспечивают уплот­нение грунта на глубину 0,3...1,0 м.

Виброплита (а), схема работы при вибрировании на месте (б), при движении впе­ред (в) и назад (г): 1 – плита-поддон, 2 – вибратор.

Вибростатическое уплотнение (комбинированный метод)

Используется для повышения эффективности работы катков статического действия

50. Машины для гидромеханической разработки грунтов

Используются:

- для намывания дамб, платин, земляного полотна,

- для добычи строительных материалов.

Стоимость разработки в 2-3 раза дешевле, чем механическим способом.

Два способа разработки:

- размывание грунта с помощью подаваемой струи воды (гидромониторный);

- всасывание из подводы землесосным снарядом.

Гидромеханическая разработка применяется при наличии большого количества дешевой воды и электроэнергии.

Не применяется вблизи строительных конструкций.

Размывание грунта с помощью подаваемой струи воды.

Затраты воды на разработку 1 м³:

глина – 15-20 м³;

песок – 6-9 м³;

суглинок – 7 –12 м³;

. Схема разработки грунта гидромонитором:

1 – гидромонитор, 2 – дренажный колодец (зумпф), 3 – грунтовый насос,

4 – пульпопровод; 5 – обвалование, 6 - земляное сооружение.

Всасывание из под воды землесосным снарядом

Землесосный снаряд

1 – рабочий орган (фреза); 2 – привод; 3 – стрела; 4 – грузоподъемное устройство для подъема- опускания рабочего органа; 5 – всасывающий трубопровод; 6 – понтон;

7 – землесосный насос; 8 – привод насоса; 9 – сваебойная установка; 10 – пульпопровод;

11 – тяговые лебедки; 12 – тяговые канаты