Характеристика пневмокотків

Марка	Маса, т	Товщина шару, який ущільнюється, см
ДУ-30		25…27
ДУ-39А
Д-326
Д-589

 

Дія на ґрунт пневматичних та вальцьових котків різна. При навантаженні площа відбитку пневмоколеса значно більша, ніж вальця (рис. 3.5). Тому під час дії на ґрунт у пневмокотків більший, тиск рівномірніше розділяється по площі контакту, напруження в ґрунті поширюються на більшу глибину.

Кулачкові котки можуть застосовуватися для ущільнення грудкуватих ґрунтів. Кулачки подрібнюють грудки і утворюють однорідну структуру ґрунту по товщині шару. Верхню частину насипу ущільнювати такими котками недоцільно, бо кулачки розрихлюють ґрунт. Для такого випадку добре підходять вальцеві котки. Вони дають рівну і гладеньку поверхню.

При ущільненні важливо створити міцну структуру ґрунту. Якщо напруження за укочування перевищує межу міцності ґрунту, його щільність зменшується, а структура руйнується.

Технологія укочення ґрунтів земляного полотна така. Привезений ґрунт розрівнюють на всю ширину укладки шаром потрібної товщини з нахилом 1…2% до узбіч для забезпечення відведення води на випадок дощу. Рівномірне ущільнення ґрунту досягається в тому випадку, коли окремі сліди проходження ущільнювальних машин перекриваються.

Спочатку застосовують легкі котки (прикочування), а після 3-4 проходів – важчі, бо спочатку опір ґрунту ущільненню менший. На прикочуванні застосовують котки до 12 т, остаточне ущільнення – 25 т і важчі. Легкі котки варто застосовувати в межах 30-40% загальної кількості проходів. Рухаються котки за круговою (рис. 3.6,а) та човниковою (рис. 3.6,б) схемами.

Продуктивність котків:

, (3.12)

де Т_з – тривалість зміни, год; к_в – коефіцієнт використання зміни в часі, к_в=0,90-0,95; L – довжина захватки, м; В – ширина смуги ущільнення, м; р – ширина перекриття суміжних смуг укочування, м; Н – оптимальна товщина ґрунтового шару при ущільненні, м,

; (3.13)

φ – коефіцієнт, який враховує ущільнюваність ґрунту, приймається для зв'язних ґрунтів 0,45…0,50, для незв'язних – 0,40…0,45; W_ф, W₀ – відповідно фактична і оптимальна вологість ґрунту, %; Р_ф, Р_р – відповідно фактичний і розрахунковий тиск повітря в шині, МПа; n₁, n₂, n₃ – кількість проходів котка відповідно з швидкістю v₁, v₂, v₃; t₁, t₂, t₃ – час на розвертання котка в кінці ділянки або час реверсування двигуна для самохідних котків, год.

Ефективність ущільнення залежить від швидкості руху котка. Чим швидче рухається коток, тим більше разів він проїде по одному сліду, тобто збільшиться його продуктивність. Та коли швидкість укочування зростає, то зменшується час дії котків на ґрунт, тому надмірна швидкість шкідлива. Останні проходи котка варто виконувати на найменших швидкостях. При ущільненні необхідно забезпечувати: однорідність ґрунтів у шарах різання та відсипки; однорідність вологості і товщини шарів при ущільненні; середню вологість, щільність та рівність шарів; водовідвід під час проведення робіт.

Контактний тиск протягом усього процесу ущільнення повинен бути близьким до межі міцності ґрунту (табл. 3.2). Якщо перевищувати межу, можуть виникати явища місцевого розущільнення (хвилеутворення перед колесами котка, видавлювання ґрунту в бік при трамбуванні). Якщо контактний тиск недостатній, висока щільність також не може бути досягнута ні зменшенням товщини шару, ні збільшенням числа навантажень.

Таблиця 3.2.

Межі міцності ґрунтів, МПа, при їх ущільненні
і вологості, близьких до оптимальних

Ґрунт	Ущільнення котками	Трамбуванням
З гладкими вальцями	На пневматичних шинах
Піщаний, супіщаний, пилуватий	0,3…0,6	0,3…0,4	0,3…0,7
Суглинистий	0,6…1,0	0,4…0,6	0,7…1,2
Важкосуглинистий	1,0…1,5	0,6…0,8	1,2…2,0
Глинистий	1,5…1,8	0,8…1,0	2,0…2,3

 

Деякі характеристики котків, які використовуються для ущільнення ґрунтів, наведені в таблиці 3.3.

Таблиця 3.3.

Технічна характеристика котків

Тип котка	Маса котка, т	Продуктивність, м3/зміну	Енергомісткість на 1м3 ґрунту, кВт	Металомісткість на 1м3 ґрунту, кг
Вібраційний
Кулачковий	35…40		73,5
На пневмоколесах		750...1400	73,5…80,9