Трамбуючі машини
Ущільнення ґрунту трамбуванням, тобто машинами ударної дії, відбувається за рахунок енергії падаючої маси, що є робочим органом машини.
У сучасній практиці найбільшого поширення набули такі типи трамбуючих машин: а) трамбування вибухові — дизельні, пневматичні та електричні; б) трамбуючі плити та вальці, вільно підвішені на підйомних канатах стрілових кранів, екскаваторів та тракторів; в) багатосекційні трамбуючі машини.
Трамбуючі машини можуть застосовуватися для ущільнення різних видів ґрунту – зв'язкових та незв'язних. Перевагами машин ударної дії перед укочуючими є те, що ними можна ущільнювати грунт шарами значної товщини (до 1,5-2 м), проводити ущільнення окремих ділянок насипів у стиснених умовах і вести ущільнення в зимовий час.
Трамбування з приводом робочого органу вибуховим, пневматичним або електричним способом мають обмежене застосування - для ущільнення ґрунтів у важкодоступних та незручних місцях та при невеликих обсягах робіт (пазухи споруд, дно траншей тощо).
Трамбуючі плити виготовляються з чавуну або у вигляді армованого бетонного блоку масою від 0,8 до 4 г і є змінним обладнанням одноковшових екскаваторів, стрілових кранів або підвішуються до стріл на тракторах. Глибина ущільнення ґрунту плитами коливається в межах 0,8-1,5 м при 3-6 ударах по одному місцю та падінню плити з висоти 1-2 м. Їх застосовують для ущільнення свіжовідсипаних зв'язкових і малозв'язних ґрунтів, а також ґрунтів з непорушеною структурою, зокрема, ложа каналів та водосховищ.
Трамбують плити, вільно підвішені на екскаваторах і кранах, малопродуктивні. Крім того, динаміка роботи екскаватора та крана з трамбуючою плитою шкідлива для них.механізмів і часто призводить до передчасного їхнього зносу. Цей метод ущільнення слід застосовувати лише за відсутності інших ґрунтоущільнюючих машин.
Вальцові трамбування масою 2,5-3,5 г є також змінним обладнанням одноковшових екскаваторів та самохідних стрілових кранів. Валець виготовляється з листової сталі та має люки для заповнення його баластом. Вісь вальця наглухо приварюється до його боковин, і обидва кінці осі шарнірно з'єднуються з вантажопідйомним і відтяжним канатами екскаватора або крана. Вальцеві трамбування можуть застосовуватися для комбінованого ущільнення укосів насипів та каналів методом трамбування з укочуванням.
Багатосекційні машини, що трамбують в залежності від призначення можуть бути різних конструкцій. Принцип їх роботи полягає в тому, що робочі органи машини - молотки, плити піднімаються за допомогою спеціальних механізмів на деяку висоту, а потім падають під дією власної ваги і при цьому завдають удару ґрунту. Вони є машинами безперервної дії та: ущільнюють ґрунт, як правило, за один прохід.
Мал. 156. Основні типи багатосекційних трамбуючих машин
Багатосекційні машини, що трамбують, характеризуються високою продуктивністю і найбільш ефективні для ущільнення зв'язкових грунтів як свіжовідсипаних, так і з непорушеною структурою.
По . способу переміщення ці машини поділяються (рис. 156) на навісні, причіпні та самохідні. Внаслідок своєї маневреності, а часто й реверсивності, вони добре ущільнюють ґрунт біля країв насипу, а також при відсипанні земляних споруд у вузьких місцях.
Робочим органом навісних машин можуть бути дизель-трамбування або плити, що трамбують, змонтовані на гусеничному тракторі. У першому випадку (рис. 156 а) п'ять дизель-трамбувань розташовуються ззадутрактора на підвісній рамі, яка, у свою чергу, шарнірно кріпиться до обох рам гусеничних візків трактора. Підйом та опускання навісної рами з трамбуванням відповідно в транспортне або робоче положення здійснюється за допомогою лебідки, встановленої на тракторі. Трамбування працюють за принципом двотактного дизеля (див. дизель-молот). Маса ударної частини трамбування 200-250 кг, кількість ударів при максимальній висоті вильоту поршня - 70 за хвилину.
У другому випадку (рис. 156 б) робочим органом машини є дві плити, що поперемінно падають по напрямних штангах, закріпленим у верхній частині підвіски. Автоматичний підйом і скидання трамбуючих плит проводиться кривошипно-поліопастним механізмом, пов'язаним з редуктором підйомного механізму, що отримує обертання від валу відбору потужності.
Обидві машини здатні ущільнювати зв'язкові та незв'язні ґрунти та мають приблизно однакові параметри: продуктивність 400-450 м3/год, глибину ущільнення 1-1,2 м.
Як приклад причіпної трамбуючої машини може служити ковзанка з вантажами, що падають (рис. 156, б).
Самохідні трамбуючі машини (рис., 156, г) на гусеничному ходу обладнуються ударним механізмом, що складається з 4-5 окремих трамбовок, що по черзі працюють, з приводом від кривошипного валу. Трамбування масою до 1,5 г працюють із частотою 20 ударів на хвилину. Висота падіння трамбування може змінюватися в межах 0,5-1,2 м. Швидкість руху машини приймається з розрахунком, щоб по одному місцю кожна трамбування вдаряла 2 рази. За годину машина ущільнює до 500 м2 площі при товщині шару, що ущільнюється, до 50 см. При необхідності одна або кілька трамбовок можуть бути виключені з роботи.
Багатосекційні трамбуючі машини для ущільнення дна та укосів гідротехнічних каналів та горизонтальнихповерхонь (рис. 156, д) є мостову конструкцію, що спирається кінцями на брівки каналу і пересувається вздовж каналу на рейковому або гусеничному ходу. Уздовж моста пересувається візок з поворотною обоймою, усередині якої переміщується спрямовуюча шахта. Поворотна обойма може повертатися відносно горизонтальної осі, а шахта - підніматися вгору і вниз уздовж обойми. Таким чином, шахта може бути встановлена перпендикулярно дну каналу або його укосу за будь-якого його нахилу.
Трамбуюча машина з падаючими плитами ДУ-12А призначена для ущільнення важких зв'язкових ґрунтів, що відсипаються шарами завтовшки 0,8 м і більше при зосереджених обсягах робіт (під'їзди до мостів та інших інженерних споруд), а також для ущільнення гребель і дамб. Високий ефект ущільнення і в ряді випадків відсутність необхідності ведення контролю за якістю ущільнення досягається тим, що машина має високу енерговіддачу (18835 Дж від одиничного удару плитою).
Трамбуюча машина є навісним обладнанням до гусеничного трактора (Т-170.00 або Т-130.1.Г), оснащеного ходо-зменшувачем (рис. 1).
Устаткування для трамбування включає передню підвіску з редуктором і блоками поліспастного механізму приводу плит і задню підвіску з блоками, що направляють штангами і підвішеними на канатах плитами, що трамбують (з транспортною підвіскою плит).
Редуктор приводу плит має вихідний вал, по кінцях якого змонтовані кривошипи з блоками поліспастного механізму, встановлені на ексцентриках. Привід редуктора здійснено через фрикційну муфту переднього кінця колінчастого валу двигуна трактора. Конструкція кривошипно-поліспастного механізму плит забезпечує почергове піднесення та скидання обох плит, вибір слабини каната.перед підйомом, а також вільне падіння плит з урахуванням осаду ґрунту. Направляючі трамбуючі плити закладені в траверсі задньої підвіски за допомогою гумових амортизаторів і мають подовжувачі, що управляються з кабіни трактора.
Мал. 1. Трамбуюча машина ДУ-12А з падаючими плитами: 1 - гусеничний трактор; 2 - передня підвіска; 3 - редуктор приводу плит; 4 - кривошипно-поліспастний механізм приводу плит; 5 - задня підвіска; 6 - напрямні штанги; 7 - ходозменшувач; 8 - подовжувачі; 9 - трамбуючі плити