4.5. Уплотнение вибрационными машинами

При выполнении небольших объемов работ по уплотнению несвязных грунтов, щебня и гравия в стесненных условиях применяют самопередвигающиеся вибрационные трамбующие плиты. В подобного рода вибрационных машинах (рис. 4.7) на плите 1 расположен заякоренный за канат кабестан 2 для самоподтягивания. Вибратор 3 имеет четыре соосно установленных дебаланса: два средних дебаланса вращаются в сторону, противоположную вращению двух крайних дебалансов. На амортизирующих пружинах подвешена рама 4, на которой установлены: дизельный двигатель 5, редуктор 6, топливный бак 7 и механизмы управления 8. Для перевозки к машине крепятся два пневмоколеса, на плите имеется сцепная петля 9.

Возмущающая сила является результативной силой центробежных сил противоположно вращающихся пар дебалансов. Если эта сила направлена вертикально, машина вибрирует на месте; когда эта сила направлена под углом к вертикали, машина передвигается под действием горизонтальной составляющей возмущающей силы вперед или назад с требуемой скоростью, а при изменении направления действия возмущающих сил пар дебалансов поворачивается при движении или на месте.

Ширина полосы уплотнения составляет 1,5 м; толщина уплотняемого слоя до 0,7 м за один проход; рабочая скорость передвижения до 300 м/ч. Вес машины около 20 кН. Машина работает при частоте вибрации 12…15 Гц.

Рис. 4.7. Вибрационная машина

Эффект уплотнения вибрацией основан на взаимном перемещении при колебаниях минеральных частиц грунта, что затрудняется при наличии их связности. Поэтому вибрационное уплотнение производят главным образом в несвязных грунтах как зернистых, так и обломочных крупнокусковых. Вибрационная переупаковка частиц происходит по-разному, в зависимости от зернового состава, вида зерен, физических свойств грунта и т. д. Качество уплотнения в этом случае в значительной мере зависит от параметров возмущения, массы плиты и других характеристик машины. Иначе говоря, вибрационное уплотнение требует более тщательного (по сравнению с другими способами) подбора параметров машины по характеристикам уплотняемой среды, чем трамбовка и укатка.

Вибрационные плиты могут уплотнять грунт по той же технологии, что и катки, на более коротких захватках (обычно 50…100 м). При наличии нескольких машин целесообразно вести групповое уплотнение. Плиты должны двигаться одна за другой уступом (в плане) с перекрытием полос уплотнения на ширину 10…15 см. Длину захватки при групповой работе увеличивают до 200 м.

К разряду вибрационных машин относятся так же виброкатки, устройство и принцип действия которых описан в пункте 4.3.

Развитие уплотняющих машин идет в направлении расширения производства пневмоколесных и комбинированных катков, трамбовочных машин ударного и виброударного действия, повышения эффективности уплотняющих органов, применения многорежимных вибрационных уплотняющих органов с регулируемыми параметрами, применения гидравлических приводных систем и трансмиссий уплотняющего оборудования, максимальной унификации машин, автоматизации управления машинами, снижения уровня вибрации и шума.