Загальна будова профылювальника основ

Технологічний процесс будівництва цементних покриттів гусеничним комплексом машин

Цементобетонные покрытия обладают следующими преимуще­ствами по сравнению с другими видами покрытий:

высокая прочность, что позволяет пропускать все транспорт­ные средства в любое время года;

длительный межремонтный срок (30—40 лет); высокий коэффициент сцепления с колесами автомобилей, практически не изменяющийся при увлажнении покрытия:

светлый цвет покрытия, повышающий безопасность движения ночью; \

продолжительность строительного сезона больше, чем при применении органических вяжущих;

малый износ покрытия, не превышающий 0,1—0,2 мм в год.

Цементобетонное покрытие устраивают на дороге в виде моно­литной сплошной плиты, разделенной на участки различной длины швами расширения или в виде сборного покрытия из приготовля­емых на заводе плит различного размера. В последнем случае работы на дороге сводятся к монтажу плит на подготовленном основании. Несмотря на некоторые достоинства этого вида по­крытия, как, например, увеличение продолжительности сезона строительства, сборные бетонные 'покрытия на магистральных дорогах не применяют. Это объясняется крупными недостатками, которые значительно ухудшают их транспортно-эксплуатационные качества.

Устройство цементобетонных покрытий может осуществляться двумя способами: бетоноукладочными машинами, перемещающи­мися по рельс-формам, и машинами на гусеничном ходу со сколь­зящей опалубкой. В первом случае ровность покрытия обеспечи­вается точной установкой рельс-форм, во втором — следящей системой машин.

Комплект рельсовых машин для устройства цементобетонного покрытия показан на рис. 11.3,

Перед началом укладки бетонной смеси на уплотненное и спро­филированное основание укладывают песчаный слой толщиной 2...4 см. ⁴

При работе комплекта машин на гусеничном ходу ровность бетонного покрытия в значительной степени зависит от ровности основания, по которому передвигаются машины.

Для повышения качества выполняемых работ машины осна­щены автоматическими следящими системами, которые позволяют

 

Рис. 11.3. Общая схема процесса строительства цементобетонного покрытия комплектом машин на рельсовом ходу:

/, 6 — самосвалы; 2 — бульдозер; 3 — уплотняющая машина; 4,9— автомобильные краны; 5 — поливочная машина; 7 — нарезчик швов; 8 — тент; 10 — машина для роз­лива эмульсии; 11 — бетоноотделочная машина; 12 — распределитель бетонной смеси; 13 — профилировочная машина

выдержать заданный курс, толщину и профиль укладываемого слоя.

Применение этого комплекта машин значительно упрощает организацию работ и уменьшает их трудоемкость.

Перед началом укладки бетонной смеси устраивают основание из щебня, гравия, грунта, укрепленного вяжущими материалами. По основанию распределяют выравнивающий слой песка толщиной 3...5 см.

Операции по укладке и уплотнению смеси, устройству швов, отделке поверхности покрытия должны быть закончены за 1...2 ч до начала схватывания смеси.

В процессе устройства цементобетонного покрытия ведется контроль за подвижностью и жесткостью поступающей смеси, а также за соблюдением правил по ее укладке и уплотнению.

 

Загальна будова профылювальника основ

Профилировщики основания предназначены для разработки корыта в целинном грунте и профилирования его дна, а также для окончательного профилирования и уплотнения песчаного основа­ния или основания из грунта, укрепленного вяжущим материалом. Они представляют собой самоходную тележку, оснащенную' про­филирующим и уплотняющим рабочими органами

 

Рис. 13.3. Профилировочные машины: а — ножевые; б — фрезерные; 1 — отвал с профилирующим ножом; 2 — уплотняющий вибробрус;3 — ходовые катки;4 — рельс-формы; 5 — передние блансирные тележки;6 — фрезерный барабан; 7 — на­клонные профилирующие ножи;8 — горизонтальный скребковый кон­вейер;9 — задние балансирные тележки

 

. По типу рабочего органа профилировщики классифицируют на ножевые (рис. 13.3, а) и фрезерные (рис..13.3, б).

Ножевые профилировщики снабжают уплотняющим вибро- брусом. Рабочим органом является отвал с профилирующим но­жом. При движении машины он окончательно профилирует осно­вание, срезая излишки песка, и частично его перераспределяет..Механизм подъема и опускания отвала позволяет регулировать высоту заглубления.

Фрезерный рабочий орган машины представляет собой отвал с закрепленными на нем либо фрезой (для профилирования укреп­ленных грунтов), либо шнеком (для профилирования песчаных оснований). Сменные ножи режущего органа фрезы с направлен­ными пластинками из твердого сплава расположены по винтовой линии. Транспортер удаляет срезанный материал за пределы рельс-форм. Резцы фрезы и

ножи отвала можно настраивать как на плоский, так и на двухскатный поперечный профиль основа­ния. Для уплотнения подстилающего песчаного основания устанав­ливают вибробрус.

. Двигатель внутреннего сгорания приводит в действие генератор и гидрр- насрсы объемного гидропривода механизма передвижения.

Каждая часть фрезы получает вращение от электродвигателя через одноступенчатый цилиндрический редуктор и цепную пере­дачу.

Візок з скребком переміщується по перечному напрямку канатом, який обхвачує барабан, і закріплюється в натяжних механізмах по кінцях балики. Розміщений за скребком профілюючий відвал згладжує всі нерівності основи, заповнюючи зрізаним матеріалом впадини. Положення профілюючого робочого органу по висоті регулюється ричажно- гвинтовим механізмом. Для уплотніння пісчаного основи і основи з грунту, укріпляємого цементом і бітумомом, на спеціальних підвісках кріплять уплотняющий вібробрус з шістьма механічними вібраторамий

При роботі профілювальника з фрезерним робочим органом виникають наступні опори:

W₁- опір переміщення профілювальника

-маса профілювальника в кг. -коефіціент опору переміщення ходового обл.

- величина повздовжнього уклону дороги

W₂- опір різання грунту фрезою

-питомий опір фрезерування,грунту; -товщина стружки грунту а м. -ширина лопатевої фрези м.; -кількість лопатей фрези, що приймають участь у фрезеруванні.

- загальна кількість лопотів на роторі; α- кут контакту лопатей.

-глибина; r-радіус;

W₃- опір переміщення призми матеріалу перед відвалом

-маса призми матеріалу, кг; -коефіціент внутрішнього тертя матеріалу основи.

W₄- опір від подолання сил інерції при торганні з місця

- робоча швидкість руху профіля м/с.; -розін профіля до робочої швидкості.

Необхідно перевірити умову можливості пересування профілювальника без пробуксування m_ngφ_зч >W_заг

Потужнысть двигуна, що витрачається в робочому режимі N_заг =N₁+N₂+N₃, Вт
N-потужність,що затрачаться на різання грунту

N=Pcnh1bzn; h-глибини фрезерування; n-частота обертання ротора фрези.

N₂-потужність, щ затрачається на відкидання грунту.

; -маса грунту, що відкидається за сик.

m=bhv_nq,кг/с; q- щільність грунту.

N₃-потужність,що затр. На переміщення профілювальника.

; -максимальна швидкість;η- ККД трансмісії.

Потужність профілювальника

П=3600Bv_n K_ч

B-ширина полоси;К_ч- коеф. використаня машини за часом.

 

 

(2)Загальна будова ы робочы органи бетонорозподільники

Бетонораспределители предназначены для- приема смеси из автосамосвалов или автобетоносмесителей и распределения ее по дорожному основанию слоем заданной толщины.

По принципу действия распределители делят на машины непре­рывного и периодического действия. Бетонораспределители не­прерывного действия распределяют бетонную смесь, поступающую непосредственно на основание строящейся дороги. Они имеют вы­сокую производительность, но требуют четкой организации работ по доставке смеси к месту ее укладки. Распределители периодического действия работают циклично, т. е. новая порция бетона может быть уложена и распределена по основанию лишь по окончании распределения предыдущей порции и передвижения машины на новую рабочую позицию. Как правило, бетонораспределители выполняют самоходными. В зависимости от условий работы на них устанавливают гладкие одно- или двухребордные сменные приводные колеса.

В зависимости от конструкции рабочих органов все распреде­лители разделяют на бункерные, шнековые, лопастные, ковшовые. Бункерные распределители относятся к машинам периодического действия, остальные — к машинам непрерывного действия.

Рабочим органом бункерного распределителя является бункер, совершающий возвратно-поступательное движение по ширине дорожного основания (рис. 13.5). При этом через разгрузочное от­верстие смесь вытекает на основание и распределяется нижней кромкой бункера слоем заданной толщины. Для смягчения воз­можных ударов бункера о раму при его подходах в крайнее поло-

жение на продольных балках рамы установлены буферные уст­ройства с резиновыми амортизаторами.

Толщину укладываемого слоя цементобетонной смеси регули­руют изменением высоты установки бункера. Для данного типа машины характерно сравнительно точное регулирование толщины укладываемого слоя бетона и безударное его распределение.

Загрузка бункера смесью может осуществляться непосредст­венно из транспортных средств (рис. 13.6,а, б) или при помощи за­грузочного ковша (рис. 13.6, в). Последний расположен в передней

Направление движения Рис. 13.6. Бетонораспределительные машины на рельсо­вом ходу: а, б — с загрузкой из транспортного средства соответственно с задней и боковой разгрузкой; в — с загрузочным ковшом; г — шнековый; д — лопастный (ковшовый); / — рельс-формы; 2 — рама укладчика; 3 — распределительный бункер; 4 — загру­зочный ковш; б — шнеки; 6 — уплотняющий брус; 7 — распре­делительная лопасть; 8 — ковш; 9 — профилирующая заслонка

 

 

части или с боковой стороны укладчика. В загрузочный ковш смесь поступает из самосвалов с задней разгрузкой, а затем перегру­жается в распределительный бункер.

Бункерные распределители с непосредственной загрузкой смеси из самосвалов с боковой разгрузкой (рис. 13,6, б) имеют низкорасположенный бункер, длина которого должна быть больше длины кузова самосвала.

Распределительные бункера могут быть выполнены с сектор­ным затвором или бездонными. Для повышения прочности и жест­кости их выполняют с поперечными диафрагмами.

Характеристика бетонораспределителей циклического действия приведена в табл. 13.2

Усилие, необходимое для перемещения распределительного бункера (Н) (рис. 13.7),

W_б =W₁ + W₂+ W₃,

где W₁— сопротивление перерезыванию столба бетонной смеси, Н; W₂ — противление перемещению бункера по рельсам, Н; W₃— сопротивление сил инерции при трогании с места, Н.

Сопротивление перерезыванию столба бетонной смеси

W₁ = Кb

где К — удельное сопротивление перерезыванию столба смеси, зависящее от консистенции: К = 6000... 9000 Н/м.

Сопротивление перемещению бункера по рельсам (Н)

W₂= g(m_б + m_см) f

где g == 9,81 м/с²;

m_б — масса бункера, кг; m_сш — масса смеси, находящейся в бункере, кг; f — приведенный коэффициент сопротивления перемещению бун­кера по рельсам; f = 0,05.

Сопротивление сил инерции при трогании бункера с места

W₃= (m_б + m_см) v_бt_p. Где v_б — скорость передвижения бункера при распределении смеси, м/с;

t_в — время разгона машины; = 0,5... 1,5 с.

Мощность, необходимая на перемеще­ние бункера (Вт),

N_б=W_бv_б/η_б

где ηб — КПД механизма привода перемещения бункера.

Сопротивления (Н), возникающие при перемещении самого рас­пределителя, складываются из сопротивления передвижению всей машины по рельс-формам с преодолением уклона (W₄) и со­противления сил инерции при трогании машины с места (W₅):

W₄=g(m_p+m_см)(f_p+i)

W₅=(m_p+m_см)v_p/t_p

где m_Р — масса распределителя, кг; f_Р — коэффициент сопротивления пере­мещению распределителя по рельс-формам; f_Р = 0,05; i — продольный уклон; i = 0,05; t — время разгона распределителя; = 1... 2 с;v_p - рабочая ско­рость машины, м/с.

(3)Загальна будова та робочы органи бетонооброблювальні машини

Бетоноотделочные машины служат для разравнивания, профи­лирования, уплотнения и окончательной отделки (выглаживания и затирки) поверхности покрытия. Машины данного типа следуют непосредственно за бетонораспределителем.

Бетоноотделочная машина имеет разравнивающий, уплотняю­щий и выглаживающий органы. В качестве разравнивающего органа используют лопастный вал, шнек или вибробрус. Для уплотнения бетонной смеси применяют вибрационный или трамбу­ющий брусья. Жесткие смеси уплотняются вибрационными брусь­ями с высокой частотой колебания. Выравнивание и выглаживание поверхности бетонного слоя производится выглаживающей лен­той или брусом, совершающим качательные движения в горизон­тальной плоскости, а также выглаживающими плитами с верти­кальными высокочастотными колебаниями малой амплитуды.

По числу рабочих органов бетоноотделочные машины (рис. 13.12) делят на машины: с одним рабочим органом — вибра­ционным или трамбующим брусом (рис. 13.12, а); с двумя рабочими органами — уплотняющим и выглаживающим брусом (рис. 13.12, б)\ с тремя рабочими органами — разравнивающим, уплотняю­щим и выглаживающим брусом (рис. 13.12, б); с четырьмя рабо­чими органами — вибрационным, трамбующим и разравнивающим брусом, а также с выглаживающей лентой. Число рабочих орга­нов может быть и более четырех. Каждая технологическая опера­ция выполняется сразу несколькими рабочими органами: уплотне­ние обеспечивается вибрационным и трамбующим брусьями, а от­делка поверхности — разравнивающим брусом и выглаживающей лентой (рис. 13.12, г).

В последнее время намечается тенденция к уменьшению числа рабочих органов и переход к универсальным работам органам, выполняющим несколько операций.

Рис. 13.12. Схемы расположения и типы рабочих органов бетоноотделочных

машин:

1 — колесный ход; 2 — вибробрус; 3 — рельс-форма; 4 — выглаживающий брус; 5 — разравнивающий брус; 6 — трамбующий брус; 7 — выглаживающая лента

По ходовому оборудованию бетоноотделочные машины класси­фицируют на колесные, передвигающиеся по рельс-формам, и гу­сеничные. Исключение рельсового пути позволяет резко снизить трудоемкость работ по устройству цементобетонного покрытия. Регулирование продольного и поперечного уклонов покрытия в таких машинах осуществляется автоматической системой.

На рис. 13.13 показана кинематическая схема бетоноотделоч- ной машины с тремя рабочими органами. В качестве разравниваю­щего органа использован лопастный вал. Механизм привода обес­печивает вертикальные колебания уплотняющего, вибробруса и поперечные движения выглаживающего бруса.

При работе бетоноотделочной машины возникают следующие сопротивления: сопротивление передвижению машины, перемеще­нию призмы бетонной смеси и трению рабочих органов по бетонной смеси, инерционное сопротивление.