Для чего нужно уплотнять грунт перед возведением дорог, сооружений и устройством фундаментов. Современные механизмы для уплотнения оснований.
Люди с давних времен
осознали, что уплотненными дорогами легче и быстрее передвигаться, а
сооружения, возведенные на твердых основаниях дольше стоят и у них больший срок
эксплуатации.
Уплотнение - это процесс
увеличения плотности и соответственно несущих свойств материала путем
применения статических или динамических внешних сил.
Уплотнение необходимо во
многих сферах строительной индустрии. Наиболее распространенные сферы
применения: дороги, улицы, автомагистрали, аэродромы, земляные дамбы,
железнодорожные насыпи и фундаменты зданий. Также без качественного уплотнения
трудно представить современные автостоянки, складские помещения, спортивные
площадки, промышленные и жилые районы, портовые сооружения, водохранилища и
искусственные каналы и водоемы.
Во многих сферах
строительства несущая способность и стабильность грунтов, асфальта и бетона, а
также способность выдерживать нагрузки зависят от качества уплотнения несущих
слоев основания. Современные аналитики подсчитали, что выполнение качественного
уплотнения оснований грунтов и соответственно увеличение плотности на 1% обычно
соответствует увеличению несущей способности сооружений минимум на 10-15%. При
этом это будет составлять лишь 1-4% от общих затрат на строительство, поэтому
его роль в качестве и продолжительности жизни готового проекта является
неизмеримой. Если уплотнение основания недостаточное или выполнено неправильно,
существует вероятность неравномерной осадки сооружений или зданий, что может
привести к их частичному или полному разрушению. При этом восстановление и
реконструкция строительных конструкций будет стоить гораздо больше чем затраты
на качественную подготовку оснований под фундаменты, площадки или дороги.
При проектировании
грунтовой конструкции учитывают ряд факторов, таких как нагрузки, условия
окружающей среды при строительстве и эксплуатации, имеющиеся материалы и
соответственно методы проведения работ по уплотнению грунтовых оснований.
Наиболее современным и
простым методом уплотнения сейчас является выполнение работ с помощью механических
уплотнителей: виброплит и виброкатков.
Также приобрело популярность использование вибротрамбовок при работах на
ограниченном пространстве, в траншеях и при устройстве фундаментов.
Виброплиты
Современная виброплита,
это устройство, состоящее из несущей рамы с прикрепленным двигателем
внутреннего сгорания или электрическим, что извне защищен от повреждений во
время транспортировки или работы. К раме через систему амортизаторов снизу
прикреплена рабочая металлическая прямоугольная плита с вибромеханизмом, сверху
к раме крепится ручка, через которую происходит управление виброплитой
оператором во время работы.
Основная градация
виброплит зависит от их веса. Легкие виброплиты с весом до 150 кг прямоходные,
более тяжелые обычно с реверсом, то есть с возможностью передвигаться и
выполнять работу едучи прямо перед оператором или за ним.
Прямоходные виброплиты
также делят на такие, которые предназначены для уплотнения грунта и на те,
которые предназначены для укладки асфальта.
Они имеют разную центробежную силу и амплитуду колебаний: те, что
предназначены для грунта имеют большие числовые значения указанных показателей.
А плиты для асфальта имеют дополнительно баки для воды с системой полива и
более широкую нижнюю металлическую плиту с плавными закругленными краями.
Катки
Виброкатки состоят из
одного или 2-х металлических вальцов большого диаметра, которые крепятся к раме
на которой расположен двигатель. К каждому из вальцов подводится гидравлический
привод к расположенному там вибромеханизму, создающему дополнительное колебание
вальца в вертикальной плоскости.
Основная градация катков
также зависит от их веса. Но кроме того они могут отличаться формой вальцов:
гладкие обычно для асфальта, а с выпуклыми шипами для грунтов. Более легкие катки весом до 1 тонны, обычно
управляются оператором так как и виброплиты через управляющую рукоятку. Более
тяжелые имеют место для оператора на раме и управляются как авто или трактор.
Вибротрамбовки
Современная вибротрамбовка состоит корпуса в
котором размещен механизм, преобразующий вращательное движение от вала
двигателя в поступательное движение рабочего поршня. Поршень в свою очередь
создает высоко амплитудную вибрацию на подошве трамбовки. Управление трамбовки
происходит через рамную ручку, которая присоединена к корпусу через
амортизаторы.
Основная градация
трамбивок в значительно меньшей степени зависит от веса в отличие от виброплит
или виброкатков. Есть разделение по типу двигателя: бензо или дизельный, также
есть с электродвигателями и том числе с аккумуляторами.
Дополнительно трамбовки
можно разделить на такие которые имеют разные плоскости и соответственно
размеры нижней подошвы. Чем она меньше, тем мощнее она будет уплотнять почву
основания при одинаковых других характеристиках.