Для чого потрібно ущільнювати ґрунт перед зведенням доріг, споруд та влаштуванням фундаментів. Сучасні механізми для ущільнення основ.
Люди з давніх давен
усвідомили, що ущільненими дорогами легше та швидше пересуватись, а споруди, що
зведенні на твердих основах довше стоять і у них більший термін експлуатації.
Ущільнення - це процес
збільшення густини та відповідно несучих властивостей матеріалу шляхом застосування
статичних або динамічних зовнішніх сил.
Ущільнення необхідне в
багатьох сферах будівельної індустрії. Найбільш поширені сфери застосування:
дороги, вулиці, автомагістралі, аеродроми, земляні дамби, залізничні насипи і
фундаменти будівель. Також без якісного ущільнення важко уявити сучасні
автостоянки, складські приміщення, спортивні майданчики, промислові та житлові
райони, портові споруди, водосховища та штучні канали і водойми.
У багатьох сферах будівництва
несуча здатність і стабільність ґрунтів, асфальту і бетону, а також здатність витримувати
навантаження залежать від якості ущільнення несучих шарів основи. Сучасні аналітики
підрахували, що виконання якісного ущільнення основ ґрунтів і відповідно
збільшення щільності на 1% зазвичай відповідає збільшенню несучої здатності споруд
щонайменше на 10-15%. При цьому це буде становити лише 1-4% від загальних
витрат на будівництво, тому його роль у якості та тривалості життя готового
проекту є незмірною. Якщо ущільнення основи недостатнє або виконане
неправильно, існує ймовірність нерівномірного осідання споруд або будівель, що
може привести до їх часткового або повного руйнування. При цьому відновлення та
реконструкція будівельних конструкцій буде коштувати набагато більше ніж
витрати на якісну підготовку основ під фундаменти, майданчики або дороги.
При проектуванні
ґрунтової конструкції враховують ряд факторів, таких як навантаження, умови
навколишнього середовища при будівництві та експлуатації, наявні матеріали та відповідно методи проведення робіт по
ущільненню ґрунтових основ.
Найбільш сучасним та простим
методом ущільнення наразі є виконання робіт за допомогою механічних
ущільнювачів: віброплит та віброкотків.
Також набуло популярності використання вібротрамбівок при роботах на
обмеженому просторі, в траншеях та при улаштуванні фундаментів.
Віброплити
Сучасна віброплита, це пристрій,
що складається з несучої рами з прикріпленим двигуном внутрішнього згорання або
електричним, що ззовні захищений від пошкоджень під час транспортування або
роботи. До рами через систему амортизаторів знизу прикріплена робоча металева
прямокутна плита з вібромеханізмом, зверху до рами кріпиться ручка, через яку
відбувається керування віброплитою оператором під час роботи.
Основна градація
віброплит залежить від їх ваги. Легкі віброплити з вагою до 150 кг прямохідні, більш
важчі зазвичай з реверсом, тобто з
можливістю пересуватись та виконувати роботу їдучи прямо перед оператором або
за ним.
Прямохідні віброплити
також ділять за такі, що призначені для ущільнення грунту та на ті, що
призначені для укладки асфальту. Вони
мають різну відцентрову силу та амплітуду коливань: ті, що призначені для
грунту мають більші числові значення вказаних показників. А плити для асфальту
мають додатково баки для води з системою поливу та більш широку нижню металеву плиту з плавними заокругленими
краями.
Катки
Віброкатки складаються з
одного або 2 –х металевих вальців великого діаметра, що кріпляться до рами на
якій розташований двигун. До кожного з вальців підводиться гідравлічний привід
до розташованого там вібромеханізму, що створює додаткове коливання вальця в
вертикальній площині.
Основна градація катків
також залежить від їх ваги. Але крім того вони можуть відрізнятись формою вальців:
гладкі зазвичай для асфальту, а з випуклими шипами для ґрунтів. Більш легкі катки вагою до 1 тони, зазвичай
керуються оператором так як і віброплити через керуючу рукоятку. Більш важкі мають
місце для оператора на рамі та керуються як авто або трактор.
Вібротрамбівки
Сучасна вібротрамбівка складається корпусу в
якому розміщений механізм, що перетворює обертальний рух від валу двигуна на поступальний
рух робочого поршня. Поршень в свою чергу створює високо амплітудну вібрацію на
підошві трамбівки. Керування трамбівки відбувається через рамну ручку, що
приєднана до корпусу через амортизатори.
Основна градація трамбівок
в значно меншій мірі залежить від ваги на відміну від віброплит або
віброкатків. Є поділ за типом двигуна: бензо чи дизельний, також є з
електродвигунами і тому числі з акумуляторами.
Додатково трамбівки можна
поділити на такі які мають різні площини і відповідно розміри нижньої підошви.
Чим вона менша, тим потужніше вона буде ущільнювати ґрунт основи при однакових
інших характеристиках.