Строительные машины и оборудование, справочник





Улучшение грунтовых дорог и оснований

Категория:
   Механизация дорожных работ

Улучшение грунтовых дорог и оснований

При строительстве сельских и местных подъездных грунтовых дорог, а также оснований под различные типы дорожных покрытий весьма важным условием является повышение устойчивости и несущей способности грунта, что достигается его улучшением (стабилизацией), введением в него различных минеральных и органических добавок. Улучшение грунтовых дорог и оснований значительно повышает их эксплуатационные качества: связность, механическую прочность, водонепроницаемость, морозостойкость, беспыль-ность и ровность и создает более благоприятные условия для эксплуатации их в дождливое время.

Улучшение грунтовых дорог и оснований выполняется различными методами в зависимости от местных условий и экономической целесообразности: введением грунтовых или минеральных добавок (шлака, трепела, каменной мелочи и др.); химической обработкой (растворами солей, введением щелочей, силикатированием и др.); термической обработкой (обжигом и спеканием); обработкой органическими (битуминозными) или минеральными (цемент, известь) вяжущими материалами. Независимо от применяемого метода улучшение экономически оправдывается только в том случае, если весь процесс работ комплексно механизирован.

Введение грунтовых и минеральных добавок. Наиболее простым способом улучшения грунтовых оснований является изменение гранулометрического состава грунта примесью глины, песка или каменных материалов. Этот способ включает в себя следующие механизированные процессы: разрыхление поверхности кирковщиками, бульдозерами-рыхлителями, сельскохозяйственными плугами и боронами, дробление и измельчение комьев грунта дорожными фрезами или сельскохозяйственными боронами (дисковыми, пружинными, зубчатыми, игольчатыми); подвозка грунта или минеральных добавок транспортными средствами с равномерным распределением материалов по поверхности улучшаемого грунта — распределителями; перемешивание и разравнивание привезенного материала с местным грунтом дорожными фрезами, дисковыми боронами, грейдерами и автогрейдерами; предварительное уплотнение грунта прицепными или самоходными пневмо-колесными катками, так как обычно при надлежащем подборе состава грунта поверхность дороги окончательно уплотняется в результате укатки автотранспортом во время эксплуатации.



Введение грунтовых и минеральных добавок. Наиболее простым способом улучшения грунтовых оснований является изменение гранулометрического состава грунта примесью глины, песка или каменных материалов. Этот способ включает в себя следующие механизированные процессы: разрыхление поверхности кирковщиками, бульдозерами-рыхлителями, сельскохозяйственными плугами и боронами, дробление и измельчение комьев грунта дорожными фрезами или сельскохозяйственными боронами (дисковыми, пружинными, зубчатыми, игольчатыми); подвозка грунта или минеральных добавок транспортными средствами с равномерным распределением материалов по поверхности улучшаемого грунта — распределителями; перемешивание и разравнивание привезенного материала с местным грунтом дорожными фрезами, дисковыми боронами, грейдерами и автогрейдерами; предварительное уплотнение грунта прицепными или самоходными пневмо-колесными катками, так как обычно при надлежащем подборе состава грунта поверхность дороги окончательно уплотняется в результате укатки автотранспортом во время эксплуатации.

Химическая обработка. Для улучшения грунтовых дорог химической обработкой применяют два способа. При первом способе производят распределение сухих химикатов пескоразбрасывателями, распределителями высевон и сельскохозяйственными сеялками или распределение растворов с помощью автогудронаторов, автоцистерн и ав-тополивщиков. Грунт предварительно разрыхляют и измельчают, а затем дорожными фрезами перемешивают с сухими или жидкими химикатами и уплотняют пневмоколесными катками.

При втором способе грунт смешивают с химикатами (хлористым кальцием и др.) в смесительных установках (асфальтосмесителях, бетономешалках и др.), в которых смесь можно увлажнять или просушивать в зависимости от применяемого технологического процесса. Полученную смесь отвозят на дорогу автосамосвалами и укладывают самоходными укладчиками или разравнивают автогрейдерами. Затем покрытие уплотняют пневмоколесными катками или легкими катками с гладкими вальцами. Применение смесительных установок позволяет лучше перемешивать и точно дозировать материалы.

Термическая обработка грунта производится методами обжига и спекания. При обжиге (при температуре 400— 500 °С) полностью испаряется влага и сгорают органические вещества, вследствие чего грунт становится вполне пригодным для использования в качестве основания для водонепроницаемых покрытий. Спекание производится при более высокой температуре (800— 1000 °С), при которой грунт превращается в искусственный камень — клинкер.

Термическая обработка может явиться эффективным методом улучшения грунтовых дорог при отсутствии каменных материалов, вяжущих и других улучшающих грунт средств. Например, целесообразно применять термическую обработку глин в лесных районах, где могут быть использованы газогенераторные установки на местном древесном топливе. Однако этот метод пока не применяют вследствие большого расхода топлива, а также конструктивной сложности и громоздкости потребных для этого машин с мощными камерами и топочными устройствами.

Обработка органическими и минеральными вяжущими материалами является наиболее эффективным и широко распространенным методом улучшения грунтов, обеспечивающим длительную сохранность и высокое качество сооружаемого полотна.

Количество вяжущих материалов, как и состав оптимальных смесей, определяется на основании лабораторного исследования физико-механических и химических свойств грунта и вяжущих с учетом климатических условий. Примерный расход органических вяжущих материалов (жидкие битумы, дегти, масла и эмульсии) составляет 5—12% от массы грунта, а минеральных вяжущих материалов (цемента) 5—7% для песчаных и гра-велистых грунтов, 8—10% для супесчаных, 10—12% для пылеватых и суглинистых и 12—15% для глинистых. Воды расходуется около 5% от массы грунта в зависимости от его влажности.

Обработка грунтов битуминозными материалами производится различными способами в зависимости от географического района, времени года, физико-механических свойств грунта и вяжущих и наличия машин. Вяжущие материалы применяют в холодном виде или подогретыми до 50—60 °С.

В зависимости от наличия средств механизации в практике широко применялся следующий технологический процесс устройства грунтовых оснований и покрытий. Производилась планировка земляного полотна грейдерами или автогрейдерами; предварительно разрыхлялся грунт рыхлителями или кирковщиками, измельчался на толщину 10—20 см дисковыми сельскохозяйственными боронами или прицепными дорожными фрезами; вводились битуминозные вяжущие материалы автогудронаторами за несколько проходов (в зависимости от нормы); Смешивались битуминозные материалы с грунтом дисковыми боронами или фрезами после каждого разлива вяжущих; при необходимости смесь увлажнялась водой поливочными машинами или автогудронаторами; производилось окончательное перемешивание фрезами, грейдерами или автогрейдерами до получения смеси равномерного состава, затем смесь предварительно уплотнялась гладкими катками, а окончательное уплотнение достигалось проездом автотранспорта. С появлением пневмоколесных катков они заменили малопригодные для этого гладкие катки, обеспечивая окончательное и более качественное уплотнение улучшенных грунтов.

Если в качестве вяжущего материала применяется цемент, последовательность технологического процесса меняется: взамен разлива битуминозных распределяется цемент с помощью туковых сельскохозяйственных сеялок, способствующих своими сошниками внедрению цемента в грунт, или другими распределителями; затем смесь увлажняется водой с помощью поливочных машин или автогудронаторов.

Промышленность выпускает три комплекта машин, которые полностью механизируют все процессы укрепления грунта, работая в едином потоке, и обеспечивают высокий темп работ.

Для небольших объемов и рассредоточенных работ по укреплению грунта вяжущими с темпом 700—800 м2 в смену базовой машиной является навесная дорожная фреза ДС-18А (Д-530А) на тракторе класса 10 тс (Т-ЮОМЗГП). Фреза разрыхляет и измельчает предварительно подготовленный и спланированный грунт автогрейдером и за 3—5 проходов обеспечивает качественное перемешивание грунта с вяжущими. Ширина захвата фрезы 2,5 м, глубина рыхления до 200 мм, рабочие скорости движения 0,1—0,3 км/ч. Качество грунтовой смеси, обработанной фрезой за пять проходов, гораздо выше, чем обработанной автогрейдером за 20—30 проходов по одному месту.

При улучшении грунтов цементом (рис. 2.36, а) дорожная фреза работает в комплекте с распределителем цемента ДС-9Б (Д-343Б). Бункерный распределитель цемента прицепной к трактору класса 3 тс загружается цементом автоцементовозами с пневморазгруз-кой. Распределитель сошниками вводит цемент в поверхностный слой измель-ценного грунта с равномерным его распределением при различных дозировках. Сошники внедряют цемент на глубину до 100 мм, благодаря чему он не распыляется и не нарушается рецептура смеси. Ширина распределителя 2,5 м, норма распределения цемента от 15 до 50 кг на 1 м2. Один распределитель обеспечивает работу двух фрез.

При улучшении грунтов битуминозными материалами дорожная фреза, оборудованная битумным насосом и распределительной системой, работает в комплекте с большегрузными автобитумовозами (рис. 2.36, б). Питание фрезы битуминозными материалами осуществляется резино-металлическим рукавом длиной 25—30 м с накидными гайками, подвешенным на кронштейнах фрезы н задней площадке машины. Битумовоз работает с фрезой с включенным мультипликатором или на низшей скорости. Разность в скоростях битумовоза и фрезы ликвидируется периодической остановкой его и за счет небольшого волочения металлору-кава, имеющего значительную длину.

Уплотнение перемешанного грунта осуществляется самоходными пневмоколесными катками. Промышленность выпускает новый комплект подобных машин на базе колесных тягачей Т-158, состоящий из трех машин: навесной дорожной фрезы ДС-74 с устройством для точного дозирования битума и механической очистки сопл; цементовоза-распределителя ДС-72 с цистерной для цемента вместимостью 8 т, которая унифицирована с серийными цементовозами и имеет бункерный распределитель, оборудованный шнеком и сошниками; пневмо-колесного катка ДУ-37 седельного типа массой 15 т. Этот колесный комплект имеет производительность на 25% выше описанного гусеничного.

Рис. 2.36. Схема работы комплекта машин с дорожной фрезой по улучшению грунтов:
а — цементом; б — битуминозными материалами; 1 — автогрейдер; 2 — дорожная фреза ДС-18А на разрыхлении и измельчении; 3 — распределитель цемента ДС-9Б; 4 — цементовоз; 5 — поливочная машина; 6 —• дорожная фреза ДС-18А на перемешивании; 7 — самоходный пневмоколесный каток; в — битумовоз

Для больших объемов и поточного метода производства работ с темпом 2000—2500 м2 в смену базовой машиной является универсальный однопроходный грунтосмеситель на колесном ходу ДС-16В (Д-391В). Смеситель имеет четырехроторный рабочий орган для рыхления, измельчения и перемешивания материалов, емкости для цемента, битума и воды и системы для их распределения. Задние опорные пневмокатки осуществляют предварительную укатку смеси. Ширина захвата грунтосмесителя 2,4 м, глубина обработки до 250 мм, рабочие скорости движения 0,27—0,86 км/ч.

Грунтосмеситель работает в комплексе с автогрейдерами, оборудованными кирковщиками для планировки и рыхления грунта и самоходными пневмоколесными катками для окончательного уплотнения смеси. В зависимости от рода применяемых вяжущих материалов в комплект должны входить большегрузные автоцементовозы, водополивочные машины и авто-бнтумовозы.

При больших объемах работ для приготовления смеси в карьере (особенно на дорогах, где нет качественных материалов) базовой машиной является смесительная установка ДС-50А (Д-709А) производительностью 100 т/ч. Установка может быть использована для приготовления грунтоцементных, гравийных и щебеночных смесей с последующей вывозкой их самосвалами на трассу. Для укладки смеси целесообразно применять новый универсальный распределитель-укладчик ДС-54 (Д-724), который благодаря наличию сменного оборудования может распределять и укладывать щебень, гравий, грунтоцемент, различные полимерные добавки и битумоминеральные смеси. Такой комплект машин может обеспечить на битумоминеральных смесях темп работ 1500—2000 м2 в смену,

Читать далее:

Категория: - Механизация дорожных работ

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины

 

Поиск по сайту:


Статьи по теме::
Документация на ремонт дорожных машин
Механизированные средства для выполнения работ по техническому обслуживанию и ремонту
Хранение и консервация дорожно-строительных машин
Парки дорожно-строительных машин
Система планово-предупредительного ремонта дорожно-строительных машин
Топливо, смазочные материалы для дорожно-строительных машин
Транспортирование дорожно-строительных машин
Подготовка дорожно-строительных машин к эксплуатации
Приемка-передача дорожно-строительных машин
Cистемы автоматики дорожных машин


Остались вопросы по теме:
"Улучшение грунтовых дорог и оснований"
— воспользуйтесь поиском.


Машины городского хозяйства
Естественная история машин
Транспортная психология
Пожарные автомобили
Автомобили-рефрижераторы
Монтаж и эксплуатация лифтов
Тракторы