Существует 3 основных принципа работы уплотняющего оборудования:
статическое уплотнение
вибрационное уплотнение
ударное уплотнение
Для выбора необходимого способа уплотнения руководствуются следующими факторами: тип и влажность грунта, длительность уплотнения, плотность нижних слоев грунта.
Техника, использующая данный принцип работы, своим собственным весом оказывает давление на поверхность материала, приводя к его уплотнению. Из-за того что что величина статического уплотнения быстро снижается по глубине — необходимо дополнительное уплотнение низлежащих слоев материала.
Величину статической нагрузки можно изменить лишь посредством изменения массы или контактной пощади уплотнения. Кроме того, результат уплотнения зависит от скорости передвижения машины и от количества проходов по обрабатываемой поверхности.
К самым распространенным машинам, использующим статическую нагрузку относятся:
трехвальцовые катки
статические тандемные катки
пневмоколесные катки
Вибрационное оборудование для уплотнения с высокой частотой и малой амплитудой наносит удары по обрабатываемой поверхности, чем генерируют волны сжатия, которые распространяются на внутренние слои материала, приводя его частицы в движение, полностью или частично удаляя внутреннее трение, за счет чего частицы материала группируются в более уплотненное положение..
Вибрационное уплотняющее оборудование хорошо подходит для уплотнения крупнозернистых материалов с малым показателем кажущейся связности, на слоях большой глубины. Хотя эффективность вибрационных машин теряется на мелкозернистых грунтах, такое оборудование считается одним из самых эффективных. Они позволяют достигать большую степень уплотнения на слоях большой глубины, чем машины, использующие статическое уплотнение, причем требуемая плотность достигается за меньшее число проходов.
Экономическая и практическая выгода использования вибрационного оборудования вместо его статических аналогов имеет место быть почти во всех случаях.
Трамбующее оборудование использует в своей работе высокую ударную силу вместе с относительно большой амплитудой ударов, что создает мощную волну сжатия, имеющую также большое давление по глубине слоя материала.
Трамбовки работают с относительно большой амплитудой и генерируют сравнительно высокие ударные воздействия, имеющие большой эффект по глубине, что делает такое оборудование значительно более эффективным при работе со связными грунтами, нежели вибрационные машины.
Статические катки с трамбующим эффектом имеют вальцы кулачкового типа и движутся с большой скоростью, за счет чего башмак бьет по поверхности грунта с определенной силой. Максимальная эффективность при использовании таких катков достигается при обработке больших площадей связного материала.
В настоящее время наибольшее распространение имеют следующие виды уплотняющего оборудования и машин:
Могут иметь привод как на 2, так и на все 3 вальца, жесткую, либо шарнирную раму, а так же балласт для регулирования уплотняющего усилия.
Вес: 8 — 15 тонн
Важные параметры: статическая линейная нагрузка, которая напрямую влияет на эффективность уплотнения и скорость. Для достижения хорошего результата, скорость не должна превышать 6 км/ч.
Наиболее эффективное применение: тонкие слои крупнозернистого грунта.
Как правило имеют 7—11 пневматических шин, расположенных таким образом, чтобы передние и задние шины перекрывали друг друга. Регулировка уплотняющего давления производится путем пригрузки водой, песком или специальными грузами.
Вес: 10—35 тонн
Важные параметры: нагрузка на колесо, давление в шинах и скорость. Для достижения хорошего результата, скорость не должна превышать 6 км/ч.
Наиболее эффективное применение: тонкие слои материала.
Как правило имеют привод хода и вибрацию на обоих вальцах.
Вес: 1—18 тонн
Важные параметры: статическая линейная нагрузка, которая напрямую влияет на эффективность уплотнения, амплитуда, определяющая глубину уплотнения, частота и скорость. Для достижения хорошего результата, скорость не должна превышать 6 км/ч.
Наиболее эффективное применение: малые и средние слои крупнозернистого грунта., асфальтобетонная смесь.
Имеют один вибрационный гладкий валец и приводные пневматические колеса. Существуют специальные модели с кулачковым вальцом для применения на связных и глинистых грунтах.
Вес: 4—25 тонн
Важные параметры: статическая линейная нагрузка, которая напрямую влияет на эффективность уплотнения, амплитуда, определяющая глубину уплотнения, частота и скорость передвижения. Для достижения хорошего результата, скорость не должна превышать 6 км/ч.
Наиболее эффективное применение: относительно толстые слои грунта любых типов. Для обработки каменных насыпей используются только самые тяжелые катки с гладким вальцом.
Могут иметь один или два вальца, жесткую, либо шарнирную раму. Могут оснащаться как гладкими, так и кулачковыми вальцами. Зачастую имеют дистанционное управление.
Вес: 400—2000 кг
Важные параметры: статическая линейная нагрузка, которая напрямую влияет на эффективность уплотнения, амплитуда, определяющая глубину уплотнения, частота и скорость передвижения. Для достижения хорошего результата, скорость не должна превышать 6 км/ч.
Наиболее эффективное применение: уплотнение грунта любых типов, укладка асфальтобетонной смеси, прокладка траншей. Работы малых и средних объемов, а также в труднодоступных или узких местах.
Виброплиты самоходны благодаря конструкции вибровозбудителя (вибрационного эксцентрика). Большая часть виброплит весом от 100 кг являются реверсивными, т. е. Имеют движение как вперед, так и назад.
Вес: 40—1200 кг
Важные параметры: контактное давление (сила удара), амплитуда, частота и скорость перемещения.
Наиболее эффективное применение: малые и средние слои крупнозернистого материала, уплотнение асфальтобетонных смесей, укладка брусчатки и тротуарной плитки. Работы малых и средних объемов, а также в труднодоступных или узких местах.
Имеют высокую ударную силу подошвы, что образует мощную волну сжатия, имеющую высокую эффективность по глубине.
Вес: 40—100 кг
Важные параметры: вес, сила удара, высота прыжка и площадь основания подошвы.
Наиболее эффективное применение: средние по толщине слои связного грунта, уплотнение траншей, работа в труднодоступных и узких местах.
Имеют, как правило, 4 вальца кулачкового типа и движутся с относительно высокой скоростью, благодаря которой при ударе башмака о грунт, вызывается мощная волна сцепления.
Вес: 15—35 тонн
Важные параметры: вес, ширина колеса, форма ударных кулачков, скорость передвижения, которая для эффективной работы должна превышать 10 км/ч
Наиболее эффективное применение: уплотнение связных и глтнистых грунтов на объектах большой площади.
