Устройство для уплотнения грунтовых откосов Советский патент 1992 года по МПК E01C19/34 

Изобретение относится к строительному и дорожному машиностроению, в частности к грунтоуплотняющим машинам, и может быть использовано при строительстве дорожных насыпей, дамб и других земляных сооружений.

Стабильность дорожных насыпей во многом зависит от своевременного уплотнения грунта на их откосах до его закрепления корневой системой растительного слоя, если проектом не предусмотрены специальные меры. Расчет на то, что до закрепления откосов корневой системой трав погодные условия будут благоприятные, как правило, не оправдывается и откосы подвергают эрозии. Добиться требуемой плотности грунта на откосах отсыпаемых земляных сооружений с помощью обычных грунтоуплотняю- щих машин (катки, трамбовки) практически невозможно, поскольку согласно Временным у ячяниям по уплотнению грунтов (ВУ 2-61,}М„ 196Т, с,20последние не могут быть установлены по отношению к бровке откоса

ближе 30 см и, как правило, устанавливаются ближе 100 см.

Известны специальные машины для уплотнения откосов насыпей, например самоходная машина Телепактор французской фирмы Албарэ, передвигающаяся вдоль бровки насыпи и уплотняющая грунт двумя катками, снующими по принципу челнока (Справочное пособие по механизированному уплотнению грунтов, М., 1965, с 84). Недостатком таких технических решений является весьма высокая энергоемкость, поскольку масса катков, воздействующая на грунт, реализуется далеко не полностью. Так, при крутизне откоса 1 1,5, что наиболее часто имеет место в дорожном строительстве, масса катков используется только на 80%.

Более эффективными являются вибрационные устройства, сочленярмые с базовыми машинами с помощью тросов и лебедок (авт. са №746018 кл Е 01 С 19/28), либо подвешиваемые на стреле крана-экска(Л

с

vl

4 О 00

Сл) 4D

ваторэ (авт. св. №721495, кл. Е 01 С 19/18). К таким устройствам можно отнести вибратор С-414 (Львович 10 М, и Мотылев Ю.Л. Укрепление откоса земляного полотна автомобильных дорог, М„ 1979, с. 159), а также вибротрамбовка польского производства ЗУБ-10 для работы на откосах с уклоном 33 и БЗК-10, работающая на откосах с уклоном до 58°. Несмотря на то, что вибрационные устройства более эффективны по сравнению с устройствами статического действия, энергоемкость процесса по тем же причинам остается высокой и требуемую плотность обеспечить, как и в первом случае, практически не удастся.

Известны также технические решения уплотнения откосов насыпей методом трамбования (Швецов 8.М. и Супрун П.П, Некоторые вопросы уплотнения насыпей трамбованием. Сб. Материалы к XXIV научно-технической конференции кафедр ХабИИЖТа, Хабаровск, 1966), где энергия рабочею органа, хотя и более полно реализуется по прямому назначению, однако плотность грунта на поверхности откоса остается меньшей по сравнению с плотностью грунта, уплотненного в средней час™ насыпи, т.е. ниже требуемой плотности,

. Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по сходству конструктивных признаков является устройство для уплотнения грунта (1), включающее опорную раму, крыло, выполненное в виде шарнирно сочлененных створок, силовой цилиндр подьема и опускания крыла. Верхняя створка крыла расположена между вертикальными направляющими, закрепленными на опорной раме, а нижняя створка выполнена поворотной в вертикальной плоскости при помощи силового цилиндра. Опорная рама жестко закреплена на тягаче. Недостатком является то, что в описанном процессе формирования откоса и уплотнения грунта в бровочной полосе не достигается установленная для всей насыпи плотность грунта на поверхности откоса, которая остается уязвимой для эрозии, поскольку невозможно получить требуемую плотность грунта на контакте нижней створки крыла при воздействии на бровочную полосу вертикальной нагрузкой без того, чтобы не переуплотнить (что недопустимо) грунт в бровочной полосе,

Цель предлагаемого технического решения - повышение качества уплотнения.

Эта цель достигается тем, что в известном устройстве, состоящем из тягача, опорной рамы, крыла и его привода, опорная рама выполнена из двух частей - рабочей и базовой, причем базовая закреплена на

гаче, а рабочая сочленяется с базовой в нижней части шарнирно, а в верхней - с помощью пружинного демпфера. Крыло пыполнено с возможностью поворота в вертикальной плоскости в виде трамбовочной плиты, одна грань которой закреплена на приводном валу механизма привода, который выполнен в виде мотора-редуктора, соединенного с обгонным механизмом,

0 включающим пару храповых колес, закрепленных на валу редуктора, пару П-обраэных поводков с собачками, свободно установленными на том же валу и охватывающими храповые колеса, двух подъемных бараба5 нов, закрепленных на приводном валу и связанных с поводками тросами, двух натяжных барабанов, закрепленных на том же приводном валу и связанных с опорной рамой системой тросов и пружин. Новое по

0 сравнению с пр0тотипом выполнение крыла в виде трамбовочной плиты позволит передавать энергию на уплотняемый грунт в откосе насыпи по наиболее рациональной схеме воздействия за счет возможности по5 ворота крыла в вертикальной плоскости, этим обеспечивается наибольший КПД системы и требуемая плотность грунта на поверхности откоса. Новое по сравнению с прототипом выполнение механизма приво0 да крыпа позволяет наиболее полно использовать энергию базовой машины, поскольку подъем трамбовочной плиты осуществляется практически сразу же после ее соударения с грунтом.

5 Аналогом механизма привода трамбовочной плиты служить устройство, описанное в сборнике Материалы к XXIV научно-технической конференции кафедр Хабаровского института инженеров желез0 подорожного транспорта. Хабаровск, 1966, с.102; Швецов В.М. и Супрун П,П Некоторые вопросы уплотнения грунтовых насыпей трамбованием, В указанном устройстве трамбовочная плита приводится в действие

5 с помощью бесконечной тяговой цепи, на которой с определенным шагом установлены зацепы, которыми при работе привода трамбовка подхватывается и поднимается до заданной высоты,

0 Недостатком такого решения является то, что при значительном числе ударов плиты скорость движения цепи довольно высокая, что при подхвате плиты зацепами приводит к резким динамическим ударам и

5 не улучшает качества трамбования. Другой существенный недостаток - неполное использование энергии привода, поскольку за тот отрезок времени, когда трамбовка ожидает подхода очередного зацепа, устройство работает вхолостую.

На фиг, 1 изображено устройсгво для уплотнения откосов насыпей, вид спереди; на фиг.2 - то же, вид сверху,

Устройство для уплотнения откосов насыпей содержит базовый тягач 1, трамбовку, состоящую из основной плиты 2 с гнездами 3 для крепления добавочной массы (не показано), рамы 4 и пружинных креплений 5, с помощью которых плита 2 закрепляется на раме 4, портал 6, установленный на тягаче 1, раму 7 привода, уста- новленную на портале 6 с помощью шарниров 8 и пружинного демпфера 9, механизм привода трамбовки, состоящий из двигателя 10 С угловой передачей 11, головного нала 12, установленного на раме 7с помощью подшипников 3, пары храповых колес 14, жестко закрепленных на валу 12, пары поводков 15с собачками 16 и пружинными пластинками 17, с помощью которых собачки приводятся в зацепление с храпо- выми колесами 14, приводного вала 18, установленного на раме 7 с помощью подшипников 19 и жестко соединенного муфтами 20 с рамой 4, двух натяжных барабанов 21, жестко закрепленных на валу 18, двух канатов 22, одни концы которых закреплены на барабанах 21, а другие через пружины 23 соединены с рамой 7, двух подъемных барабанов 24, жестко закрепленных на валу 18 и двух канатов 25, одни концы которых закреплены на барабанах 24, а другие - с помощью подшипников 26 на свободных концах поводков 15, и противовеса 27, размещенного на площадке портала 6.

Устройство работает следующим образом,

После уплотнения слоя грунта заданной толщины Н, например, катками параллельно бровке откоса насыпи с помощью вешек 28 (фиг.2) закрепляется ось проходки устройства. Расстояние от бровки откоса до оси проходки определяется как сумма:

В А + Б,

где А - расстояние от бровки откоса до оси рабочего вала 18;

5 - расстояние между осью вала 18 и осью машины (фиг.1).

Величина А определяется по формуле:

А h x m,

где h - расстояние от поверхности грунта до оси вала 18 (фиг.1);

m - показатель крутизны откоса (фиг 1) Когда устройство установлено на оси проходки и начинает двигаться, включается в работу двигатель 10. При вращении головного вала 12 с храповыми колесами 14 через собачки 16 получают вращения поводки 15, которые, будучи связаны с валом 18 через канаты 25 и барабаны 24, поворачивают вал 18, а следовательно, и трамбовку в исходное положение для удара При этом канаты 22 навиваются на барабан 21, растягивая пружины 23 В тот момент, когда оси подшипников 26 пересекут прямую, проходящую через ось вала 12 и лежащую на рабочей поверхности барабанов 24, собачки 1 б утрачивают рабочую связь с храповыми колесами 14 и трамбовка под действием собственного веса и пружины 23 поворачивается в обратном направлении до соударения с поверхностью откоса насыпи, после чего собачки снова включают в работу храповые колеса на подъем трамбовки для очередного удара.

Оптимальное значение энергии единичного удара, которое назначается в зависимости от характеристик грунта, обеспечивается регулированием массы трамбовки с помощью добавочных грузов, закрепленных в гнездах 3 (фиг 1) плиты 2 либо предварительным натяжением пружин 23 (механизм натяжения не показан) Формула изобретения Устройство для уплотнения грунтовых откосов, содержащее базовую машину, опорную раму, рабочий орган, механизм его подъема и опускания, отличается тем, что, с целью повышения качества уплотнения, опорная рама выполнена из двух секций - базовой, закрепленной жестко на машине, и рабочей, связанной с базовой соответственно в нижней части - шарнирно, а в верхней - с помощью пружинного демпфера, рабочий орган выполнен в виде трамбующей плиты, одна грань которой шарнирно закреплена на механизме ее подъема и опускания, размещенном в нижней части рабочей секции опорной рамы.

7 16 23 8

Изобретение относится к механизации работ при возведении дорожных насыпей. Цель изобретения - повышение качества уплотнения, Устройство представляет собой базовую машину 1, опорную раму, рабочий орган, механизм его подъема и опускания. Опорная рама выполнена из двух секций - базовой, закрепленной жестко на машине, и рабочей, связанной с базовой соответственно в нижней части - шарниром 8, в верхней - с помощью пружинного демпфера 9. Рабочий орган выполнен в виде трамбующей плиты 2, одна грань которой шарнирно закреплена на механизме его подъема и опускания, размещенном в нижней части рабочей секции опорной рамы. 2 ил

4 /Vl

1019 16152123Ю 7

UUU

+ 4-4-4Ј 4- 4+ 4-4- -f

4-4--ft

/; -

7

/

/

т

г;