Устройство для уплотнения грунтовых откосов

 

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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е CK VIX

РЕСПУБЛИК (s»s Е 01 С 19/34 в 1 ) 0 3 _#_ q

ГОсудАРстВенный кОмитет

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4713436/33 (22) 03.07.89 (46) 23,07.92. Бюл. М 27 (71) Хабаровский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) П.П.Супрун (56) Авторское свидетельство СССР

М 366241, кл. Е 01 С 19/22, 1970. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ

ГРУНТОВЫХ ОТКОСОВ (57) Изобретение относится к механизации работ.при возведении дорожных насыпей, . Цель изобретения — йовышение качества упИзобретение 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 насыйей во многом зависит от своевременного уплотнения грунта на их откосах до его закрепления корневой системой растительного слоя, если проектом не предусмотрены специальныемеры. Расчет нато,что до закрепления откосОв корневой системой трав погодные условия будут благоприятные, как правило; не оправдывается и откосы подвергают эрозии. Добиться требуемой плотностй грунта на откосах отсыпаемых земляных сооруже-. ний с помощью обычных грунтоуплотняю- щих машин (катки, Tp&MGQBKM) практически невозможно, поскольку согласно "Временным у я аниям по уплотнению грунтов" (BY

2-61,(M., 1961, с,20последние не могут быть установлены по отношению к бровке откоса

„„р)Ц„„1749332 А1

2 лотнения, Устройство представляет собой базовую машину 1, опорную раму, рабочий орган, механизм его подъема и опускания.

Опорная рама выполнейа 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 вйде трамбующей плиты 2, одна грань которой шарнирно закреплена на механизме его подъема и опускания, размещенном в нижней части рабочей секции опорйой рамы. 2 ил, 1 ближе 30 см и, как правило. устанавливают- ся 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.83и 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, сочленяемые с базовыми машинами с помощью тросов и лебедок (авт. си. ¹ 746018, кл. Е 01 С 19/28), либо подвешиваемые на стреле крана-экскаватора (авт, св, И 721495, кл. Е 01 С 19/18).

К таким устройствам можно отнести вибратор С-411 (Львович Ю.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 удается.

Известны также технические решения уплотнения откосов насыпей методом трамбования (Швецов В.M. и Супрун П.П, Некоторые вопросы уплотнения насыпей трамбованием. Сб, Материалы к ХХИ научно-технической конференции кафедр

ХабИИЖТа, Хабаровск, 1966), где энергия рабочего 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 части насыпи, т.е, ниже требуемой плотности,,. Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по сходству конст: руктивных признаков является устройство для уплотнения грунта (1), включающее опорную раму, крыло, выполненное в виде шарнирно сочлененных створок, силовой цилиндр подъема и опускания крыла. Верх няя 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 всем 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 беэ 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 тя30 гаче, а рабочая сочленяется с базовой в нижней части шарнирно, а в верхней — с помощью пружинного демпфера, Крыло выполнено с воэможностью 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, включающим пару храповых колес, закрепленных на валу редуктора, пару П-образных поводков с собачками, свободно установленными на том же валу и охватывающими храповые колеса, двух подъемных барабанов, 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 сравнению с прототипом выполнение крыла в виде трамбовочной плиты позволит передавать энергию на уплотняемый грунт в откосе насыпи по наиболее рациональной схеме воздействия за счет возможности поворота крыла в вертикальной плоскости, этим обеспечивается наибольший КПД системы и требуемая плотность грунта на поверхнасти откоса, Новое по сравнению с прототипом выполнение механизма привода крыла позволяет наиболее полно использовать энергию базовой машины, поскольку подъем трамбовочной плиты осуществляется практически сразу же после ее соударения с грунтом

Аналогом механизма привода трамбовочной плиты может служить устройство, описанное в сборнике Материаль к XXIV научно-технической конференции кафедр

Хабаровского института инженеров желез40 нодорожного транспорта, Хабаровск, 1966, с.102; Швецов В.M. и Супрун П,П, Некото-: рые вопросы уплотнения грунтовых насы- . пей трамбованием, В укаэанном устройстве трамбовочная плита приводится в действие

45 с помощью бесконечной тяговой цепи, на которой с определенным шагом установлены зацепы, которыми при работе привода трамбовка подхватывается и поднимается до заданной высоты, 50 Недостатком такого решения является то, что при значительном числе ударов плиты скорость движения цепи довольно высокая, что при под:.âàòå плиты зацепами приводит к резким динамическим ударам и

55 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, 5

5G

На фиг.1 изображено устройство 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, установленную на портале 6 с помощью шарниров 8 и пружинного демпфера 9, механизм привода трамбовки, состоящий из двигателя 10 С угловой передачей 11, головного вала 12, установленного на раме 7 с помощью подшипников 13, пары храповых колес 14,жестко закрепленных на валу 12, пары поводков 15 с собачками 16 и пружинными пластинками 17, с помощью которых собачки приводятся в зацепление с храповыми 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,"

Б — расстояние между осью вала 18 и осью машины (фиг.1), Величина А определяется по формуле:

А hxm, где И вЂ” 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 1.6 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 трам- . бовкй с помощью добавочных грузов, закрепленных в гнездах 3 (фиг,1) плиты 2 либо предварительным натяжением пружин 23 (механизм натяжения не показан).

Формула изобретения

Устройства для уплотнения грунтовых откосов, содержащее базовую машину, опорную раму, рабочий орган, механизм ег0 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, 1749332

Составитель П. Супрун

: Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Л. Бескид

Редактор Н, Куркова

Заказ 2569,: Тйраж — Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прй ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент™, г. Ужгород, ул,Гагарина, 101