Антиплагиат (1204898), страница 12
Текст из файла (страница 12)
5.1 - Виброкаток с индикатором степени уплотнения.1 – вибровалец, 2 – ведущий валец, 3 – двигатель, 4 – кабина машиниста, 5 –вибродатчик, 6 – программное задающее устройство (компенсатор), 7 – органсравнения и индикации.Орган сравнения соизмеряет сигнал датчика с некоторым базовымзначением и, в зависимости от результата сравнения, вырабатывает и подаетсигнал на увеличение или 6 на уменьшения скорости движения уплотнителя. 9Сущность процесса уплотнения состоит в том, что под действиемуплотняющего усилия существующая структура грунта разрушается и 6 сразуже 9 формируется новая структура с меньшей пористостью и, следовательно,более плотная, прочная и стабильная. 6Уплотняющее усилие порождается давлением и инерционными силами( 6 вибрирование, трамбование).
В грунте возникают напряжения. Величинанапряжений быстро уменьшается в зависимости от глубины, то есть отрасстояния до рабочего органа грунтоуплотнителя. Многочисленными 694исследованиями доказано, что величина напряжений остается достаточной длядостижения уплотняющего эффекта на глубине, не превышающей 6минимального размера 6 рабочего органа грунтоуплотнителя.
С 6 глубиной порядоквеличины напряжений уменьшается обратно пропорционально третьей степениглубины (примерно), поскольку в работу включаются новые объемы 6 грунта втеле земляного сооружения.Пример.Исходные данные:Прочность грунта 9 не постояннаОна возрастает по мере 9 уплотнения 17 слоя.Предел прочности грунта, уплотненного до состояния, 9 близкого кпроектному: 18000х9,81=176,58 кПа (кН/м2)=17,66 Н/см2.Масса виброкатка - 20 т. Вес 20000 (кг)х9,81=196200Н=196,2 9 кН.Из них нагрузка на вибровалец -100 кН.Статическая нагрузка на грунт от вибровальца - 100 кН. Дополнительнаяминимальная нагрузка от инерционных сил, возникающих вследствие вибрации- 70. кН.Контактная площадь вибровальца 9 - 2(м)х0,3(м)=0,6м2.Минимальное контактное давление под вибровальцем(100+70):0,6=283,3кН/м2=283,3кПа>176,58кПа(кН/м2)Следовательно, в области контакта 17 уплотяющий эффект будет достигнут.Давление на глубине 0,3 м составит 283,3:3=94,4кПа, что значительно 17 нижепредела прочности грунта.Исследования показывают, что - реальный уплотняющий эффект виброкаткамассой 20 т проявляется до глубины 15- 18см.С целью непрерывного контроля качества уплотнения 9 очередного слоягрунта виброкаток 17 оборудован динамическим индикатором степени уплотнения.Индикатор состоит из 17 индукционного вибродатчика (динамическогомикрофона) 5, 17 установленного на вибровалец 1 или в непосредственнойблизости от него.
995Уплотнение грунта достигается при многократном воздействии катка накаждое сечение уплотняемого слоя. По мере уплотнения грунта его прочность иупругость растут. При этом меняется 9 реакция грунта на воздействиевибровальца 1 и характер колебаний 17 вибровальца, а 17 также всей машины.Характер колебаний вибровальца, движущегося по упругому грунту, отличаетсяот колебаний того же вибровальца, но движущегося по рыхлому грунту.Параметры 9 колебаний фиксируются вибродатчиком 5 и подаются на орган 17сравнения 7.
Туда же подается сигнал от программного задающего 17 устройства6. Это устройство является одновременно компенсатором случайных помех, несвязанных с состоянием грунта и 9 воздействующих на всю машину.Сравнивающее устройство 7 вычитает из полезного сигнала помехи, оцениваетдинамику изменения 9 полезного сигнала и, следовательно, динамикууплотнения. 17 Стабилизация значений сигнала означает, что возможности данного 17грунтолуплотнителя при данной толщине слоя данного вида и влажности грунтаисчерпаны. 9 Если достигнутая предельная плотность, измеренная методом проб,не отвечает требованиям проекта, необходимо 6 последовательно:1. уменьшить скорость катка,2.
увеличить число проходов,3. 9 уменьшить толщину отсыпаемого слоя,4. попытаться изменить влажность грунта,5. применить другой грунтоуплотнитель.Первую задачу индикатор решает автоматически. Орган 9 сравнения 7формирует и подает сигнал 8, приводящий к изменению скорости движениякатка. При этом производительность грунтоуплотнителя меняется: чем вышеплотность, тем ниже 9 производительность.Поэтому, 17 приступая к работе в новых условиях, производятэкспериментальную тарировку индикатора (привязку 6 показаний к 17 достигнутойстепени уплотнения) методом пробного уплотнения. Производительность 6грунтоуплотнителей 17 определяется для каждой конкретной ситуации.На рис.
4.2 представлена функциональная блок-схема индикатора степени 696уплотнения 6 грунта. 17 На ней видно взаимодействие всех его элементов. 6Устройство называется «индикатор степени уплотнения», а не «плотномер»,потому, что оно позволяет судить о достигнутой плотности грунта не путемпрямого измерения этого показателя, а косвенно, по изменению характерадвижения рабочего органа грунтоуплотнителя. 6Рис. 5.2 - Блок-схема индикатора степени уплотнения грунта 6На 17 рис.
5.3 показано информационное взаимодействие элементов системыавтоматического управления процессом виброуплотнения.Информационные схемы отличаются от конструктивных и функциональныхтем, что объект делится не на 6 физический его части, а на блоки, выполняющиеинформационные задачи. «Разобрать» реальную систему на такие части, какправило, невозможно. 697 6Рис.5.3. Информационное взаимодействие элементов системыавтоматического управления процессом виброуплотнения.
6На рисунке 5.4 в общем виде показана кривая зависимости степениуплотнения супеси от числа проходов катка. Иначе эту кривую называют кривойформирования качества, или кривой качества /13,14/. 6Рис. 5.4 Кривая качества уплотнения грунта 698N – 6 число проходов катка по сечению слоя грунта,K – уровни качества (достигнутая степень уплотнения грунта):1 – идеальное качество, 6 которое теоретически можно добитьсяв условиях данной технологии,2 – маркетинговый (потребительский) уровень качества,3 – нижний порог качества. 6Характер кривой показывает, что дополнительные затраты энергии, труда идругих ресурсов приводят к 6 уменьшению качества уплотнения не всегда, а лишьдо тех пор, пока 6 уплотняющие возможности машины не исчерпаны.Стабилизация показаний индикатора при неподвижной машине говорит о том,что ее 6 уплотняющие возможности исчерпаны.Реальные технологии имеют, так называемый, маркетинговый, илипотребительский уровень качества.
Под этим термином подразумевают уровенькачества, при котором продукция отвечает требованиям конкурентного спроса ицене, а возможности используемой технологии исчерпаны еще не до конца, и 6существует некоторый резерв ресурсов.Если достигнутая предельная плотность, измеренная методом проб, неотвечает требованиям проекта, необходимо, как показано выше, менятьпараметры технологического процесса: увеличивать число проходов по сечениюслоя, снижать скорость движения виброкатка, уменьшать 6 толщину слоя,попытаться изменить влажность грунта 9 или применить другойгрунтоуплотнитель.К 6 регулировке, ремонту или замене датчиков или иных элементовиндикатора допускаются лица, прошедшие обучение, имеющиесоответствующее удостоверение и прошедшие специальный инструктаж наместе производства работ.
Установку индикатора допускается выполнять толькопри выключенном двигателе машины.5.2 Порядок определения влажности и плотности грунта99К числу основных технологических факторов, влияющих на степеньуплотнения грунта, относятся: способ уплотнения, тип грунтоуплотнителя,энергозатраты и трудозатраты на уплотнение, удельная нагрузка (давление),передаваемая на грунт, вид грунта, толщина слоя, влажность грунта, заданнаястепень уплотнения и проектные характеристики тела возводимого сооружения.Способ уплотнения и тип грунтоуплотнителя зависят от вида грунта и еговлажности. Влажность грунта существенно влияет на процесс уплотнения и,прежде всего, на величину удельных энергозатрат.
Существует понятиеоптимальной влажности.Уплотняемость сухого грунта повышается с ростом его влажности. Придостижении оптимальной влажности уплотняемость грунта достигаетмаксимума.При дальнейшем увеличении влажности наблюдается снижениеуплотняемости.Определение оптимальной влажности производят пробным уплотнениемобразцов различной влажности в приборе стандартного уплотнения.Для определения влажности грунта из средней части образца сразу послевзвешивания кольца с грунтом берут две пробы по 15 -20 г.
и помещают их вкерамические, стеклянные или алюминиевые сушильные стаканчики-тигли,которые немедленно закрывают крышками.Сушильные стаканчики с пробами взвешивают, после чего выдерживают соткрытыми крышками в сушильном шкафу при температуре 100-105 °С втечение двух-пяти часов (глинистые грунты -дольше) до полного высыханияобразца: По окончании сушки сушильный стаканчик закрывают крышкой ивзвешивают с точностью до 0,1 Н (0,01 гс). Влажность грунта вычисляют поформуле:(5.1)где - вес стаканчика с крышкой и влажным грунтом, Н (гс); - весстаканчика с крышкой и высушенным грунтом, Н (гс); - вес пустого100стаканчика с крышкой, Н (гс), (гравируется на стаканчике).Контроль плотности грунта выполняют в соответствии с требованиямиСтроительно-технических норм МПС РФ /18/.
Эти нормы требуют определятьнеобходимую плотность (удельную объемную массу) сухих песчаных иглинистых грунтов в земляном полотне по формуле(5.2)где максимальная плотность сухого грунта, г/см3, его объемнаяудельная масса, определяемая по методу стандартного уплотнения (ГОСТ 22733– 77); k – минимальный коэффициент уплотнения, принимаемый по 54 таблице5.1;Таблица 5.1 – Минимальный коэффициент уплотнения 54 грунтаВиды 123 земляного полотнаГлубина расположения слоя отосновной площадки, м, длялинийКоэффициентkдля линий1-II категорийи 78 дополнит,главн. путейIII-IV 78категорийI-II категорий идополнит,главн.
путейIII-IVкатегорийОкончание таблицы 5.1НасыпиВерхняячастьДо 1,0 До 0,5 0,98; 0,95* 0,95; 0,92Нижняя частьБолее 1,0 Более 90 0,5 0,95; 0,92* 0,95**; 0,90Выемки, основания насыпей 6высотой до 0,5 м0,5 0,5 0,98; 0,95* 0,95; 0,92Примечания: * - для насыпей из однородных песков;** - на участках с сильно пересеченным рельефом, на участкахпериодического подтопления насыпей, а также в пределах участков длиной до100 м на подходах к мостам.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
