Многие строительные и дорожные виды работ требуют специальной подготовки грунтового или насыпного основания. При покрытии дорог и разнообразных площадок асфальтом также требуется уплотнение подстилающего и верхнего слоев. Для выполнения операций уплотнения и укатки больших площадей широко используются специальные строительные машины – дорожные самоходные катки.
Если судить по названию, то эти машины должны применяться исключительно на дорожных работах. Но сфера их использования гораздо шире – они работают в карьерах, обустройстве лесопарковых зон, оборудовании спортивных сооружений, строительстве железных дорог и плотин. Условия их эксплуатации очень разнообразны, поэтому созданы различные виды катков для уплотнения грунта. По конструкции рабочей и ходовой части они подразделяются на:
- одновальцовые
- двухвальцовые
- трехвальцовые
- самоходные
- ручные
- прицепные (буксируемые)
Одновальцевые дорожные катки
Среди ручных и самоходных катков малой и средней массы наибольшее распространение получили одновальцовые вибрационные катки. Они маневренны, энергонасыщенные и очень эффективны при проведении работ на объектах небольшой площади. Их производительность довольно высока за счет применения съемных барабанов с гладкими или рельефными рабочими поверхностями и систем виброуплотнения с возможностью регулировки режимов работы.Большинство одновальцовых машин построены по классической конструкционной схеме – моторная часть на пневматическом ходу расположена в задней части машины в комплексе с кабиной управления и гидравлическими насосами. Передняя часть, представляющая собой раму с цилиндрическим массивным барабаном – вальцом, шарнирно соединена с моторной частью.
Привод осуществляется как на колеса, так и на барабан рабочего органа, поэтому дорожные самоходные катки не пробуксовывают даже на влажных поверхностях и их рабочие барабаны не проскальзывают. Система управления поворачивает с помощью гидроцилиндров заднюю и переднюю части, что позволяет эффективно маневрировать и обрабатывать участки дорог с большим числом поворотов допустимого радиуса кривизны.
Для уплотнения дорожного покрытия и подготовки его перед проходом тяжелых двух или трехвальцовых катков, окончательно обрабатывающих поверхность, используется дорожный каток 8т. Это одни из самых легких самоходных катков, обладающих, тем не менее, достаточно мощной уплотняющей нагрузкой. Они гораздо маневренней и экономичней двухвальцовых вибрационных катков и не требуют предварительной подготовки перед проходом.
Они работают сразу же после асфальтоукладчика и подготавливают поверхность для последующего уплотнения. При эксплуатации на грунтах в режиме виброуплотнения самоходные вибрационные катки с гладкими вальцами массой 6-8 тонн могут самостоятельно уплотнить слой грунта или насыпного покрытия толщиной до 40 см.
Кулачковые катки для уплотнения грунтов применяются в случаях неоднородности подстилающего слоя, наличия в нем вкраплений камней, крупных фракций щебня, известняка, песчаника и прочих материалов, которые измельчаются шипами на поверхности вальца и утрамбовываются в основание.
После обработки основания кулачковыми барабанами непременно используются гладкие вальцы, позволяющие выровнять поверхность и добиться однородной плотности по всему объему.
Привод одновальцевых дорожных катков осуществляется с помощью механической или гидравлической передачи, рассчитанной на скорость перемещения не более 13-15 км/час в транспортном режиме и до 8 км/час в рабочем. Для этих машин эффективность работы определяется не скоростью, а возможностью воздействия на грунт с максимальной силой. Трансмиссия позволяет очень быстро изменять направление движения и обеспечивает плавность хода. Рывки и ускорения здесь недопустимы во избежание сдвигов верхних слоев грунта относительно нижних, что приводит к неоднородности структуры уплотненной зоны.
Двухвальцовые дорожные катки
Самоходные дорожные катки с двумя рабочими вальцами представляют собой машины с тандемным расположением барабанов, служащих одновременно и движителями. Как правило, привод осуществляется на оба вальца с помощью механической трансмиссии или гидростатического привода. Некоторые модели работают по схеме статического воздействия на грунт за счет большой собственной массы. Но самоходные гладкие дорожные катки 13 т – это, как правило, машины вибрационного типа.При не столь большой общей массе они очень интенсивно уплотняют грунтовые слои и асфальт дорожного покрытия за счет использования вибросистем, которые могут регулироваться как по амплитуде, так и по частоте колебаний. Вибрация осуществляется посредством вращения внутреннего эксцентрикового вала с механическим или гидравлическим приводом.
Самоходный дорожный каток – это довольно комфортабельная для оператора машина. Кабины современных катков оборудованы кондиционерами, отличаются превосходной шумоизоляцией и специальной подвеской, защищающей оператора от вибрации. Панорамный обзор, мощные осветительные приборы позволяют работать в любое время суток, а безопасность водителя гарантируется специальными системами защиты при опрокидывании.
Грунтовый самоходный дорожный каток оборудуется дизельным двигателем средней мощности. Несмотря на большую массу машины, 100 л.с. вполне достаточно для эффективной работы. Особое устройство трансмиссии преобразует всю мощность в уверенное движение машины на малой скорости и вибрацию вальцов. Коэффициент полезного действия этих машин чрезвычайно высок.
Надёжность, долговечность и прочность дорог в немалой мере зависят от качественного строительства дорожного покрытия.Для облегчения этого процесса применяется специальная техника.
Чтобы утрамбовать, выровнять, уплотнить грунт или гравий, асфальт или бетон в фундаментах, а также дорожных конструкциях применяется дорожный каток. Сфера использования специальной строительной техники довольно обширна - это промышленное, гидротехническое, автодорожное, городское, железнодорожное, аэродромное строительство.
Каток дорожный
Принцип действия и способ перемещения у разного оборудования различный. Существует прицепная и самоходная техника, статическая и вибрационная. Каток дорожный оснащен специфическими рабочими органами.
Это могут быть стальные жесткие вальцы или Вальцы, в свою очередь, подразделяются на гладкие, решетчатые или со специальными кулачками на поверхности.
Каток дорожный уплотняет дорожно-строительные материалы посредством качения своих рабочих органов. Машина, двигаясь по поверхности дороги, осуществляет процесс уплотнения дорожного покрытия собственной массой. Каток дорожный асфальтный незаменим при строительных работах на стадионах, для уплотнения песка и гальки на дорогах, для укладки асфальта и в малогабаритном строительстве.
Для выполнения некоторых применяется каток дорожный вибрационный, способный периодически производить колебания рабочих органов. Такая машина оснащается гидростатической трансмиссией, управление гидравликой осуществляется с помощью электротехнической системы.
Для полноценной работы вибрационных функций задействован механизм так называемого крабового хода.
Дорожные катки наделены отличными характеристиками, они надежны в работе. Надо отметить, что собственная масса агрегата имеет определенное значение при воздействии на уплотняемый материал. В ряду специальной строительной техники существуют комбинированные дорожные катки с уплотняющими органами, которые характерны для устройств самых различных видов.
Среди вальцовых дорожных катков, представляющих собой шарнирно закрепленные башмаки на ободе вальца, выделяются пластинчатые, кулачковые, ребристые и решетчатые виды.
Для решетчатых вальцовых дорожных катков характерна рабочая поверхность обода вальца в виде решетки, а в кулачковых катках на ободе вальца жестко закрепляется несколько рядов кулачков.
Укладку асфальта, дорожные строительные работы выполняют в основном на новейшем зарубежном оборудовании. Это объясняется высокими техническими характеристиками этой дорожной специализированной техники, ее удобством и максимальной простотой управления, приятным внешним видом, соответствующей комплектацией. Эта техника подтверждает высокую производительность и максимальную эффективность при выполнении работ на асфальтовых дорожных покрытиях, при уплотнении вдоль стен.
КАТОК ДОРОЖНЫЙ, строительная машина циклического действия, предназначенная для уплотнения грунтов и материалов дорожных покрытий при строительстве, реконструкции и содержании дорог, возведении плотин, дамб, каналов и др. Различают катки дорожные ручные, самоходные, а также прицепные и полуприцепные (к пневмоколёсному тягачу или трактору) с гидравлическим, механическим или комбинированным приводом.
Катки дорожные классифицируют по принципу действия, виду рабочего органа, числу осей (одно-, двух- и трёхосные) и количеству вальцов (одно-, двух- и трёхвальцовые).
По принципу действия катки дорожные делятся на статические и вибрационные. Статические катки дорожные уплотняют грунты укатыванием, воздействуя на уплотняемый материал статическим давлением в зависимости от массы катка; вибрационные - статическим и динамическим (периодическими колебаниями одного или нескольких рабочих органов) воздействием. Для создания вибрации в валец встраивают вибровозбудитель колебаний, приводимый в действие от трансмиссии катка. Использование вибрации позволяет уменьшать число проходов катка дорожного по одному следу в 1,5-3 раза, увеличивать толщину уплотняемого слоя (в некоторых случаях до 1,5 м и более), а также уплотнять крупнообломочные материалы.
По виду рабочего органа различают катки дорожные (рис.) с гладкими вальцами, пневмоколёсные, кулачковые, решётчатые и комбинированные. Катки дорожные с гладкими металлическими вальцами предназначены для уплотнения асфальтобетонных покрытий, гравийно-щебёночных и других материалов. Для уплотнения грунтов более эффективны пневмоколёсные, кулачковые и решётчатые катки дорожные. Пневмоколёсные катки дорожные с нагрузкой на колесо около 5 тонн могут уплотнять слои земляного полотна и дорожных одежд толщиной до 30 см. Кулачковые катки дорожные эффективны при уплотнении рыхлых связных грунтов при толщине уплотняемого слоя не более 22-30 см. У решётчатого катка дорожного обечайка вальца выполнена в виде решётки, набранной из литых металлических элементов. Такие катки дорожные применяют для уплотнения, как связных, так и несвязных комковатых грунтов с твёрдыми включениями, которые дробятся решёткой катка, что значительно повышает качество уплотнения. Комбинированные катки дорожные оснащают рабочими органами различного вида. Наиболее распространены катки дорожные с пневмоколёсами и вибрационным вальцом, такие катки обеспечивают наибольшую универсальность с точки зрения уплотнения различных материалов - от суглинка и асфальтобетонной смеси до крупнообломочных материалов и песков.
Эксплуатационная масса катков дорожных 500-30000 кг; мощность двигателей 2-170 кВт.
Лит.: Российская энциклопедия самоходной техники / Под редакцией В. А. Зорина. М., 2001. Т. 1.
Виды дорожных катков и их значение в современном строительстве
При строительстве дорог немаловажную роль играет качество уплотнения насыпного грунта и асфальтобетона. Ведь от этого напрямую будет зависеть срок эксплуатации будущего объекта. Для этих целей служит специальная дорожно-строительная техника, а именно катки. Что же они из себя представляют?Дорожный каток - это специальная машина, предназначенная для уплотнения материала, при возведении дорожного покрытия. Оно производится путем качения одного или нескольких рабочих приспособлений по обрабатываемой поверхности.
Виды дорожных катков
По способу перемещения дорожные катки можно разделить на три типа:
Прицепные;
Полуприцепные;
Самоходные.
Первый - не имеет собственного привода, а его масса передается на покрытие с помощью рабочего органа. Масса катков второго типа переносится на уплотняемое покрытие не только путем вращения вальца, но и при помощи тягача. И, наконец, самоходные дорожные катки оборудованы собственным двигателем, движителем и силовой передачей.
Катки дорожные самоходные
Данная группа техники сегодня составляет основной парк дорожных машин в нашей стране. Возможность самостоятельно добраться до места работы и свободно перемещаться между участками делает самоходные катки просто незаменимыми.Они могут иметь различное количество вальцов, отличаться по числу осей, оборудоваться любым из рабочих органов, иметь определенный принцип действия, но главное их отличие от прицепных и полуприцепных моделей - это лучшая производительность.
По способу воздействия на материал все дорожные катки можно разделить на:
Статические;
Вибрационные.
В процессе работы машины первого типа, уплотнение поверхности происходит благодаря воздействию силы тяжести, что позволяет добиться гладкости дорожного полотна. Второй тип катков следует рассмотреть более подробно.
Катки дорожные вибрационные
Модели вибрационных дорожных катков уплотняют покрытие не только собственной массой, но и периодическими колебаниями, которые возникают в процессе движения вальцов. Используется такая спецтехника для выполнения огромного количества дорожных работ, а именно для уплотнения дорог, аэродромов, нижних и верхних слоев основания полотна. В некоторых случаях
дорожный каток такого типа может быть оборудован бульдозерным отвалом или кулачковым бандажом.По-сравнению со статическими моделями вибрационные катки имеют лучший уровень производительности, и являются наиболее эффективными при работе с различными типами грунтов. Именно поэтому большая часть используемых в настоящее время уплотняющих машин относится к категории вибрационных.
Следующим отличием дорожных катков друг от друга являются виды рабочих органов. По которым они разделяются на:
Гладко-вальцовые;
Кулачковые;
Пластинчатые;
Решетчатые;
Ребристые;
Пневмоколесные.
Существует среди этих моделей и еще одна разновидность - катки дорожные комбинированные. Такая техника оснащена сразу несколькими типами взаимозаменяемых рабочих органов. Это дает возможность приспособиться к различным типам местности и характеристикам уплотняемого грунта.
И, наконец, по количеству осей дорожные катки делятся на:
Одноосные;
Двухосные;
Трехосные.
Для уплотнения слоев основания чаще всего используются модели, имеющие одну или две оси, а вот для финишного уплотнения покрытия больше подойдет дорожный каток с тремя осями. Она позволяет выровнять мельчайшие шероховатости и выступы за счет высокого давления и рационального распределения массы.