Трамбовка для уплотнения грунта: Вибротрамбовка для уплотнения грунта: виды и технические характеристики – что это такое, конструкция и принцип работы, как правильно выбрать, обзор моделей, их плюсы и минусы, особенности ухода за устройством

Содержание

Вибротрамбовка для уплотнения грунта: виды и технические характеристики

Трамбовка земли требуется при оборудовании фундаментов зданий и проведении дорожно-строительных работ. Этот процесс способствует улучшению несущих качеств почвы и ее устойчивости к проникновению влаги. Если земля рыхлая и сыпучая, следует воспользоваться специальным устройством – вибротрамбовкой для уплотнения грунта.

Предназначение и область применения оборудования

Сфера применения зависит от типа оборудования. Так, виброкаток помогает утрамбовать большие объемы земли в ее поверхностном слое. Уплотнение грунта виброплитой производят там, где нужно закрепить слой песка, щебня или гравия небольшой толщины – до 30 см. Такое оборудование применяют и для установки тротуарной плитки и асфальта.

Вибротрамбовки по типу «вибронога» уплотняют более глубокие слои – до 70 см толщиной. Оборудование применяют там, где функций двух предыдущих видов техники недостаточно, либо их габариты не позволяют подобраться к нуждающемуся в обработке участку. Это может быть:

Процесс уплотнения грунта виброногой

обустройство тротуаров, трамвайных путей;
оборудование входа в подъезд;
трамбовка подножий опорных конструкций;
возведение свайно-ленточного фундамента частных домов;
ямочный ремонт асфальта.

Как виброплита для уплотнения грунта, так и «вибронога» могут применяться при установке коммуникационных магистралей под землей.

Виды вибротрамбовок для уплотнения грунта

Основная классификация подобного оборудования опирается на тип движущего устройства. Это может быть:

электромотор;
бензиновый двигатель внутреннего сгорания;

дизель.

Электрическая вибротрамбовка для уплотнения грунта – оборудование хоть и не слишком мощное, но мобильное и малошумное. Частота работы двигателя – до 600 об/мин., что дает возможность отработки 250 «квадратов» за час. Дополнительными достоинствами электромоделей являются экологичность, бюджетная стоимость, возможность работы в помещении. К недостаткам причисляют обязательное наличие поблизости источника электропитания.

Электрическая вибротрамбовка

Установка, работающая на дизеле,

способна выдать до 700 об/мин., что позволяет утрамбовать более 250 квадратных метров грунта. Дизельное оборудование производительно, долговечно и экономично, но оно дорого стоит и сильно шумит.

Вибротрамбовка дизельная

Наибольшей популярностью пользуются вибротрамбовки с бензиновым двигателем. При частоте до 680 об/мин они способны обработать около 200 квадратных метров. Такое оборудование не привязано к электропитанию, имеет низкие показатели шума, неприхотливо к перепадам температуры. Но работать на нем можно только на открытом пространстве (из-за токсичных бензиновых испарений).

Дизельная вибротрамбовка для уплотнения грунта

Бензиновая вибротрамбовка для уплотнения грунта — устройство

Принцип работы вибротрамбующего устройства

У разных типов вибротрамбовок амплитуда и частота вибрации различаются. Обычно при низком первом показателе высок последний, и наоборот. Если акцент сделан на амплитуду, оборудование применяют для трамбовки сыпучих грунтов. Во втором случае устройство подойдет для работы с вязкими составами, например, бетоном.

Схема виброплиты

Принцип действия подобного оборудования несложен. Передача крутящего момента происходит с мотора на вал «дебаланса» – эксцентрика, также именуемого инерционным элементом.

Последний жестко закреплен на трамбующей плите, которая и принимает энергию. После этого вибрация переходит на землю, уплотняя ее.

Почти все вибротрамбовки для уплотнения грунта трудятся в вынужденном колебательном режиме. Чтобы его создать, необходим центробежный вибровозбудитель. При движении эксцентрика образуется вынужденная сила, которая и является основой для возникновения вибрации.

Особенности популярных моделей

Производители предлагают множество вариантов вибротрамбовок. Они отличаются характеристиками и типом моторной части. Эффективность работы зависит от веса, площади основания, амплитуды и рабочей частоты оборудования. Каковы эти показатели у популярных моделей:

Модель	Вес (кг)	Тип двигателя	Длина и ширина основания (мм)	Частота вибрации (Гц)	Амплитуда (мм)
Ammann ACR-60	62	Бензиновый	345х280	680	65
TSS HCD-90	90	Электрический	330х300	450	80
Masalta MR-68H	75	Бензиновый	330х285	695	40–85
TEKPAC MR68H	68	Бензиновый	330х285	695	40–85
Weber MT SRX-750D	82	Дизельный	330х280	670	65

Сравнивая эти данные разных моделей, выбрать подходящий вариант проще.

Акценты при покупке

Тому, кто решил приобрести вибротрамбовочное оборудование, нужно обратить внимание на наличие:

подошв разного размера в комплекте;
шасси для простоты перемещения;
специальных насадок.

Важно, чтобы устройство было снабжено рукоятками для снижения передачи вибрации рукам оператора. Дополнительную защиту обеспечит покупка антивибрационных рукавиц.

Для удобства оператора вибротрамбовка оснащается рукоятками

Вибротрамбовка для уплотнения грунта: виды, выбор, характеристики

Дорожные работы требуют высокого качества исполнения, надежных материалов для создания полотна и его ремонта, а также соответствующего оборудования, которое сможет выполнить все поставленные задачи. Каждый специалист знает для качественного исполнения дорожных работ необходимо проводить процедуры выравнивания и уплотнения. Уплотнение грунта является искусственным изменением его свойств, что требуется для строительных целей. Оно не несет кардинальных преобразований физико-химических состояний вещества. Иными словами, пневмотрамбовка для уплотнения грунта обеспечивает взаимное перемещение его частиц. Это повышает количество контактов данных частиц между собой за счет перераспределения под воздействием механической силы.

Пневмотрамбовка для уплотнения грунта

Данный род подготовительных работ дает надежное сцепление, долговечность покрытия, которое здесь будет уложено, а также ровность рельефа. Вибромашина для уплотнения грунта применяется для уплотнения откосов, при подготовки траншей рассчитанных под трубопроводы, выравнивания участков дороги во время крупных ремонтных работ, для прокладки автомобильных трасс и тротуаров. Они обеспечивают выравнивание и уплотнение грунта, строительных материалов и прочих масс с различными размерами фракции. Работа может вестись с песком, щебнем, камнем и так далее.

Вибротрамбовка для уплотнения грунта

Вибротрамбовка для уплотнения грунта может работать практически под любым углом. Здесь не возникает проблем со стесненным пространством. Техника хорошо прорабатывает все труднодоступные и удаленные зоны.

Классификация

Во время выбора данного вида техники потенциальные покупатели могут столкнуться со следующими разновидностями, которые различаются по типу установленного мотора:

Электродвигатель могут работать с частотой до 600 оборотов в минуту. Это позволяет проработать до 12 метров квадратных грунта в минуту.
Бензиновых двигатель обеспечивает максимальную частоту до 680 оборотов в минуту. За час работы такое устройство может проработать до 200 квадратных метров.
Дизельный двигатель дает до 700 оборотов в минуту. Это обеспечивает эффективность работы до 250 метров квадратных в час.

Принцип работы и особенности уплотнения

Если разбирать основной принцип действия, по которому работает электрическая вибротрамбовка для уплотнения грунта, а также прочие ее разновидности, то можно понять, что он основывается на передаче крутящего момента с двигателя на вал эксцентрика. Сам эксцентрик, или как его еще называют «дебаланс», жестко крепится к трамбующей плите. Энергия передается с дебаланса на плиту, а с плиты вибрация переходит на уплотняемую поверхность.

Практически все современные вибромашины работают в режиме вынужденного колебания. Источником принудительного возбуждения здесь выступает центробежный вибровозбудитель. Во время движения инерционного элемента возникает вынужденная сила, которая развивает свою мощность. В ней содержится преимущественно нормальная составляющая инерции.

Дебалансный возмущатель имеет инерционным элемент, который чаще всего называют эксцентриком. Он связывается с корпусом при помощи подшипников, на которые устанавливается данная деталь. Его не уравновешивают относительно оси вращения, которая определяется подшипниками. Двигатель устройства, который работает по шестеренчатому типу, обеспечивает вращение эксцентрика. Вращающийся элемент может обладать моментальный или статической неуравновешенностью. Также может быть соединение этих двух типов. Если инерционный элемент начинает вращаться параллельно центральной оси инерции, то возникает статическая неуравновешенность

Технические характеристики

Каждая виброплита для уплотнения грунта имеет свои уникальные характеристики, которые делают ее пригодными для той или иной ниши использования:

Модель	Вес экскаватора, тонны	Усилие трамбовки, тонны	Величина дисбаланса, кг*м	Сила центробежная, кН	Амплитуда, мм	Объем трамбования, м³
DeltaCP30	10	2,2	0,14	8,8	1,3	0,2
DeltaCP80	16	7,5	0,82	43,5	3,8	0,8
DeltaCP100	25	9-10	1,3	58,7	4,4	1
DeltaCP120	25	13	1,8	78	5,2	1,2
ImpulseVT30	12	4,5	0,1	15	2,5	0,5
ImpulseV30	10	3,5	0,14	8,8	1,3	0,4
ImpulseV100	20	10	1,3	58,7	4,5	1,1

Выбор

Основным параметром выбора данного устройства является эффективность его работы. Чем больше оборотов в минуту может обеспечить двигатель, тем более эффективным будет устройство. Это зависит не только от его типа, но и от конкретной модели, производителя и прочих параметров. Помимо этого нужно учитывать и усилие трамбовки. Чем оно выше, тем больше поверхность будет вдавливаться. В итоге, даже самый непослушный грунт может легко выровняться, если применять мощную технику.

Если вы выполняете все в мелких масштабах для своего дома, то изделие лучше подбирать компактных размеров. Вибротрамбовка для уплотнения грунта своими руками принципиально мало чем отличается от заводской.

«Ограничения по мощности здесь будут наблюдаться, но они оказываются не принципиальными, с учетом всех особенностей работы.»

Стоит обратить внимание на такой параметр, как глубина уплотнения. После проведения множества экспериментов было выяснено, что величина глубины, на которую будет уплотняться грунт, будет зависеть от площади основания рамы в навесной трамбовке. Сам параметр обозначает глубину, на которой будет достигнута плотность заданная в параметрах. Но здесь же нужно учитывать, что на одной и той же машине будут достигнуты различные данные, если будет трамбоваться грунт разного типа. Чем он более рыхлый, тем больше глубина трамбовки.

Уплотнение грунта вибротрамбовкой

Специалисты обращают внимание на центробежную силу, которая развивается от угловой скорости двигателя. Ведь данные параметры прямопропорционально между собой. Также он зависит от массы инерционного элемента. Чем она больше, тем дальше уходит центр масс, а соответственно и возрастает центробежная сила. Это же увеличивает и амплитуду трамбовки. Чем меньше масса рамы, на которой расположена трамбовка, тем больше амплитуда.

II.2.3. Технология уплотнения грунтов трамбованием

Трамбующие машины обеспечивают эффективное уплотнение связных и несвязных грунтов, в том числе крупнообломочных, а также сухих комковатых глин. Уклон поверхности уплотняемого слоя грунта машинами Д-471Б и ЦНИИС-РРМЗ не должен превышать в поперечном направлении 9% и в продольном 18%. Трамбующие машины Д-471Б для предотвращения их от сползания должны уплотнять грунт на расстоянии не менее 0,6 м от откоса с уменьшением высоты падения плит от 0,5—0,75 м. Если плотность грунта, полученная при этом, окажется недостаточной, необходимо увеличить количество проходов машин по тому же следу.

Уплотнение грунта трамбующей машиной Д-471Б должно осуществляться ударами плит по схеме, приведенной на рис. II-5.

Рис. II-5. Схема работ по уплотнению грунта трамбующей машиной Д-471Б

а — при ширине участка до 6 м; б — при ширине участка более 6 м; 1 — уплотняемый участок; 2 — направление движения трамбующей машины; 3 — ширина уплотняемой полосы; 4 — перекрытие полос уплотнением; 5 —толщина уплотняемого слоя; 6 — толщина уплотненного слоя; 1, 2, 3 — последовательность проходов трамбующей машины. Стрелками показано движение трамбующей машины

Уплотнение грунта машиной ЦНИИС-РРМЗ следует производить последовательными проходами не менее чем в 0,5 м от бровки с перекрытием предыдущего прохода на 0,1—0,2 м. Уплотнять грунт рекомендуется отдельными полосами, равными 0,9 диаметра круглой плиты. По окончании уплотнения полосы до проектной плотности экскаватор передвигается на новую стоянку.

После уплотнения трамбующими машинами необходимо удалять верхний слой грунта, разрыхленный трамбованием, толщина которого составляет не более 0,15 м, или этот слой уплотняют механическими трамбовками. Последовательность уплотнения грунтов механическими трамбовками при обратной засыпке пазух котлованов вблизи фундаментов и траншей после прокладки подземных коммуникаций показана на рис. II-6.

Рис. II-6. Схема уплотнения грунта трамбовками

а — в траншеях после прокладки подземных коммуникаций; б — в траншеях и котлованах вблизи фундаментов; 1 — трамбовка; 2 — трубопровод; 3 — фундамент; 4 — слои грунта по 0,1—0,2 м уплотняемые трамбовкой; 5 — участок, уплотняемый другими механизмами

Грунт предварительно должен быть разровнен слоями толщиной 0,1; 0,2 м. Для первого прохода трамбовки на шток рабочего органа надевают башмак с большей площадью подошвы, для последующих проходов и пользуют башмак с меньшей площадью подошвы. Грунт следует уплотнять полосами, которые перекрываются последующими проходами на 5 см.

4. Технология уплотнения грунтов вибрированием

Для уплотнения несвязных и малосвязных (не содержащих глинистых фракций более 6%), а также песчано-гравелистых грунтов применяют вибрирование.

Самопередвигающиеся машины используют при уплотнении несвязных грунтов, отсыпаемых слоями до 0,8 м на прямолинейных участках небольшой длины, захватками в пределах 50—100 м.

Метод глубинного виброуплотнения грунта основан на способности последних переходить в плотное состояние под влиянием вибрации. Этот метод получил распространение при устройстве песчаных оснований на строительстве сооружений различного назначения. Сущность его состоит в выполнении гидровибрационной установкой следующих операций рабочего цикла:

1. Вибратор, подвешенный к несущей конструкции установки, располагают вертикально над местом погружения, затем включают его электродвигатель и подают к нижнему соплу воду под давлением 0,3—0,6 МПа.

2. Под действием собственного веса вибратор погружается на заданную глубину. В зависимости от режима работ вибратора, его характеристики и свойств грунта скорость погружения составляет 1—2 м/мин. В процессе погружения вибратора грунт предварительно уплотняется, что вызывает его осадку с образованием воронки вокруг места погружения.

3. После погружения вибратора на заданную глубину нижнее сопло для подачи воды следует перекрывать, т.е. направлять воду через верхнее сопло. Воронку вокруг места погружения засыпают песком.

4. По мере поступления воды через верхнее сопло вибратор извлекается остановками через каждые 30—50 см. Возникающую в процессе подъема вибратора воронку в грунте засыпают бульдозерами или другими механизмами.

5. Технология глубинного уплотнения слабых грунтов песчаными и бумажными дренами

При строительстве жилых и промышленных зданий и сооружений на слабых водонасыщенных грунтах во многих случаях целесообразно и экономически выгодно применять предпостроечное уплотнение таких грунтов временной нагрузкой с использованием вертикальных дрен.

Технология уплотнения грунтов временной нагрузкой с применением песчаных дрен заключается в следующем. Производятся планировка площадки и устройство дренирующей подушки. Затем в грунт виброустановкой должна погружаться обсадная труба (длиной 10 м и диаметром 426 мм) с инвентарным наконечником (рис. II-7).

Рис. II-7. Инвентарный самораскрывающийся наконечник

Рис. II-8. Бумажная дрена

В погруженную на заданную глубину трубу погрузчиком-бульдозером через бункер должен быть загружен песок-заполнитель с одновременной заливкой его водой и вибрированием трубы. После заполнения песком трубу следует извлекать из грунта, оставляя в уплотненном грунте столбик песка (дрену), и виброустановка должна перемещаться на новую точку для изготовления новой дрены.

По окончании изготовления дрен на дренированную площадь следует завести грунт, который бульдозером должен укладываться в слой расчетной толщины, выполняющий роль временной обжимающей нагрузки уплотняемого массива. По окончании уплотнения, длящегося 3—5 месяцев, временная нагрузка должна быть удалена и можно приступать к возведению фундаментов.

Для эффективного контроля качества изготовления дрен применяются зондирующая установка и сдвиговой лопастной прибор. Контроль осадок уплотненного грунта следует производить нивелированием поверхностных и глубинных марок.

В практике японского строительства в последние годы для уплотнения слабых водонасыщенных грунтов широко применяются бумажные дрены. Метод уплотнения грунтов бумажными дренами в принципе аналогичен уплотнению грунтов временной нагрузкой с использованием вертикальных песчаных дрен, но отличается от последнего тем, что в качестве дрены используется бумажная лента. Бумажная дрена поставляется в рулонах длиной по 400 м, шириной 100 мм и толщиной 3 мм. Она склеена из двух полос, на внутренних сторонах которых выдавлено 10 каналов сечением по 3 мм² (рис. II-8). Такая дрена в виде рулона транспортируется на строительные площадки. Погружение дрены в грунт до 20 м осуществляется специальной машиной.

II.3. Оборудование для уплотнения грунтов

II.3.1. Общие сведения

Выбор уплотняющих машин зависит от характеристики грунта, объема и фронта работ. Для уплотнения связных грунтов и большом фронте работ следует применять катки на пневматических шинах, кулачковые катки, трамбующие и вибротрамбующие машины. Несвязные грунты уплотняются вибрационными катками.

При устройстве грунтовых подсыпок под полы и обратных засыпок целесообразно применять небольшие самоходные катки, трамбующие машины и трамбовки. В дождливое или зимнее время лучше использовать трамбующие машины или плиты. Уплотнение грунтов трамбованием на расстоянии ближе, чем 2 м от здания, должно производиться только вручную.

По расположению рабочего органа относительно грунта различают машины поверхностного и глубинного уплотнения. По способу передвижения машины классифицируются на прицепные, полуприцепные, самоходные, навесные.

II.3.2. Машины ударного действия

Уплотнение грунтов трамбованием в настоящее время широко применяется. Нередко для уплотнения грунтов на строительных площадках используют экскаваторы-краны, снабженные подвесными трамбующими плитами. Однако употребление таких сложных и дорогостоящих машин экономически не оправдано, кроме того, при выполнении операций трамбования резко повышается износ деталей машин, замена и ремонт которых дополнительно удорожают производство работ. В этой связи целесообразно применять на работах по трамбованию специальные машины. В качестве базовой машины для них обычно используют гусеничные тракторы. Базовую машину оборудуют металлической конструкцией и системой механизмов для подвешивания и передвижения трамбующей плиты (рис. II-9).

Краткая техническая характеристика трамбующих машин ударного действия, выпускаемых отечественной промышленностью, приведена в табл. II-1.

В процессе работы механизмы машины поднимают и автоматически сбрасывают на грунт с установленной высоты трамбующую плиту. Энергия удара последней определяется ее весом и высотой сбрасывания. Следует отметить, что трамбующие плиты, являющиеся сменным оборудованием экскаваторов и полноповоротных кранов, изготовляют весом 10 кН и более. Плиты поднимают обычно на высоту 1—2 м (при уплотнении просадочных грунтов на высоту 3—4 м) и при падении несколькими ударами уплотняют грунт на глубину 0,8 м и более.

Трамбовки предназначены для уплотнения грунтов в стесненных и неудобных местах при засыпке котлованов, траншей и ям.

Рис. II-9. Трамбующая машина

Таблица II-1

Техническая характеристика трамбующих машин

Показатель	Марка машины
Показатель	Д-471Б	ЦНИИС-РРМЗ	СТУД-2
Тип базовой машины	Трактор Т-100ПП	Трактор С-100	Трактор С-100
Число плит	2	5	1
Ширина плиты, мм	1100	–	–
Длина плиты, мм	900	–	–
Вес одной плиты, кН	13	5,120	–
Высота подъема плиты, мм	1 100	–	1000—4000
Наибольшая энергия удара, кДж	11	1,385	–
Рабочая скорость движения машины, м/ч	80—200	59—185	–
Глубина уплотнения, м	0,8—1,2	1—1,2	1,5
Ширина уплотняемой полосы, м	2,6	2,83	–
Максимально допустимый уклон, град	7	7	–
Число ударов в 1 мин	16—18	68—72	8—10
Вес, кН: без трактора с трактором	65 175	82 197	30 145

Техническая характеристика трамбовок, серийно выпускаемых Даугавпилсским заводом электроинструмента, приведена в табл. II-2.

Таблица II-2

Техническая характеристика трамбовок

Показатель	Марка трамбовки
Показатель	ИЭ-4501	ИЭ-4502	ИЭ-4503	ИЭ-4504	ИЭ-4505	ИЭ-4506
Вес, Н	750	145	150	1500	220	750
Число ударов в 1 мин	560	600	550	550	550	550
Мощность электродвигателя, кВт	1,5	0,27	0,27	3	0,6	1,5
Размеры трамбующего башмака, мм	350×450	ø150	ø150	500×460	ø200	420×380

В некоторых конструкциях трамбующих машин (трамбовок) удар по грунту реализуется за счет энергии взрыва горючей смеси, периодически воспламеняющейся в камере сгорания. Дизель-трамбовки, работающие по этому принципу, навешиваются, например, на трактор (см. характеристику машины ЦНИИС-РРМЗ в табл. II-1). Дизель-трамбовки, установленные на подвесной раме, наносят удары плитам, скользящим по грунту. Небольшие по весу трамбовки взрывного действия удобны при работах в стесненных условиях строительных площадок. Для уплотнения грунтов при строительстве фундаментов легких зданий, на работах по засыпке траншей и т.д. применяют пневматические и электрические трамбовки. Характеристики отечественных пневматических трамбовок приведены в табл. II-3, а электрических — в табл. II-4.

Для уплотнения насыпей в стесненных условиях может быть использована машина треста Центрстроймеханизация, смонтированная на бульдозере Д-535 с трамбующим оборудованием (рабочим органом), оснащенным вибромолотом.

Таблица II-3

Техническая характеристика ручных пневматических трамбовок

Показатель	Марка трамбовки
Показатель	1Р-1	И-157
Вес, Н	115	410
Рабочее давление воздуха, МПа	0,5	0,6
Число ударов в 1 мин	650	600
Энергия удара, Дж.	–	110
Производительность, м³/смену	45	90
Габариты, мм: длина ширина высота	80 80 1200	615 490 875

Таблица II-4

Техническая характеристика электрических трамбовок

Показатель	Марка трамбовки
Показатель	С-690	С-690А	И-132	С-957	ЭТУМ	ВТН-2
Вес, Н	215	215	2000	600	270	950
Число ударов в 1 мин	550	550	437	–	570	705
Общая мощность, кВт	0,6	0,6	2,8	1,5	0,4	–
Габариты, мм: длина ширина высота	262 435 900	227 390 855	1410 650 1310	390 660 960	630 420 1100	867 380 900
Максимальная глубина уплотнения, м	0,3	0,3	–	–	0,8	0,4
Производительность, м³/ч	1,5	10	–	40	–	3