Ручные машины для разрушения покрытий и уплотнения грунта

Молотки и бетоноломы. В строительстве для разрушения асфальтобетонных покрытий, мерзлых грунтов, скальных пород, элементов конструкций из различных строительных материалов (камня, кирпича, бетона), пробивки отверстий в стенах И перекрытиях, выполнения различных работ при монтаже конструкций и других подсобных операций применяют молотки и

бетоноломм. Принципиально это один тип машин, в которых на рабочий орган действуют направленные вдоль его оси силовые импульсы, отличающиеся величиной энергии удара, которая у ломов значительно больше, чем у молотка. Так, энергия удара электрических молотков составляет 2,0: 4,0; 10,0; 25,0 Дж, а электрических ломов — 40 Дж, пневматических ломов — 90 Дж. Ломы имеют большую массу, чем молотки. Рабочий орган лома (пика или лопата) направлен всегда вниз, а продольная ось машины занимает положение, близкое к вертикальному. При работе с молотками их продольная ось и соответственно рабочий орган (пика или зубило) могут занимать любое положение в пространстве (вертикальное, горизонтальное, наклонное).

Перечисленные машины являются импульсно-силовыми ручными машинами с возвратным движением рабочего органа, работающие в тяжелом и сверхтяжелом режимах. Их основными параметрами являются энергия и частота ударов. Они могут быть с электрическим (электромеханическим и электромагнитным), пневматическим приводом и с приводом от двигателя внутреннего сгорания. У них нет механизмов вращения рабочего органа, что существенно упростило их конструкцию.

Пневматические машины значительно легче электрических, обладают большей энергией удара. Себестоимость их изготовления значительно ниже, так как они менее трудоемки и не требуют использования дорогостоящих материалов. Безопасность и простота обслуживания и ремонта обеспечивают низкие эксплуатационные затраты. По сравнению с электрическими машинами их недостатком является низкий КПД и большая стоимость энергии питания. Однако решающую роль в определении себестоимости единицы продукции играют трудовые затраты, определяемые техническими параметрами машины, в том числе ее массой и габаритами, от которых в основном зависят производительность труда и удобство эксплуатации. При сопоставлении технических параметров молотков с электрическим и пневматическим приводом с одинаковой энергией удара 10 Дж установлено, что масса пневматического молотка в два раза меньше при большей частоте

ударов, а необходимая сила нажатия меньше на 40%, что при повышенном в два раза ресурсе обеспечивает высокую эффективность использования пневматических молотков. Поэтому в строительстве все большее применение получают пневматические молотки с энергией удара до 63 Дж.

Для молотков и ломов сменным рабочим органом, непосредственно контактирующим с породой и разрушающим ее, является пика. Она имеет буртик и хвостовик, служащий для закрепления. Длина пики и форма ее острия зависят от физико-механических свойств разрушаемых материалов. Чем они выше, тем во избежание поломки пики и острия длина и угол заострения пики должны быть больше. Так, для пород с коэффициентом крепости (по шкале проф. М. М. Протодьяконова) /~1 применяют пики длиной 300...400 мм с углом заострения 60'', а для пород с / = 1,5 и более длина пик выбирается от 250 до 30 мм и угол заострения до 80°. В вязких, но не твердых породах, например в плотных глинах (/—1), применяют пику в виде лопатки с клинообразным заострением, так как обычная пика в этом случае вязнет и застревает в породе.

Ручные трамбовки. Для уплотнения грунта и других материалов при выполнении рассредоточенных работ в труднодоступных и стесненных условиях применяют ручные трамбовки, в которых используется ударный механизм пружинного действия. Это импульсно-силовая машина. Основными параметрами ее являются энергия и частота ударов. В качестве привода используется асинхронный трехфазный ко-роткозамкнутый электродвигатель переменного тока нормальной частоты. К сети подключается через защитно-отключающее устройство. При его отсутствии следует работать с применением индивидуальных средств защиты (диэлектрические перчатки, галоши).

Трамбовка работает следующим образом. Вращение от двигателя через одноступенчатый редуктор передается на кри-вошипно-шатунный механизм /, преобразующий его в поступательное движение штока 3 ( 8.15). Перемещаясь, штпк воздействует на пружину 5, размещаемую в стакане и жестко связанную с трамбующим башмаком 7, в результате возвратно-поступательного перемещения которого обеспечивается уплотнение грунта. Сжатие пружины происходит дважды — в верхнем и нижнем положениях, так как шток поочередно давит на нее через нижнюю 6 и верхнюю 4 оправки. Для уменьшения вибрации корпуса на кривошипах имеются дебалансы 2, вращающиеся в разные стороны. При работе трамбовка оператором удерживается двумя рукоятками с амортизаторами и ее горизонтальное перемещение производится изменением угла наклона корпуса относительно вертикальной оси. В зависимости от конструкции имеются трамбовки с одним или двумя ударными механизмами, а также с приводом от двигателя внутреннего сгорания с различной энергией и частотой ударов.

Эффект работы машины для уплотнения грунтов зависит от толщины уплотненного слоя, выбор которой зависит от требуемой степени уплотнения грунта, типа и параметров уплотняющих машин. При излишне больших толщинах слоев требуемые плотности грунтов не достигаются. При слишком малых толщинах слоев снижается производительность и возрастает стоимость.

Общим требованием при уплотнении грунта является постепенное повышение удельного давления от удара к удару. Такой процесс повышения удельного давления до некоторой степени производится за счет небольшого сокращения времени удара при трамбовании. При этом удельные давления возрастают в 1,5...2,0 раза, а требуется их повышение в 3...4 раза. Поэтому уплотнять грунты необходимо двумя трамбовками — легкой и более тяжелой. Во время предварительного уплотнения надо совершать 30...40% числа проходов. Подбор трамбовок необходимо осуществлять таким образом, чтобы напряжения на поверхности при первом воздействии более тяжелой машины были равны напряжениям, имеющимся от последнего воздействия более легкой машины.

Пневматические пробойники. Для механизации проходки в грунте сквозных, глухих, горизонтальных, наклонных, вертикальных скважин диаметром 90...250 мм применяют пневматические пробойники, которые являются нмлульсно-еиловыми машинами. Диаметр скважины определяется диаметром расширителей, обеспечивающих возможность за несколько проходов увеличивать диаметр с 90 до 250 мм. Машину используют также для рыхления слежавшихся насыпных материалов, отбора проб грунта при инженерно-геологических изысканиях, строительстве дренажа, устройстве свай, забивании труб и других подобных работах. Особенно эффективно применять такие машины при проходке скважин и забивке труб под шоссейными дорогами, автострадами и улицами, железнодорожными и трамвайными путями, взлетно-посадочными полосами аэродромов, при реконструкции подземных коммуникаций на территориях заводов, фабрик, шахт и других предприятий, между туннелями и треками, при пробивании глухих скважин различного назначения. Работа машины при низкой температуре (близкой к 0° С) и высокой влажности воздуха из-за обмерзания внутренних полостей ударного узла может быть затруднена. При необходимости выполнения работ в таких условиях применяют специальные смазки. Пневматический пробойник нельзя применять для работы в скальных и мерзлых грунтах, а также в грунтах, имеющих твердые включения в виде остатков строительных конструкций, фундаментов и т. д. Механизм перемещения патрубка представляет собой винтовую пару из гайки и винта, которым является стебель патрубка Т. Вращением шланга 9, который соединен с патрубком, производится его перемещение в крайнее левое или правое положение, соответствующее прямому или обратному движению пробойника. Воздух в камеру 3 при обратном движении машины попадает раньше, чем при прямом, и ударник останавливается давлением сжатого воздуха в камере без удара по наковальне корпуса. Выхлоп отработавшего воздуха производится позже, поэтому при движении назад ударник наносит удары по задней гайке. При ударах пробойник двигается в обратном направлении. Пробойник работает от передвижного компрессора с подачей 3...5 ы /мин и рабочим давлением 0,6 МПа.

Перед началом работы выбирается трасса, в начале и конце которой вырываются входной и приемный приямки. Скорость проходки скважины 5...40 ног. м/ч в зависимости от категории грунта. Условия эксплуатации пробойника — отсутствие доступа к машине, наличие инородных включений в грунте, представляющие для нее непреодолимые препятствия — предъявляют особые требования к управлению и надежности машины.