Kisméretű talajtömörítő gépek III.

Szakcikkek - 2010-11-27 15:31:37 nyomtatás cikk nyomtatása



A talajtömörítés gépei

A műszaki létesítmények teherbíró képessége az altalaj tömörségétől függ. Az autóutak, vasutak, gátak tömörségének mértékét előírások határozzák meg. Az előírások szerint megkövetelt talajtömörséget kizárólag talajtömörítő gépekkel biztosítják.
Ezt a feladatot azonban csak akkor tudják hatékonyan és gazdaságosan biztosítani, ha helyesen, feladathoz illesztve választják meg a tömörítő gépeket, és az előírásoknak megfelelően használják azokat.
Azt, hogy mikor milyen tömörítő gépet célszerű használni, első sorban a talaj minősége (nedvességtartalom, szemszerkezet, anyag) és az elvégzendő munka nagysága (terítési rétegvastagság, felület) szabja meg.

A különféle létesítmények építésekor talajtömörítésre a következő berendezéseket alkalmazzák:
• döngölők
• vibrátorok
• statikus (önsúlyukkal tömörítő) hengerek

A tömörítő gépek jellemzői

A tömörítő gépek teljesítményét alapvetően két jellemző határozza meg: a rezgésszám és az amplitúdó. A rezgésszám a gép excentrikus tengelyének fordulatszámát, illetve a gép rezgéseinek a számát jelenti az idő függvényében. Minden tömörítő gépet úgy méreteznek, hogy üzemi frekvenciája egybeessen a maximális tömörítő erőt eredményező frekvenciával. Az amplitúdó a vibrátordob vagy a tömörítőlap által bejárt függőleges úthossz felével egyenlő. Ez a tényező változik minden tömörítő gépnél a tömörítendő talajszerkezet állapotának függvényében. Az amplitúdó növekszik a talaj sűrűségének és tömörségének növekedésével arányosan.

A tömörítő gépek osztályozása

A tömörítő gépeket alapvetően három osztályba soroljuk a tömörítő erő kifejtésének módja szerint: döngölés, vibrálás, statikus tömörítés. A döngölés és a vibrálás közötti fő eltérés a tömörítő eszköz által bejárt úthosszok (amplitúdó), és az egységnyi idő alatt a talajra átvitt ütések számának (rezgésszám) különbözőségében rejlik. A tömörítő erő szintén fontos tényező, minthogy a döngölés általában nagyobb tömörítő erőt jelent, mint a vibrációs eljárás.

Vibrációs döngölők

Kiválóan alkalmasak kis tömegük és méretük, valamint fordulékonyságuk és könnyű kezelhetőségük miatt kisebb volumenű talajtömörítési munkákhoz, valamint olyan helyeken, ahol a nagyobb méretű berendezések alkalmazása nem kivitelezhető.

Legtöbbször a döngölőket rézsűn és fenéksíkon eredeti felfekvésű talajok vastag rétegében (0,8 - 1,5 m) való tömörítésére használják.

A döngölők nemcsak önsúlyukkal tömörítenek, hanem földre zuhanásuk dinamikus ütőmunkát is kifejt. Általában kötött, agyagos talajok tömörítéséhez alkalmazzák. Homokos, laza talajok tömörítésére nem alkalmasak, mert az ütésekkel a talajra gyakorolt nagymértékű dinamikus igénybevétel miatt fellazítja azt.
A döngölők (vagy ahogyan a szakma és a köznyelv nevezi őket: döngölőbékák) lehetnek belsőégésű motoros, illetve villamos üzeműek. Előbbiek az elterjedtebbek.

A döngölő felépítése:

1. Felfüggesztési pont
2. Vezetőkeret
3. Légszűrő
4. Üzemanyagszűrő
5. Hajtó motor
6. Lökethossz – és ütőerő beállítása
7. Csőrugó
8. Külső rugó
9. Ütközőbetét
10. Kopásálló acéltalp (papucs)




Tömörítési teljesítményük erősen függ a tömörítendő talaj minőségétől és a berendezés méretétől is. Ez az érték megközelítőleg 216 - 313 m2/óra között változik, a tömörítési mélység: 30 – 40 cm.

Alapszabály, hogy a jól megtervezett döngölő MINDIG előrehalad!
A döngölők tömörítési hatékonysága az egy ütés során bevitt erőtől, a lökettől, valamint az energiát közvetítő elem kialakításától (acéltalp) függ. A talajrészecskék állandó mozgásban tartásához percenként 500-800 ütés szükséges. Ennek hatására a talajszemcsék közötti súrlódás mértéke minimalizálható, és a járulékos felületi nyomás hatására pedig jobban összesűrűsödnek.

A döngölő működése: villamos hajtású vagy belsőégésű, dízel vagy benzinüzemű (karburátoros) motor a főtengelyen forgatónyomatékot (és hajtó teljesítményt) állít elő. A hajtási teljesítmény ezután egy röpsúlyos kuplungon és áttételen keresztül egy forgattyús mechanizmust hajt meg. Innen a hajtás csatlakozó rudazaton és vezető dugattyún keresztül adódik át egy kettős rugórendszerre, amely közvetlenül mozgatja az ütközőbetétet és a talpat (papucsot).

Döngölők esetében az egyetlen lehetséges, eltéveszthetetlen és összevethető műszaki adat az ütőmunka. Ez azért igaz, mert az ütőerő a talaj tömörödésének a függvényében változik, és azonos ütőmunkához tartozó kisebb elmozdulások esetén egy nagyságrenddel nagyobb ütőerő – szükségletet kaphatunk.

A talajok tömörítésekor az első menet alkalmával 20 - 30 mm – es elmozdulások jellemzők, a többi menet során ez az érték mindössze 1 mm körüli érték. Beírva ezeket a fenti összefüggésbe, az ütőerő egy nagyságrenddel változik (kis elmozdulás esetén nagyobb lesz).
A döngölőkkel a 100 % - os Proctor – tömörséget mindössze 2 – 3 menetben el lehet érni ideális esetben. A gyakorlatban néhány munkamenet után talajmintát vesznek, kiértékelik, és az eredmények függvényében a következő lehetőségek vannak:
1. Amennyiben a Proctor – tömörség az elvárt tömörségi érték alatt van (megállapodás kérdése), akkor a döngölővel még egy (az eltérés mértékétől függően akár több) munkamenet következik.
2. Amennyiben a Proctor – tömörség megegyezik az elvárt tömörségi értékkel, akkor a tömörítés megfelelő, további munkamenetre nincs szükség.
3. Ha a Proctor – tömörség az elvárt tömörségi érték felett van, akkor elegendő kevesebb számú munkamenet az elvárt tömörség biztosítására, így javul a termelékenység. A másik lehetőség (amennyiben lehetséges), hogy nem csökkentik le a járatszámot, hanem valamennyivel tömörebb lesz az altalaj a megállapodási értéktől.

A tömörítendő talaj tulajdonságai függvényében állandóan illeszteni kell a tömörítő berendezést az adott feladathoz. Bizonyos belsőégésű motoros döngölők esetében négyféle lökethossz állítási lehetőség van:
1. Első helyzet: 15 – 30 mm – es lökethossz, sima szegélyű aszfalt - vagy kőútburkolatok tömörítésére.
2. Második helyzet: 40 – 60 mm – es lökethossz, kis munkaterületek nagy pontosságú tömörítéséhez.
3. Harmadik helyzet: 60 – 85 mm – es lökethossz, legjellemzőbb kötött talajok optimális tömörítéséhez.
4. Negyedik helyzet: 70 – 90 mm –es lökethossz, nagyobb nedvességtartalmú, erősen kötött talajok esetén.

Manapság elterjedtebbek a belsőégésű motoros kivitelek (főként a kétütemű benzinmotorok), azonban bizonyos helyeken előnyösen alkalmazhatók az elektromos hajtású döngölők is. Ezek előnyei a következők:
• alkalmazhatók mély, szűk és zárt terekben is, ahol a kipufogógázok elvezetése nehézkes volna;
• halk üzeműek;
• gazdaságos üzemeltetés jellemzi őket;
• könnyen illeszthetők bármilyen talajtömörítési feladathoz

Boda István tanulmánya alapján
Konzulens: Dr. Balpataki Antal


A Szakcikkek rovat további cikkei:

Útrehabilitáció hidegmaró alkalmazásával IV.
Építőgépeken alkalmazott újszerű vezérlési módok XI.
Útrehabilitáció hidegmaró alkalmazásával III.
Földmunkagépek minőségi vizsgálata I.
Építőgépeken alkalmazott újszerű vezérlési módok X.



A gépnet.hu legfrissebb hírei:

Az SSAB öt új termékcsaládot vezet be az egyedi ügyféligények kielégítésére
Strenx acél: magasság határok nélkül
Melior Laser: beszállítói pozíció új iparágakban
Laser Plus: acél, ami tökéletes simaságot garantál
Ruukki Laser Plus – tökéletes sima felület a lézervágás után



Legolvasottabb a gépneten:

BOSCH DLE 50 digitális lézeres távolságmérő TESZT!
Új anyagtípus: bórral ötvözött acél
Prémium termékek és szolgáltatások prémium vevőknek
„Az év gépe 2010” választás nyertesei
Geotermikus hőerőmű Iklódbördöcén