Базы и установки для обработки грунтов вяжущими

База для укрепления грунта вяжущим - смонтированный комплекс технологического, энергетического и вспомогательного оборудования, предназначенного для приготовления грунтоцементных смесей. По месту расположения различают два типа предприятий с размещением на прирельсовой базе или в притрассовом грунтовом карьере. Прирельсовые базы для обработки грунтов вяжущими организуются чрезвычайно редко и включают в свой состав:

склады песчано-гравийной смеси, состоящие из прирельсовых устройств для разгрузки железнодорожных вагонов и укладки материалов в штабеля, машин и устройств для загрузки каменных материалов из штабелей в расходные бункеры грунтосмесительной установки;

склады цемента, состоящие из приемных устройств, разгрузчиков вагонов, оборудования для транспортирования цемента на склады и от них в расходные емкости грунтосмесительных установок;

грунтосмесительные установки с расходными бункерами для грунтов различного типа и цемента, оборудованием для дозирования и перемешивания грунтов с цементом, выдачи готовой смеси в накопительные бункеры и транспортные средства;

вспомогательные отделения - электростанции или трансформаторные подстанции, парокотельные и компрессорные установки, устройства водоснабжения и канализации, служебные и бытовые помещения.

Притрассовые грунтосмесительные установки (ГСУ) (рис. 26.15) организуются в грунтовом карьере или на площадке вблизи мест укладки смеси. Они включают в свой состав грунтосмесительную установку, расходные склады грунтов и емкости для цемента, передвижные компрессорные установки и электростанции.

Для притрассовых ГСУ характерна доставка цемента автоцементовозами с прирельсовой базы. Для приготовления смеси грунт разрабатывают бульдозером или доставляют из карьера автомобилями-самосвалами и складируют в штабели вблизи приемного бункера смесительной установки.

Уровень основных технических решений вновь строящихся прирельсовых и притрассовых ГСУ должен соответствовать действующим типовым проектам. Способы приемки щебня, гравия, песка и минерального порошка, их складирование и внутризаводское транспортирование должны исключить возможность снижения их качества и загрязнения окружающей среды.

На территории ГСУ, кроме основных отделений, размещаются механическая мастерская, материально-технический склад, трансформаторная подстанция или передвижная электростанция, контора, лаборатория, склад ГСМ, столовая, бытовые помещения, медпункт и др.

Притрассовые ГСУ организуются на базе грунтосмесительных установок мобильного типа. Для обработки грунтов вяжущими могут применяться в основном смесительные установки с принудительным смешением материалов.

В России на объектах дорожного строительства широко используются грунтосмесительные установки ДС-50А, ДС-50Б, ДС-50Б-1 непрерывного действия с принудительным смешением материалов ОАО «Кременчугский завод дорожных машин» (табл. 26.5).

Установка ДС-50А предназначена для приготовления смесей из малосвязных грунтов с многокомпонентными вяжущими в притрассовых карьерах при работе с измельчителем. Установка ДС-50А может использоваться и для приготовления смесей на основе связных грунтов (до легких суглинков с числом пластичности не более 12). Она рассчитана на дозирование пяти компонентов смеси: грунт, цемент, сыпучие добавки (известь, гипс, зола и т.д.), битум, вода или специальные неагрессивные водные химические добавки; перемешивание и выдачу смеси в автотранспортные средства.

Основные узлы установки: агрегат питания, дозатор цемента и сыпучих материалов, транспортер, смесительный агрегат, накопительный бункер, установка битумного и водяного насосов, кабина управления с тележкой и электрооборудованием.

Рис. 26.15. Генеральный план притрассовой базы для укрепления грунта вяжущими:

1 - склад песчано-гравийной смеси вместимостью 600 тыс. м³; 2 - отделение подачи заполнителей; 3 - силосный склад цемента вместимостью 60 т; 4 - грунтосмесительные отделения на базе трех смесителей ДС-50А; 5 - резервуары для воды, 6 - компрессорная установка на два компрессора ПР-10М; 7 - трансформаторная подстанция; 8 - склад ГСМ; 9 - резервуары противопожарного запаса воды; 10 - котельная; 11 - ремонтно-механическая мастерская; 12 - площадка для открытых ремонтных работ; 13 - материально-технический склад; 14 - туалет; 15 - буфет; 16 - бытовые помещения; 17 - контора, лаборатория и красный уголок; 18 - весовая с автомобильными весами; 19 - канализационные очистные сооружения

Производительность установки ДС-50А зависит от крупности обрабатываемого материала. Например, при обработке цементом каменных материалов производительность установки может достигать 140-170 т/ч, при обработке крупнозернистых песков до 110 т/ч, а при обработке легкой пылеватой супеси не более 70 т/ч. Дальнейшее увеличение содержания пылеватых и глинистых частиц приводит к снижению производительности установки до 30-40 т/ч. При наличии в составе грунта глинистых частиц целесообразно вводить в смесь не более 60 % требуемого количества воды в целях устранения возможного залипания.

Агрегат питания предназначен для приема и непрерывного дозирования грунта в соответствии с заданной рецептурой. Он состоит из рамы, бункера, решетки, ленточного питателя с приводом и площадки обслуживания с лестницей. Решетка, установленная на бункере, ограничивает попадание негабаритного материала в бункер. Непрерывное перемешивание материала обеспечивают вибраторы, монтируемые на ворошителе, решетке и стенках бункера.

Таблица 26.5

Техническая характеристика грунтосмесительных установок

Дозатор цемента и сыпучих материалов предназначен для приема, дозирования и выдачи их на ленту транспортера под слой грунта. Для предотвращения зависания материала на стенках бункера установлены вибраторы, а в нижней части бункера - ворошители, имеющие общий привод с дозаторами лопастного типа.

Смесительный агрегат со смесителем непрерывного действия предназначен для приема грунта и порошкообразных материалов, дозирования битума или воды, приготовления смеси, загрузки автотранспортных средств готовой смесью. Он состоит из блока дозаторов, блока смесителя и подкатной тележки.

Блок дозаторов состоит из полуприцепа, дозатора битума, дозаторов воды, ящика для запасных частей и инструмента. Полуприцеп является основанием, на котором крепится все оборудование смесительного агрегата. Подкатная тележка и полуприцеп имеют пневматическую тормозную систему. Блок смесителя включает смеситель с приводом, раму и накопительный бункер. Смеситель непрерывного действия (двухвальный лопастного типа) предназначен для распыления и ввода жидких вяжущих в грунт, перемешивания компонентов грунтовых смесей и распределения готовой смеси в накопительном бункере. На каждом из двух валов смонтировано 12 пар стоек с лопатками с углом подъема винтовой линии 45°. Установка стоек с лопатками обеспечивает в смесителе направленное движение материала к выгрузочному отверстию. Для создания подпора смеси две пары стоек установлены с обратным расположением лопаток. Привод валов смесителя осуществляется от электродвигателя через зубчатую муфту, редуктор и зубчатые муфты привода смесителя.

Накопительный бункер состоит из бункера и затворов, предназначен для накопления и выгрузки готовой смеси в автотранспортные средства. Для контроля заполнения бункера смесью установлен указатель верхнего уровня.

Установка битумного насоса предназначена для перемещения битума. Она выполнена из рамы сварной конструкции и смонтированных на ней битумного насоса, электродвигателя и редуктора для привода насоса, фильтра грубой очистки, бачка для дизельного топлива, системы трубопроводов с кранами и пульта управления.

Установка водяного насоса выполнена из рамы сварной конструкции и смонтированного на ней моноблока-насоса.

Кабина управления установки металлическая. Внутреннее оборудование кабины управления состоит из электрошкафа, пульта, на котором сосредоточены элементы управления всеми агрегатами и световая сигнализация контроля их работы. Кабина оборудована кондиционером и электровентилятором.

Установки ДС-50Б и ДС-50Б-1 для приготовления грунтовых смесей из малосвязных грунтов с многокомпонентными вяжущими является модернизированным вариантом установки ДС-50А. Их используют в составе комплекта машин для скоростного строительства автомобильных дорог.

Установки ДС-50Б и ДС-50Б-1 (рис. 26.16) предназначены для приготовления в притрассовых карьерах из несвязных грунтов (до супесей с числом пластичности 3-7) цементогрунтовых и битумогрунтовых смесей, используемых в дорожном строительстве.

Рис. 26.16. Установка ДС-30Б для приготовления цементогрунтовых и битумоминеральных смесей в притрассовых карьерах:

Агрегат питания; 2 - агрегат порошкообразных материалов; 3 - транспортер; 4 - смесительный агрегат; 5 - цистерна с насосными установками (для воды, битума и эмульсии); 6 - кабина оператора

Таблица 26.6

Техническая характеристика карьерных смесителей

Оборудование установки обеспечивает приготовление непрерывным способом высококачественных цементогрунтовых, битумогрунтовых и цементощебеночных смесей.

Конструкция грунтосмесительных установок позволяет выполнить следующие операции технологического процесса:

дозирование грунта, освобожденного от крупных (более 100 мм) каменных включений в соответствии с заданной рецептурой смеси и подачу его в смеситель;

дозирование и подачу в смеситель цемента или других сухих минеральных вяжущих материалов из расходного бункера, заполнение которого производится из цементовозов пневмотранспортом;

дозирование и подачу в смеситель жидких вяжущих материалов или воды из промежуточной емкости;

смешивание всех компонентов смеси в смесительном агрегате и подачу готовой смеси в бункер;

выгрузку готовой смеси из бункера в автотранспорт.

Кроме перечисленных грунтосмесительных установок из Украины в нашей стране находят применение карьерные смесители из Германии, Франции, Финляндии и др. (табл. 26.6).