Технология и организация строительства объектов природообустройства
- достаточность места для маневрирования (минимальный радиус поворота скрепера 5-10 м);
- объем земляных работ (от 5 тыс. до 100 тыс. м3 на одну машину).
Бульдозер вторая по объемам выполняемых земляных работ землеройно-транспортная машина. В строительстве применяют гусеничные или колесные бульдозеры с неповоротным и поворотным (универсальным) отвалом. Они используются:
- на вскрышн
ых работах;
- при разработке выемок глубиной до 2,5…3,0 м;
- при вертикальной планировке площадей;
- для обратной засыпки пазух котлованов и траншей;
- на профилировании террас, полотна дорог и т.п.
- при разравнивании и перемещении грунта в отвалах после экскаваторной разработки и др.
Принимая бульдозеры необходимо учитывать:
- уклоны пути (предельные уклоны при подъеме – 2,3…3,0, поперечные уклоны – до 0,25);
- дальность транспортирования грунта (от 20…30 м до 150 м при работе бульдозеров тягового класса свыше 25 тс, оборудованных открылками).
2. Полный рабочий цикл работы скрепера состоит из: набора грунта; движения нагруженного скрепера; разгрузки ковша; движения порожнего скрепера назад.
Набор грунта производят при прямолинейном движении скрепера на участке:
Lmin = lн + lскрепера + lтягача.
Длина пути набора грунта скрепером (обычно 15…70 м) находится по формуле:
lн = ,
где q – геометрическая вместимоть ковша, м3; bн – ширина ковша, м.; h – средняя толщина стружки, м; Кн – коэффициент наполнения ковша грунтом; Кр – коэффициент разрыхления грунта; Кп ≈ 1,2 – коэффициент потерь грунта; Кh ≈ 0,7 – коэффициент неравномерности стружки.
Для увеличения толщины стружки, сокращения времени и пути наполнения ковша применяют тракторы-толкачи (один толкач на 2 .6 скреперов).
Скреперы набирают грунт следующими способами:
- тонкой прямой стружкой применяют на любых связных грунтах (рис. 1а);
- клиновой при разработке легких связных грунтов на горизонтальных участках (рис. 1б);
- гребенчатой при разработке сухих суглинистых и глинистых грунтов на горизонтальных участках (рис. 1в);
- клевковой с переменным заглублением ковша скрепера (рис. 1г).
Разгрузка ковша скрепера осуществляется на участке:
lв = ,
где hсл – средняя толщина отсыпки, м.
Разработка выемок скреперами ведется поперечным или продольным способом в зависимости от направления движения скрепера (вдоль или поперек). Применяют следующие схемы движения скреперов:
1. Эллиптическая схема (рис. 2 а) применяется в большинстве случаев при планировочных работах и при возведении насыпей или разработке выемок линейно-протяженных сооружений при высоте или глубине до 2 м, когда не требуется устройства выездов или съездов.
2. Спиральная схема (рис. 2 б) находит применение при возведении широких насыпей из двухсторонних резервов или широких выемок высотой или глубиной до 2,6 м. Так же не требует устройства съездов и выездов.
3. Движение «по восьмерке» (рис. 2 в) применяют при тех же условиях, что и эллиптическую схему. Чередование правых и левых поворотов почти вдвое сокращает время на повороты, повышая на З . 5% производительность скрепера.
4. Схему движения «по зигзагу» (рис. 2 г) используют при возведении насыпей высотой до 6 м из резервов по длине захвата 200 м и более. Позволяет повысить производительность по сравнению с эллиптической схемой на 15%.
5. Челночно-поперечную схему (рис. 2 д) применяют при возведении насыпей высотой менее 1,5 м при работе из двусторонних резервов. По сравнению с эллиптической схемой производительность скрепера выше на 20 . 25%.
6. Челночно-продольную схему движения (рис. 2 е) применяют при возведении насыпей до 5 .6 м, с заложением откосов не круче 1:2, с транспортировкой грунта из двусторонних резервов. При этой схеме холостой пробег сокращается до минимума.
3. Рабочий цикл работы бульдозера состоит из: резания и набора грунта путем снятия стружки; перемещения грунта отвалом бульдозера; отсыпки, распределения и укладки грунта; возврата обычно задним ходом.
Объем грунта (м3) перед отвалом бульдозера составляет:
q = ,
где НО и bО – высота и ширина отвала бульдозера, м; φ – угол естественного откоса насыпного грунта (φ = 30…450); β – угол захвата, град.; Кн – коэффициент наполнения (Кн = 0,6…0,8).
Длина пути набора грунта (обычно 6…10 м) составляет:
lн = ,
где - коэффициент приведения грунта к первоначальной плотности.
Разработка выемок бульдозерами ведется поперечным (рис. 4а)или продольно-поперечным (рис. 4б) способами. При выполнении условий
1. Ввыемки ≤ lн 2. bвыемки ≥ bо + 0,5 м.
применяется продольно-поперечный способ, в противном случае - поперечный.
При перемещении грунта происходит его потеря в боковых валиках. Для предотвращения этого необходимо:
- работа бульдозера по одному следу;
- работа в траншее (перемычки разрабатываются по мере углубления траншеи);
- спаренная работа бульдозеров;
- перемещение двойной или тройной призмы волочения (при этом призму волочения первого прохода оставляют на середине рабочего хода, призму второго прохода доставляют сюда же, и далее бульдозер перемещает двойную призму);
- закрепление по бокам отвала открылков ящечного типа.
4. Грейдеры – прицепные и полуприцепные машины, работающие в сцепе с гусеничными тракторами или колесными тягачами; автогрейдеры - самоходные машины на пневмоходу. Они применяются на:
- планировке площадей, верха и откосов земляных сооружений;
- для разравнивания отсыпанного в насыпь грунта;
- для устройства небольших насыпей (валиков, дамбочек, подушек высотой до 0,5…0,8 м.);
- на профилировании при устройстве дорог, террасс, каналов.
Все виды работ грейдеры выполняют при движении по кольцевой продольной схеме вдоль большой оси выемки или насыпи, причем рабочими обычно являются проходы в прямом и обратном направлении.
Рабочий цикл грейдера при устройстве профильных выемок включает в себя: одновременное резание, перемещение и укладку грунта; разворот и движение обратным (холостым) ходом. Перерывы в резании грунта при разворотах в конце участка позволяет рассматривать грейдеры как машины циклического действия.
Отвал грейдера может располагаться под различными углами захвата и зарезания. Это позволяет вырезать профильные выемки и отсыпать насыпи глубиной до 0,8…0,5 м.