Возведение насыпей из грунта выемок или грунтовых карьеров.

Снятие и обвалование растительного грунта.

Плодородный почвенный слой (растительный грунт) снимают со всей площади, отведенной для строи­тельства дороги, и укладывают в от­валы для последующего использова­ния. Толщину снимаемого плодород­ного почвенного слоя устанавливают проектом на основании предвари­тельного согласования с землеполь­зователями (в среднем 20—25 см). Растительный грунт используют при укреплении откосов земляного полотна, для распределения на раздели­тельной полосе, рекультивации вос­станавливаемых или малопродуктив­ных сельскохозяйственных земель.

Работу выполняют с помощью бульдозеров или скреперов. При применении бульдозеров срезку грун­та производят под углом к оси доро­ги или при продольном или попереч­ном движении машины относительно дорожной полосы (рис. 3.3). Отвалы грунта располагают вдоль краев по­лосы отвода так, чтобы они не меша­ли последующим работам.

В зависимости от ширины дорож­ной полосы, толщины срезаемого поч­венного слоя и мощности применяемого бульдозера работы производят по разным схемам.

Объем грунта, который может пе­реместить бульдозер за один проход, зависит от размеров отвала и свойств грунта.

При применении скреперов срезку растительного грунта производят по­следовательными проходами при продольном движении. Объем перемещаемого грунта одним скре­пером зависит от вместимости ковша скрепера и его заполнения.

Растительный грунт укладывают во временные отвалы или вывозят сразу на место использования в ка­честве плодородного почвенного слоя. Временные отвалы распола­гают по краям полосы отвода или на специальных площадках, выделен­ных для этой цели.

Рекультивацию земель или восстановление плодородного почвенного слоя производят там, где в процессе строительства он был поврежден или полностью уничтожен. К таким местам в первую очередь относят территории, занимавшиеся под временные дороги, стоянки дорожных машин, грунтовые, песчаные или гравийные карьеры, боковые резервы. 

Работы по восстановлению земель выполняют в две стадий: техничес­кую и биологическую. Первая ста­дия состоит в приведении в порядок нарушенных территорий: выравни­вание и планирование площадей; уменьшение уклонов; отсыпка пло­дородного слоя. На второй стадии посредством организации правиль­ной обработки, культивации почвен­ного слоя и определенного севообо­рота восстанавливают структуру и плодородие земель. Работы на второй стадии осуществляют сами земле­пользователи.

Предельные уклоны восстанав­ливаемых земель, минимальную тол­щину плодородного почвенного слоя, необходимое укрепление против вет­ровой или водной эрозии, обеспе­чение водоотвода, укрепление бере­гов — требования, которые устанав­ливают в соответствии с назначением этих земельных угодий с целью их дальнейшего использования. Земли обычно предназначают под посевы различных сельскохозяйственных культур, лесопосадки и для устройст­ва водоемов.

 

 

Рис. 3.3. Схема срезки растительного грунта:

а — при малой ширине подготавливаемой дорожной полосы В и небольшой толщине h срезае­мого слоя; б — при большой ширине подготавливаемой дорожной полосы и значительной толщине срезаемого слоя в насыпи (I) и выемке (II); в — продольными проходами универсального бульдозера; а — вал растительного) грунта; 1, 2, 3, 4... — последовательность залезания грунта; m— полоса для временной дороги.

 

 

           

 

Способы отсыпки насыпей и разработки выемок.

Возведение насыпей в основном состоит из последовательной уклад­ки грунта. Доставленный на место строительства насыпи грунт уклады­вают в определенном порядке в за­висимости от рельефа местности, конструкции земляного полотна и некоторых других факторов. Обычно укладку грунта ведут таким обра­зом, чтобы образовался ровный слой определенной толщины, который сравнительно легко можно уплот­нить. Последовательно укладывая слои грунта один на другой, дово­дят насыпь до нужной высоты (про­ектной отметки). Такой способ воз­ведения насыпи называют способом послойной отсыпки (рис. 5.1, а).

Основное достоинство этого спосо­ба — получение насыпи с требуемой плотностью грунта в любой ее части. Кроме того, послойная укладка грун­та позволяет вести отсыпку насыпей из разных грунтов. При послойном способе отсыпки насыпи основные работы ведут на двух участках оди­наковой длины — на одном создают слой грунта, на втором уплотняют его. Затем эти операции меняются местами, и так происходит до пол­ной отсыпки насыпи. Длину участков работы принимают такой, чтобы в те­чение смены закончить полностью насыпь. Если насыпь невысокая или, наоборот, большой высоты, длину участка работ устанавливают исходя из других соображений, в частности обеспечения необходимого фронта работ для применяемых машин, со­хранения влажности грунта в жар­кую погоду и т. д.

При возведении земляного полот­на на участках пересечения болота или оврага с крутыми склонами про­извести послойную укладку грунта становится невозможно. В таких слу­чаях применяют способ отсыпки на­сыпи с головы (рис. 5.1, б). При этом способе с самого начала насыпь от­сыпают до проектной отметки, а на­ращивание ее происходит непрерыв­но в торце до тех пор, пока она не пересечет весь участок болота или оврага. Основным недостатком этого способа является трудность уплот­нения грунта всей насыпи. Оконча­тельное уплотнение происходит в ре­зультате постепенной осадки насыпи под действием массы грунта и влия­ния других естественных факторов (в том числе воздействия проезжаю­щих автомобилей). Чтобы умень­шить недостатки этого способа, при­меняют так называемый комбиниро­ванный способ отсыпки насыпи (рис. 5.1, в). Сущность его состоит в соче­тании отсыпки с головы и послойной. Например, при сооружении насыпи на болоте можно нижнюю ее часть от минерального дна до поверхности болота вести по способу с головы, а верхнюю отсыпать послойно.

Выемки неглубокие (до 6 м), при однородных грунтах разрабатывают экскаваторами сразу до проектных отметок. Такой способ разработки называют лобовым (рис. 5.2, а). Если выемку разрабатывают не сразу на полную глубину, а постепенно — по частям, то способ носит название ярусной разработки (рис. 5.2,6). Его применяют при глубоких выем­ках, когда максимальная высота забоя для экскаватора меньше глуби­ны выемки, при наличии разных грунтовых слоев и при некоторых других условиях (рис. 5.2, в).

Разработку выемки можно вести в поперечном и продольном направ­лениях. Первый способ применяют при коротких и широких выемках, второй — при длинных. Это позволя­ет вести работы на большем фронте, что бывает необходимо при боль­шом количестве работающих.

 

Возведение насыпей из грунта выемок или грунтовых карьеров.

Грунты, получаемые при разра­ботке выемок, используют для воз­ведения насыпей. Только в редких случаях эти грунты перемещают в отвалы. Такое положение бывает при строительстве дорог в горных усло­виях. Иногда грунт оказывается не­пригодным для насыпей из-за избыт­ка влажности или неблагоприятного минералогического состава. Но в большинстве случаев приходится изыскивать источники грунта для насыпей, так как в условиях равни­ны или слабо пересеченной местно­сти выемок меньше, чем насыпей.

Основную массу грунта получают в грунтовых карьерах, расположен­ных на различных расстояниях от строящейся дороги. Для выполнения основных работ применяют бульдо­зеры, скреперы, экскаваторы и фрон­тальные погрузчики с транспортны­ми средствами. Выбор машин зави­сит от условий производства работ: вида и состояния грунтов, расстоя­ний перевозки, сроков и объемов работ, наличного парка машин. При небольших расстояниях перемеще­ния грунта (до 100—150 м) исполь­зуют бульдозеры или фронтальные погрузчики, при больших расстоя­ниях — скреперы, экскаваторы и фронтальные погрузчики с транспортными средствами. На рис. 5.3 приведены изменения стоимости зем­ляных работ в зависимости от рас­стояния транспортирования грунта при применении различных машин. По этим данным можно сделать не­которые предварительные выводы. При расстояниях транспортирования до 100 м выгодно применять бульдозеры, от 100 до 300 м — при­цепные скреперы. Скреперы полупри­цепные (самоходные) экономичнее одноковшовых экскаваторов с объе­мом ковша 1,6 м³, работающих с ав­томобилями-самосвалами, при транс­портировании грунта на расстояние до 2—2,5 км. При расстояниях тран­спортирования до 3 км скреперы экономичнее одноковшовых экска­ваторов с объемом ковша менее 1,6 м³, работающих с автомобилями-самосвалами.

При расстояниях транспортиро­вания грунта более 2 км наименьшая стоимость земляных работ будет при использовании роторных экскавато­ров производительностью 350 м³/ч. Приведенные предварительные вы­воды надо рассматривать как ориен­тировочные, потому что на стоимость земляных работ влияют и многие другие факторы, которые на рассмат­риваемых графиках не учтены совсем или учтены не полностью. Например, существенное влияние на стоимость работ оказывают автомобили, работающие с экскаваторами. Для каж­дого определенного расстояния тран­спортирования грунта и вместимости ковша экскаватора существует оп­тимальная грузоподъемность авто­мобиля. На экономические показа­тели влияет объем работ на объек­тах и ряд других факторов. Поэтому при выборе оптимальных вариантов ведущих машин всесторонне анали­зируют конкретные условия и при­нимают решения на основании тех­нико-экономических расчетов, учи­тывающих основные факторы и пока­затели.

 

Разработка выемок и отсыпка смежных насыпей бульдозерами.

Бульдозеры по мощности и тяговому усилию подразделяют на группы: сверхтяжелые — тяговое усилие до 250 кН; тяжелые—150; средние— 100; легкие —50; малогабаритные — 2,5 кН.

По ходовой части бульдозеры подразделяют на гусеничные и ко­лесные; по способу управления отвалом — с механическим и гидрав­лическим приводами; по способу установки отвала — с неповоротным и поворотным (универсальным) от­валами. Поворотный отвал может быть установлен и закреплен под углом 90 и 60° к продольной оси трактора в обе стороны. У некото­рых бульдозеров отвал можно уста­навливать в наклонном положении до 5° к горизонтальной плоскости.

Универсальные бульдозеры пере­мещают грунт не только вперед, но и в стороны. Для расширения обла­сти применения бульдозеров и повы­шения эффективности их работы от­валы бульдозера оснащают открыл­ками, козырьками, рыхлительными зубьями, откосниками. Преимущест-64 венное применение имеют бульдо­зеры с неповоротным отвалом.

Рабочий цикл бульдозера при возведении земляного полотна состо­ит из зарезания грунта, его переме­щения, укладки и обратного холо­стого хода бульдозера в забой.

Разработку грунта бульдозером начинают с зарезания и набора грунта. Для эффективной работы бульдозера тяговое усилие трактора, на котором смонтировано обору­дование, должно быть переменным: наибольшее — в начале зарезания грунта, наименьшее — к концу.

Следовательно, начинать зарезание необходимо при максимальном заглублении h отвала, уменьшая его заглубление по мере образования перед отвалом достаточного количества грунта. Стружка зарезания при этом получает форму клина (рис. 5.4, а).      

При разработке тяжелого грунта сопротивление резанию может быть настолько значительно, что потре­буется поднятие отвала даже при недостаточном наборе грунта перед ним. В этом случае следует повторить заглубление отвала, как только дви­гатель трактора наберет нормальные обороты, причем повторение этого приема может быть многократным. Стружка зарезания при такой рабо­те будет иметь гребенчатую форму (рис. 5,4, б). При гребенчатом зарезании трехкратного заглубления для грунтов средней трудности (II и III групп) рекомендуют следующие размеры стружки: h\ = 25-30 см,

=3-3,5 м; h2 = 15-12 см, l2= = 2-2,5 м; h3 = 12-10 см, l₃ = = 1,5-2,0 м.

Для легких грунтов, когда тяго­вые усилия трактора недоиспользу­ются, грунт разрабатывают при по­стоянной наибольшей глубине заре­зания. Стружка при этом получается ленточной (рис. 5.4, в). Длина уча­стка зарезания L и время полного набора грунта перед отвалом будут наименьшими. Ленточное зарезание применяют также, когда заглубление по условиям производства работ требуется относительно небольшое, например при снятии растительного слоя толщиной10-15см (рис.5.4, г).

Наиболее производительным яв­ляется зарезание с образованием стружки клиновидной формы. Од­нако этот способ в ряде случаев не может быть применен. Так, в Твер­дых и пересохших грунтах, особенно когда бульдозер имеет канатно-блочную систему управления, отвал не всегда погружается в грунт на тре­буемую глубину. В таких случаях резание следует выполнять по гре­бенчатой схеме.

 

 

 

Когда по местным условиям мож­но вести разработку грунта при дви­жении под уклон, это значительно повышает производительность ма­шин. При работе под уклон увеличи­вается сила тяги машины, уменьша­ется сопротивление перемещению грунта и увеличивается объем грун­та, перемещаемый отвалом. При раз­работке грунта на подъем наблюда­ется обратное явление — сила тяже­сти машины и перемещаемого грунта значительно снижают силу тяги трактора, соответственно объем пере­мещаемого отвалом грунта резко уменьшается.

Увеличение производительности бульдозеров при работе под уклон по сравнению с работой на горизон­тальном участке характеризуется следующими данными: на горизон­тальных участках 100%; на участ­ках с уклоном 10 %о— 150—200 %; на участках с уклоном 20 %о — до 250 %; на участках с подъемом l0%o —60—70 %.

Увеличение тягового усилия при работе под уклон позволяет вести зарезание грунта более мощной лен­точной или клиновой стружкой. Объем грунта перед отвалом увели­чивается не менее чем на 50 %. Бульдозер может работать на участ­ках с уклоном до 30 %о, двигаясь при зарезании грунта сверху вниз и под­нимаясь в гору задним ходом. На операции по зарезанию и набору грунта затрачивается 12—18 с.

 

Перемещение грунта к месту укладки начинается сразу же по окончании набора его перед отвалом. При перемещении грунт ссыпается по краям отвала, что вызывает зна­чительные потери. Для уменьшения потерь при перемещении грунта при­меняют два способа: по траншее в грунте естественного состояния; по траншее, образованной из валов грунта, осыпавшегося во время пре­дыдущих проходов бульдозера. Для получения траншей в грунте зареза­ние выполняют бульдозером по одно­му и тому же следу несколько раз. Объем грунта, перемещаемого по траншее за один проход бульдозера, увеличивается в среднем на 20 %. Когда траншею в грунте получить невозможно (сыпучие песчаные или сухие насыпные грунты), грунт пере­мещают по одному и тому же следу несколько раз, в результате чего из осыпавшегося по краям отвала грунта образуются валы, между которы­ми получается траншея. Высота ва­лов при этом может достигнуть 40— 60 см, что в дальнейшем почти полностью исключает потери грунта во время перемещения, его в пределах траншей. Чтобы обеспечить постоян­ный объем грунта перед отвалом при перемещении грунта без траншеи, целесообразно некоторое заглубле­ние отвала — на 1,0—1,5 см. Основ­ной объем земляных работ, на кото­рых используют бульдозеры (до 60 %), выполняют траншейным спо­собом.

Для уменьшения потери грунта отвал бульдозера оборудуют открыл­ками, которые позволяют значитель­но увеличить объем грунта, переме­щаемого перед отвалом за один цикл, а это дает возможность примерно в 1,5 раза повысить производитель­ность бульдозера. Применение ко­зырьков исключает возможность пе­ресыпания грунта через верх отвала. К недостаткам бульдозеров, отвалы которых оборудованы открылками и другими уширителями, относят уменьшение их маневренности. Укладку перемещаемого грунта выполняют различными способами. Наиболее распространенные способы послойного распределения показаны на рис. 5.5. При укладке грунта отвал бульдозера во время движе­ния поднимают на высоту 15- 20 см, и грунт распределяется ровным сло­ем соответствующей толщины. Спо­соб называется укладкой «от себя»! (рис. 5,5,а)

 

Подготовку основания насыпи и удаление слоя растительного грунта с площади, занятой выемкой, производят перед началом основных ра­бот. Планировку поверхностей и укрепление откосов выполняют пос­ле окончания основных работ.

Разработку каждого яруса и каж­дой траншеи начинают с ближнего к насыпи конца выемки и перемеща­ют в дальний конец отсыпаемого; слоя насыпи. Перемычки между траншеями срезают после разра­ботки каждого яруса, начиная с дальнего от насыпи участка, движе­нием бульдозера под углом- с после­дующим перемещением грунта по вы­работанной траншее. В целях сниже­ния потерь грунта при его переме­щении по насыпи применяют буль­дозеры с открылками на отвале или с отвалами совкового типа. Целе­сообразна спаренная работа буль­дозеров, при которой вырезание грунта и его перемещение по двум смежным траншеям в выемке производят одновременно двумя бульдо­зерами. После перемещения грунта на начальный участок насыпи буль­дозеры сближаются так, чтобы расстояние между отвалами не превы­шало 15-20 см, и в таком положе­нии они на одной скорости производят дальнейшее перемещение грунта общим валом к месту его укладки.

При дальности перемещения грунта бульдозером с отвалом без боковых открылков на расстояние более 25 м резко возрастают потери грунта в пути. В таких случаях реко­мендуют последовательно переме­щать грунт с образованием проме­жуточных накопительных валов, в которых, бульдозер может осуществлять полный набор грунта для даль­нейшего перемещения.

Каждый отсыпанный: слой насыпи выравнивают автогрейдером. К концу смены должен быть полностью отсыпан, выровнен и уплотнен слой грунта по всему поперечному сече­нию и на всей длине захватки. Это необходимо для обеспечения стока воды в случае выпадения атмосфер­ных осадков.

 

Возведение насыпей, разработка выемок и грунтовых карьеров скре­перами.

 

 

Скреперы предназначены для, разработки и транспортирования: грунта на сравнительно большие расстояния. В настоящее время вы­пускают несколько моделей скрепе­ров, которые различаются по способу
тяги, объему ковша (от 4,5 до 25 м³), типу управления, способу загрузки и разгрузки и некоторым другим пока­зателям.

Прицепные скреперы работают в агрегате с базовыми гусеничными или пневмоколесными тракторами. Их используют при дальности транс­портирования от 100 до 500 м. При больших расстояниях транспортиро­вания прицепные скреперы уступают по рентабельности самоходным, а также автомобилям-самосвалам, за­гружаемым экскаваторами или фронтальными погрузчиками.

Полуприцепные (самоходные) скреперы работают в агрегате с ба­зовыми быстроходными пневмоколесными тягачами. Их используют при дальности транспортирования от 300 до 3000 м.

Скреперы применяют преиму­щественно для разработки сравни­тельно легких грунтов. Плотные грунты требуют предварительного рыхления. Скреперы не могут быть использованы на заболоченных уча­стках, при переувлажненных гли­нистых грунтах, в сыпучих песках и при грузах с включениями крупных камней.

Зарезание грунта скреперами осуществляют несколькими способами (рис. 5.6).

Ковш скрепера наполняют при прямолинейном движении, стремясь срезать грунт наиболее толстой стружкой: Это создает лучшие усло­вия для заполнения ковша. Длина пути наполнения 15—25 м. Целесо­образно набор грунта осуществлять при движении под уклон 3—6°, од­нако следует иметь; в виду, что при большем уклоне грунт поступает в ковш не полностью, затрудняя ра­боту скрепера.

При сухих песчаных грунтах их увлажняют или выполняют набор при движении на подъем до 3°.

Разработку грунта в выемках или грунтовых карьерах производят в шахматной последовательности по шахматно-гребенчатой (рис.5.7) или ребристо-шахматной схеме (рис.5.8).

           

 

 

 

 

Зарезание грунта гребенчатым способом выполняют волнообразно с попеременным заглублением ковша. Для получения более ровного забоя каждое последующее зарезание грун­та производят на одной и той же по­лосе с перекрытием гребней, для чего каждый следующий набор грунта начинают, отступив на 2—3м от начала предыдущего.

В плотных неразрыхленных грун­тах применяют ребристо-шахматную схему набора, которая обеспечивает хорошее наполнение ковша. Для луч­шего наполнения ковша скрепера применяют рыхление плотных грун­тов и производят зарезание с по­мощью тракторов-толкачей. В ка­честве толкачей применяют гусенич­ные тракторы, оборудованные спе­циальными устройствами, или буль­дозеры на гусеничных тракторах. Иногда тракторы-толкачи применяют при транспортировании на труд­нопроходимых участках,  

Грунт рыхлят на толщину снимае­мой стружки, избегая его измельче­ния, так как это ухудшает наполне­ние ковша.

Эффективность работы скреперов зависит от подготовки и состояния землевозных путей, которые должны обеспечивать возможность движе­ния тракторов со скоростью до 10 км/ч, а тягачей — до 20 км/ч.

Подъездные пути прокладывают с учетом движения в груженом на­правлении с уклонами на подъем до 150 %о, на спуск — до 200 %о, с попе­речным уклоном до 100 %0, для дви­жения в порожнем направлении со­ответственно до 200 %о на подъем, до 300 %о на спуск, с поперечным уклоном до 120 %о. В обоих направ­лениях радиусы закругления не мень­ше 15—20 м.

Движение порожних скреперов можно использовать для выравни­вания и планировки землевозных пу­тей.

Разгрузку скреперов производят только на ходу при прямолинейном Движении с малой скоростью (3— 4 км/ч). Разгрузка позволяет произ­водить послойную укладку грунта. Кромку ножа скрепера устанавли­вают на уровне, обеспечивающем требуемую толщину слоя грунта.

Работы по сооружению земляного полотна организуют таким образом, чтобы осуществлять загрузку и движение груженых машин вниз под уклон. Разработку выемок ведут в одну смежную насыпь или одновре­менно в две насыпи; во втором случае движение скреперов происходит сквозное без разворотов в выемке. При близком расположении двух вы­емок и насыпи между ними можно вести разработку обоих выемок, одновременно перемещая грунт в од­ну насыпь.

Для разворота скреперов, ширина площадки должна быть 7—8 м для скреперов с ковшом до 3 м3; 12 м для скреперов с ковшом 6 м3; 15 м. для скреперов с ковшом 10 м3; 20 м для скреперов с ковшом, более 10 м3. Забой для набора грунта должен быть достаточной длины для полного наполнения ковша (табл. 5.1.), а путь движения скрепера — кратчайшим без крутых поворотов, особен­но для груженого скрепера.

Например, при изменении продолжительности рабочего цикла от 221 до 970 с производительность прицепного скрепера с вместимостью ковша 6,3 м3 при дальности перемещения грунта от 100 до 1500 м изменяется от 136 до 31 м3/ч.

Насыпи отсыпают параллельными полосами при движении скрепера вдоль оси дороги в последовательности от краев к середине.  Технологические процессы по разработке выемки из карьера и воз­ведению насыпи состоят из следующих операций:   

-подготовка основания насыпи и площади выемки или карьера — удаление растительного грунта бульдозерами или скреперами и переме­щение его на склад;

-уплотнение естественного основания насыпи катками или другими машинами для уплотнения грунта;

-рыхление грунта (если грунты плотные) в выемке или карьере рыхлителем послойно по мере разработки грунта;

-разработка грунта в выемке или грунтовом карьере скреперами с при­менением толкача, транспортирова­ние к насыпи и распределение слоем проектной толщины;

-послойное разравнивание грунта в насыпи автогрейдером;

-послойное уплотнение грунта насыпи катками или другими машинами для уплотнения грунта;

-планировка верхней части насыпи и откосов насыпи и выемки.

В зависимости от величины и крутизны откосов применяют бульдо­зеры, автогрейдеры, экскаваторы с телескопической стрелой или специальным оборудованием для планировки,

Кроме перечисленных основных, технологических процессов выполняют работы по устройству и содержанию землевозных путей, перемещению растительного грунта на от­косы для укрепления их посевом травы или перемещению растительного грунта на сельскохозяйственные угодья — рекультивации земель.

---

Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 3633; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!