Ориентировочные значения максимальной толщины стружки и длины пути набора, н
Грунт | |||||
В честна ость ковша. м³ | Длина пути набора | ||||
песок | супесь | суглинок | глина | ||
4,5 | 0,12 | 0.12 | 0.1 | 0,07 | 12... 15 |
0,2 | 0,15 | 0,12 (0,2) | 0,09 (0,14) | 15. ..20 (15- 18) | |
0.3 (0,3) | 0.2 (0.3) | 0,18(0,25) | 0,14 (0,18) | 20 ...25 08 ...22 | |
0,35 (0.35) | 0,25 (0,35) | 0,21 (0.3) | 0,16 (0.22) | 30 ...35 (25 ...30 |
Примечание. В скобках даны значения толщины стружки н длина пути набора при работе толкачем.
4.1. Схемы работы бульдозера-толкача (со скреперами)
а —челночная; б — челночно-цепная; в-эллиптически-цепная
не переувлажнялся в дождливую погоду.
В связных грунтах ковш хорошо наполняется при разработке забоя под уклон 6...13 %.
Сухими несвязными грунтами ковш наполняют на подъеме до 6 % после их предварительного увлажнения.
Поперечный уклон площадки забоя по отношению к направлению скрепера не должен превышать 8 %. На косогорах с большим поперечным уклоном до начала скреперных работ следует бульдозером подготовить забой — нарезать уступы и устроить площадки для разворота скреперов. Число скреперов,
обслуживаемых одним бульдозером-толкачем, определяется дальностью перемещения грунта (табл. 4,3).
4.3. Числоскреперов, обслуживаемых одним бульдозером-толкачом
Вместимость. ковша скрепера, м³ | ||||
Расстояние перемещения | прицепного | самоходного | ||
4,5 | 8 ... 10 | ГГ15 | ||
_- | _- | |||
— | . — | |||
— | — | |||
— • | — |
Работу бульдозера-толкача в забое организуют по схемам, изображенным на рис. 4.1.
По челночной схеме бульдозер-толкач помогает наполнять ковш скрепера I и задним ходом возвращается в исходное положение для наполнения очередного скрепера. Схему применяют при коротких забоях.
По челночно-цепной схеме бульдозер-толкач помогает набирать грунт скреперу I, затем скреперам 2 и 3. По окончании наполнения ковша скрепера 3 бульдозер-толка ч возвращается в исходное положение. При работе по этой схеме сокращается число холостых ходов бульдозера-толкача и повышается его производительность (за 1 ч загружается до 20...25 скреперов).
Обе эти схемы применяют в горизонтальных и наклонных забоях.
По эллиптически-цепной схеме забой разрабатывают встречными смежными проходами скреперов. При этом ликвидируют холостые пробеги бульдозера-толкача, так как очередной скрепер возвращается в забой с противоположной стороны и бульдозеру-толкачу достаточно развернуться на 180°. Схему применяют при разработке выемки с транспортированием грунта в две смежные насыпи, при разработке выемки или канала с укладкой в кавальеры.
Транспортирование грунта и обратный ход. Работа в транспортном режиме занимает до 80...90 % времени цикла. Продолжительность операции определяется скоростью движения машины по трассе. Для транспортирования грунта максимально используют существующую дорожную сеть или в подготовительный период строительства строят временные землевозные дороги. Путь транспортирования грунта к месту его укладки должен быть наикратчайшим, с наименьшим числом поворота и без труднопреодолимых подъемов. Предельные уклоны землевозных дорог приведены в табл. 4.4.
4.4. Предельный уклон дороги, %
Продольный | |||||
Скрепер | грузовое направление | порожнее направление | Попереч | ||
ПОД1И | пуск | попьем | спуск | ный | |
Прицепной | |||||
Самоходный |
Землевозные дороги устраивают грунтовыми с боковыми отводами поверхности вод. Проезжую часть дороги планируют и уплотняют. Некоторые параметры землевозных дорог для одностороннего движения приведены в табл. 4.5.
При устройстве выемок и насыпей
4.5. Минимальные параметры землевозных дорог
Показатель | Вместимость ковша, м³ | ||
До 8 | |||
Ширина дороги, м Ширина площадки разворота. м Радиус поворота трассы, м | ---- | 4,5 50…100 | 5,5 --- |
высотой более 1 м для движения скреперов устраивают въезд и съезд, которые располагают вдоль сооружения или в его поперечном направлении.
Расстояние между соседними въездами или съездами при работе при-цепных скреперов устанавливают не более 50...60 м при разнице отметок до 5 м и 100...150 м — св. 5 м. Для самоходных скреперов въезды и съезды устраивают примерно через 300... ...400 м.
Дороги необходимо поддерживать в проезжем состоянии, систематически профилировать грейдером, в летнее время периодически поливать, очищать от пыли и грязи, а в зимнее -очищать от снега и льда, посыпать песком или шлаком при гололеде.
Состояние дороги должно допускать движение прицепного скрепера со скоростью до 3 м/с, а самоходного—не менее 5...8 м/с.
Разгрузка ковша Скрепер разгружают при прямолинейном движении со скоростью до 2,5 м/с.
Грунт выгружают послойно, горизонтальными продольными рядами (рис, 4.2), Толщина отсыпаемого слоя составляет 20...30 см, а для сыпучих грунтов— 10---15 см. Такая толщина более благоприятна для одновременного уплотнения слоя колесами скрепера и позволяет равномерно укладывать отсыпаемый грунт. Через 10...20 циклов целесообразно отсыпанный грунт спланировать бульдозером или опущенным ковшом скрепера.
• Если позволяет место укладки грунта, то скрепер целесообразно разгружать под уклон.
Средняя длина пути разгрузки скрепера в зависимости от слоя отсыпки для разных скреперов приведена в табл. 4.6.
Технологические схемы движенияскреперов. Схему движения предусматривает в проектах производства работ, исходя из следующих требований:
путь движения при наполнении и разгрузке ковша должен быть прямо-
4.6. Длина пути разгрузки грунта, и
Толщина Слоя Отсыпки, м | Вместимость ковша, м³ | ||
в | |||
0,15 | -- | ||
0,2 | |||
0,25 | |||
0,3 | 11,5 | ||
0.4 | — |
линейным, а транспортирования — кратчайшим;
забой должен быть такой длины, чтобы ковш скрепера загружался полностью и рассчитан на движение скрепера с бульдозером-толкачом или без него;
длина фронта разгрузки должна быть достаточной для полной выгрузки ковша.
Наиболее распространены схемы движения:эллиптическая, восьмеркой, спиралью, поперечно-челночная; продольно-челночная, зигзагообразная (табл. 4.7 и рис. 4.3).
Особенности выполнения скреперами отдельных видов работ.Разработка скреперами грунта в выемках. При устройстве земляных сооружений в выемках скреперами удаляют растительный слой, вырезают, транспортируют и отсыпают грунт в насыпи. В случае продольного устройства котлованов и каналов небольшой глубины (до 8...10 м) в грунтах, не требующих предварительного рыхления, применяют лобовой способ разработки в один ярус с набором грунта под уклон (рис. 4.4, а) или горизонтальными слоями (рис. 4.4, 6).
При устройстве каналов большой глубины применяют поярусную разработку (рис. 4.5) по различным схемам работ.
Разработку грунта в выемках ведут слоями до 30 см, начиная с наиболее высокой точки от бровок откосов к оси выемки. Вначале вырезают верхний слой на полную ширину выемки, а затем в таком же порядке последующие слои. Образовавшиеся уступы на откосе по мере разработки выемки срезают
4.2. Схемаотсыпки грунта при разгрузке
а — отсыпка слоя 1; б — отсыпка слоя 2; в — вид отсыпки в плане; 1...9 — последовательность отсыпки слоев в насыпь
4.7. Схемы движения скреперов
Наибольшая высота | ||
Схема движения | (глубина) земляного | Применение |
Сооружения, м | ||
Эллиптическая | До 2 | Возвведение насыпей, разработка выемок ли |
нейно-протяженных сооружении без устрой- | ||
ства въездов и съездов, продольное переме- | ||
щение грунта из выемки в насыпь, планпировка площадей | ||
Восьмеркой | До 6 | Возведение насыпи из грунтов боковых од- |
носторонних резервов | ||
То же | 5 — 6 | Разработка выемок с укладкой грунта в |
кавальер. Планировочные работы. Грунт на- | ||
бирают в двух забоях попеременно, что поз- | ||
воляет за один цикл скрепера сделать не | ||
полный поворот, а примерно на 180° и тем | ||
амым повысить производительность на 2 ... | ||
-5%. | ||
Спиралью (разновидность | До 2,5 | Возведение широких насыпей или выемок |
(разновидность эллипеской) | без устройства въездов и съездов | |
эллиптической) | ||
Продольно- челночная | До 6С | Возведение насыпей с заложением откосов |
не круче 1:2 из двухсторонних резервов; | ||
уменьшается. по сравнению с аллипсом, чис- | ||
ло поворотов и дальность трапспортирова- | ||
ния грунта. Производительность может по- | ||
выситься до 15% | ||
Поперечно -челночная | До 1,5 | Сооружение каналов с перемещением грунта |
два канальера. Ширина сооружения долж- | ||
На иметь не меньше длины пути набора с уче- | ||
том габаритов скрепера и толкача. Планиро- | ||
вочные или вскрышные работы. Сокращается | ||
тело поворотов по сравнению с эллипсом. | ||
Производительность выше на 15 ... 20% | ||
Зигзагообразная | До 6 | Возведение насыпей большой протяженности |
более 200 м). Чередование наборов и вы- | ||
рузки грунта с разворотом скрепера в конце | ||
рабочего участка |
автогрейдером или бульдозером. Ширина выемки при лобовом способе разработки должна быть не менее 3...4.3 м по дну (для скреперов с вместимостью ковша 4,5...15 м³) и не менее 4,3 м по верху. При большей ширине выемки размеры задают е учетом поворота скрепера на 180° или на угол, необходимый для подхода к выездам.
При разработке выемок меньшей ширины но дну остаются педоборы грунта, которые удаляют экскаваторами или погрузчиками.
Вынутый из выемки грунт перемещают в отвалы на расстояние 30...50 м слоями максимальной толщины.
После выполнения основного объема работ дно канала зачищают скреперами л верхний слой грунта уплотняют.
При небольшом сечении канала вынутый грунт отсыпают и разравнивают слоем 0,2.,.0,3 м в приканальной полосе. В случае больших объемов земляных работ грунт отсыпают в кавальеры с одной или двух сторон канала.
Во время сооруженийканалов в нолувыемке-полунасыпи и насыпи снимают растительный слой со всей площади канала и с приканальной зоны, рыхлят поверхность грунта под основание приканальных дамб и слоями толщиной, необходимой для уплотнения, отсыпают дампы.
При строительстве каналов с дном на уровне поверхности земли или выше грунт для отсыпки приканальных дамб и подушек переметают из резервов или карьеров.
4.4. Разработка котловановскреперами
а — под уклон; б — горизонтальными слоями
4.3. Технологические схемы движения скреперов а — эллиптическая; б — восьмеркой; в — спиралью; е — продольно-челночная; д - поперечно-челночная; е— зигзагообразная
Отсыпка скреперами насыпей. До начала основных работ по устройству насыпн готовят под нее основание. При необходимости его уплотняют или рыхлят.
Грунт набирают из карьеров или резервов и разгружают скреперами вдоль продольной оси насыпи, применяя эллиптическую схему движения.
Грунт в насыпь отсыпают от бровок к оси последовательными параллельными слоямитолщиной 0,3...0,5 м (см. рис. 4.2, в). Наименьшая ширина поверху насыпи для скреперов вместимостью ковша 8... 15 м3 составляет 4,3...4,5 м.
4.5. Схема пояруснон разработки грунта скреперами при сооружении каналов 1—зона разработки грунта горизонтальными слоями при поперечных ходах скреперов; 2 — то же. наклонными слоями; 3 — зона работы экскаватора; 4 — зона разработки грунта горизонтальными слоями при продольных ходах скрепера
Отсыпка дорожных насыпей, дамб и плотин скреперами обладает рядом преимуществ по сравнению с другими способами работ: насыпь можно отсыпать равномерными слоями требуемой толщины; отсыпаемый грунт разравнивается самими скреперами; скреперы одновременно уплотняют грунт (дополнительное уплотнение требуется только для ответственных гидротех-
нических сооружений); организация работ скреперами упрощается, так как насыпи можно отсыпать на протяжении всего фронта без разбивки на захватки; использование скреперов с ковшом большой вместимости позволяет сократить парк машин.
Планирование площадей скреперами. В зависимости от расположения мест срезки и подсыпки грунта используют следующие схемы движения скреперов: эллиптическую (одно-, двухстороннее и поточное транспортирование грунта), спиральную и продольно-челночную.
Срезанный почвенный слой грунта складируют в местах, не подлежащих планировке. Затем снимают грунт с повышенных участков и перемещают его в пониженные места.
Планировку скреперами, оборудованными системой автоматики, рекомендуется проводить по грубо спланированной поверхности с высотой неровностей не более 200 мм. Ковш зарезают в грунт в ручном режиме. Автоматический режим включают после того как колеса скрепера начнут катиться но спланированной поверхности.
При использовании скрепера на планировке в автоматическом режиме значительно повышается производительность машины за счет уменьшения числа проходов и достигается высокая точность работы. При этом средние отклонения выступов и неровностей составляют ±1,5 см, тогда как величина этих отклонений при ручном управлении достигает ±5,5 см.
Срезанный почвенный слой после планировки, например орошаемых земель, распределяют на участки срезки и подсыпки грунта. В других случаях его используют для рекультивации, восстановления нарушенных или малоплодородных земель.
Работа скреперов а условиях низких температур. Скреперами в зимних условиях разрабатывают выемки и котлованы, предварительно предохраненные от промерзания, возводят на-
сыпи из сухих несвязных грунтов и насыпи ограниченной высоты из связных грунтов.
Основным способом подготовки промерзшего грунта к разработке скреперами является его рыхление с помощью бульдозера-рыхлителя. Рыхление грунта проводится гонами длиной до 50—60 м с расстоянием между полосами рыхления 40—50 см. После продольного рыхления проводится рыхление в поперечном направлении таким образом, чтобы разрыхленные куски грунта были не более 40—50см. Практика показала, что более крупные куски грунта затрудняют загрузку скреперов и работу машин, так как движение по глыбам мерзлого грунта замедляет их скорость и может вызвать поломку ходовой части. Разрабатывают грунт слоями в загонах, причем один загон рыхлят, а с другого, где рыхлитель уже прошел, вывозят грунт скреперами. Вывозить разрыхленный грунт необходимо непрерывно, так как он в течение 8—12 ч снова смерзается, превращаясь в глыбы, и требует повторного рыхления. Таким образом, переходя скреперами и рыхлителем с загона на загон углубляется разработка грунта. В зимних условиях скреперы должны работать круглосуточно с непрерывной рабочей неделей. Практически разработка грунта скреперами может производиться при температуре до —30...—-35°С. При необходимости прекращения работ во избежание глубокого промерзания котлована в конце смены место забоя закрывают «шубой»—снегом, сухим черноземом или песком слоем 20—25 см.
После перерыва в работе снег и утепляющие материалы убирают за пределы забоя бульдозером. Чтобы избежать увеличения глубины промерзания грунта, забой очищают небольшими участками, площадь которых определяется сменной производительностью комплексной бригады скреперов. Число скреперов в одном забое должно быть достаточным для поддержания такой интенсивности разработ-
ки грунта, при которой он не успевал бы промерзнуть.
Вынутый из забоя грунт должен быть доставлен к месту укладки, выгружен и уплотнен раньше, чем произойдет его смерзание.
Время начала смерзания вынутого из забоя влажного груша в зависимости от температуры наружного воздуха следующее:
4.8.Высота насыпей в зависимости от климата
Климат района | Среднегодовая температура воздуха, С° | Наибольшая высота насыпи из глинистых грунтов, м |
Суровый Холодный Умеренный Теплый | Ниже -2 От -2 до +1 От 1 до 5 Более 5 | 2,5 3,5 4,5 без ограничений |
Температура наруж-
ного воздуха, °С -5 -10 -20 - 30 и ниже
Время начала
Смерзания, мин. 90 60 40 20
Для возведения насыпей в зимнее время используют предварительно разрыхленные скальные грунты, гра-ини, щебень, крупный и средней крупности песок, глинистые грунты.
Из всех грунтов, кроме предварительно разрыхленных скальных подводят насыпь горизонтальными слоями пп полную ширину поперечного сечения с уплотнением каждого слоя.
В зимнее время возведение насыпи скреперами организуют на двух за.х-натках (картах): на первой ведут отсыпку грунта, на второй — уплотнение ранее отсыпанного слоя грунто-уплотняюпшми машинами.
Длину захваток отсыпаемой насыпи выбирают таким образом, чтобы окончательное уплотнение грунта в насыпи заканчивалось при температуре воздуха до —10°С не позднее 3-х ч после наполнения ковша скрепера в выемке; при температуре --20 °С -2-х ч; от -20 до —30°С— 1-го ч. Температура талого грунта в момент окончания уплотнения должна быть положительной (не ниже 2°С). Отсыпают и уплотняют грунт в насыпи с интенсивностью, исключающей его промерзание.
Высота насыпей, возводимых из глинистых грунтов в зимнее время, не должна превышать величин, приведенных в табл. 4.8.
Если полная высота насыпи больше
значений, приведенных в табл. 4.8, то ее часть, возводимую в зимнее время, отсыпают дренирующим грунтом (скальным, гравием, щебнем, крупным и средней крупности песком). При от- 1 сутствии дренирующих грунтов разрабатывают индивидуальный проект насыпи ии глинистого грунта.
Состояние насыпи в весенне-летний период контролируют до полного оттаивания грунта. Откосы насыпи и сливной призмы окончательно планируют после полного оттаивания грунта.
Существует также менее эффективный способ использования скреперов в зимний период путем их загрузки экскаватором.
Определение