Використання скреперів для влаштування земляного полотна
Скрепери не рекомендується застосовувати: в сипких пісках барханного типу; на заболочених ділянках; в дуже зволожених ґрунтах; ґрунтах, які містять валуни, пні і корені, а також в твердих важкорозроблюваних ґрунтах .
Міцні структуровані ґрунти потрібно заздалегідь розпушувати на товщину зарізання. Для розпушування глинистих ґрунтів використовують розпушувачі з п’ятьма стійками, для розпушування суглинистих ґрунтів – з трьома.
Спорудження насипу з ґрунту бічних резервів скреперами доцільне при висоті насипу до 2,5-3,0 м. При цьому для зменшення вартості робіт можна застосовувати комбінований спосіб спорудження насипу: до висоти 1,5-2,0 м бульдозерами, а вище 1,5-2,0 м скреперами.
Залежно від висоти, ширини і довжини насипу призначають раціональні відстані між в’їздами на насип з резерву і з’їздами з нього. Чим вище насип і глибше резерв, тим більші обсяги робіт з улаштування в’їздів і з’їздів, і тим більшими повинні бути відстані між ними. Відстані між в’їздами на насип і з’їздами з нього при невисокому насипу, з різницею відміток дна резерву і верху насипу до 1,5-2,0 м, приймають рівними від 50 до 80 м, а при більш високому насипу, з різницею відміток до 3,0-4,0 м, їх збільшують до 100-120 м. По відношенню до осі насипу в’їзди і з’їзди розташовують під кутом таким чином, щоб їх поздовжній уклон не перевищував 18-20 %, а поперечний 8-10 %. При різниці відміток насипу і резерву до 1,0-1,5 м і пологих укосах насипу (1:3; 1:4) в’їзди і з’їзди можна не влаштовувати. Рух скреперів організовують так, щоб при русі в завантаженому стані кількість поворотів була найменша.
З метою запобігання пересихання ґрунтів, які укладають в насип, особливо в сухі і жаркі періоди року, потрібно уникати великих довжин робочих захваток, в зв’язку з чим такі схеми роботи скреперів, як "зигзаг" або "вісімка", можуть застосовуватись тільки при найбільш сприятливих умовах вологості ґрунтів і високих темпах робіт, що виконуються великими за складом підрозділами.
Сфера використання:
Скрепери призначені для пошарового копання, транспортування, пошарової відсипки, розрівнювання та часткового ущільнення ґрунтів і груп за трудністю розробки при розробці насипів та спорудженні виїмок;
- спорудження насипів і резервів та кар’єрів;
- спорудження верхньої частини насипів, висота яких перевищує економічну доцільність для ведучих машин (автогрейдера , бульдозера).
- розробляти виїмки з переміщенням ґрунту в насип або кавальєр;
- використовуються як транспорт при розробі ґрунту екскаватором.
Не використовують в заболочених, глинистих. сипучих ґрунтах та із включенням крупних каменів.
Класифікація
За місткістю ковша: малої місткості (до 5м3); середньої (від 5 до 15м3); великої (більше 15м3).
За способом завантаження ковша: з пасивним навантаженням (зусиллям ґрунту, що зарізається); з примусовим завантаженням (скребковий елеватор або шнек).
За компоновкою: причіпні до гусеничних тракторів та двоосних колісних тягачів; самохідні з одно або двоосними колісними тягачами.
За способом розвантаження: з вільним розвантаженням; перекиданням ковша вперед до ходу машин.
Переваги – менша довжина ділянки зрізання, повне заповнення ковша (сипучі ґрунти), окремі грудки роздрібнюються, однорідність насипів, при липких ґрунтах швидше розвантаження ковша.
Недоліки – збільшення часу навантаження (30-60%) збільшена маса скрепера та кількість деталей. Використовують на коротких відстанях транспортування.
Ножова система скрепера:
- з прямою ріжучою кромкою (висока здатність планування);
- з виступаючим середнім ножем (скорочення часу завантаження на 10-20%, заповнення ковша підвищується на 18-25%);
- з зубцями ґрунти підвищеної міцності).
Цикл роботи скрепера при спорудженні земляного полотна.
Копання (різання і наповнення ковша). при наборі ґрунту ножі опущені на ґрунт ковша зарізають шар ґрунту, який надходить у ківш при піднятій передній заслінці або рухомій заслінці. Наповнений ґрунтом ківш піднімається в транспортне положення на ходу, рухома заслонка опускається, що попереджує висипання ґрунту із ковша. Швидкість руху при наборі 2,5-3 км/год. Довжина шляху набору 20-50м при товщині стружки 15-18 см.
Транспортування ґрунту до місця укладання. Швидкість руху залежить від стану транспортних шляхів для причепних 6-8 км/год, для самохідних 30-35 км/год.
Розвантаження та укладання ґрунту. при розвантаженні рухома заслонка піднімається, ківш опускається, товщина шару відсипки регулюється зазором між ріжучою кромкою ковша та землею. Ґрунт розрівнюється ножем скрепера та частково ущільнюється колесами скрепера (при регулюванні руху скрепера по ширині земляного полотна прикатка не застосовується, кількість проходів котка скорочується приблизно на 30-40%
Зворотний холостий хід у забій (резерв).
Схеми різання ґрунту:
- прямокутна (зачистка резервів та виїмок, видалення рослинного шару);
- клинова (легкі ґрунти – 1 група);
- гребінчаста (важкі ґрунти – 2 група).
- ребристо-шахова схема (поєднання трьох попередніх).
За цією схемою розробку ґрунту ведуть послідовними рядами проходів, однаковими за довжиною та розташуванням, але зсунутими один відносно одного у шаховому порядку. Між проходами першого ряду залишають смуги ґрунту шириною біля половини ширини ножа скрепера. Наступні розробки ведуть, відступаючи від першого ряду на половину довжини шляху. Внаслідок цього маємо форму стружки, яка на одній половині довжини шляху зарізання має ширину, що дорівнює ширині ножа скрепера, а на другій половині – менша у два рази. Така форма стружки зменшує опір різанню у кінці набору ґрунту, забезпечується збільшення набору ковша на 10-15% при скороченні часу на набір на 15-25%. Ця схема не застосовується в сипучих ґрунтах.
Схеми руху скреперів та технологія їх роботи:
На вибір схем руху впливає:
- розміщення та конфігурація виїмок, насипів, резервів.
- довжина транспортного ходу;
- мінімізація кількості поворотів та розворотів;
- необхідність уникати значних підйомів і крутих спусків особливо у вантажному напрямі;
- довжина шляху наповнення і розвантаження повинна забезпечувати повне наповнення і розвантаження за один хід.
Еліптична (а) застосовується однобічних резервах і довжині різання ділянки 50-100м.
Вісімка (б) однобічні резерви, довжина ділянки 100-200м).
Зигзаг (в) однобічні резерви більше 300м)
За спіраллю (г) двобічні резерви, ширина насипу дорівнює довжині шляху розвантаження або більша різниця відміток насипу і резервів не перевищує 2,0м
Човниково-поперечна (д) двобічні резерви, низькі насипи та широкі резерви.
Човниково-поздовжня (е) двобічні резерви, ширина насипу більше 20м).
Виїмку розробляють за еліптичною схемою із переміщенням ґрунту:
- у суміжний насип, який розташований по уклону нижче виїмки;
- у два суміжні насипи, що розташовані по обидва боки виїмки;
- у насип, який розташований між двома суміжними виїмками.
Ґрунт в насип укладають поздовжніми пластами шириною, що дорівнює ширині ковша скрепера, від країв до середини насипу, після укладання першого шару на всю ширину насипу його ущільнюють. Відсипають наступний шар
Скреперні роботи
При розробленні ґрунту у двобічних резервах, роботу скреперів потрібно організовувати за спіральною схемою з поперечним розвантажуванням ґрунту в насип, що дозволяє протягом одного кругового проходу здійснювати два зарізання і два розвантаження ґрунту (рисунок 3.5). Робота за спіральною схемою доцільна при різниці відміток насипу і резерву до 1,5 м, при якій не потрібно влаштовувати в’їздів на земляне полотно. При відсипанні верхньої частини насипу з більшою різницею відміток, коли необхідне улаштування в’їздів і з’їздів, роботу продовжують за звичайною еліптичною схемою (рисунок 3.6).
 |
Рисунок 3.5 – Схема спорудження насипу з двобічних резервів скреперами з рухом їх за
спіральною схемою з двома зарізаннями і двома розвантаженнями в одному робочому циклі
Зарізання ґрунту і заповнення ковша скрепера необхідно здійснювати тільки при прямолінійному русі тягача і скрепера. Для полегшення набору ґрунту в ківш скрепера, скорочення часу набору і найбільшого його заповнення необхідно:
– різання ґрунту здійснювати при русі машини на першій передачі, що забезпечує найбільше тягове зусилля;
– різання ґрунту здійснювати по можливості під уклон;
– застосовувати в глинистих ґрунтах ребристо-шахову, а в сухих піщаних ґрунтах – гребінчасту схему зарізання ґрунту.
Роботу скреперів потрібно організовувати колонами в шість – вісім і більше машин, що забезпечує кращі умови роботи скреперів і більш повне використання супутніх машин (розпушувачів, штовхачів, котків).
При роботі скреперів, скреперні колони потрібно забезпечувати тракторами або бульдозерами-штовхачами відповідної потужності.
Кількість скреперів, які обслуговує один штовхач, призначають відповідно до рекомендацій таблиці 3.2.
 |
Рисунок 3.6 – Схема спорудження насипу з рухом скреперів по еліпсу
Таблиця 3.2
| Відстань транспортування ґрунту, м | Кількість скреперів, які обслуговує один штовхач, при місткості ковша скрепера, м3 | |||
| 3,0 | від 4,5 до 7,0 вкл. | від 8,0 до 10,0 вкл. | 15,0 | |
| Від 200 до 250 вкл. | ||||
| Понад 250 до 400 вкл. | ||||
| Понад 400 |
Найбільшу можливу товщину стружки визначають за таблицею 3.3.
Таблиця 3.3
| Об’єм ковша скрепера, м3 | Потужність, кВт (к.с.) | Найбільша товщина стружки, см, для | ||||
| тягача | штовхача | піску | супіску | суглинку | глини | |
| 6,0 10,0 15,0 | 73,6 (100) 103,0 (140) 176,6 (240) | 59,6-66,2 (80-90) 73,6 (100) 103,0-132,5 (140-180) |   |    |    |    |
| Примітка. У чисельнику дана товщина стружки, що зрізається без штовхача, в знаменнику – із штовхачем. |
Відсипання шару ґрунту потрібно здійснювати способом "від себе", щоб використовувати проїзд завантаженого скрепера для ущільнення раніше укладених ділянок. По закінченню вивантаження, при русі скрепера в межах насипу, що будується, ківш із закритою заслінкою потрібно залишати на рівні вивантаження з метою вирівнювання окремих нерівностей відсипання, а при з’їзді з насипу – підіймати на 0,4-0,5 м, щоб забезпечити прохід скрепера через можливі перешкоди на шляху.