Строительство карьерных дорог

Первым этапом строительства являются подготовительные работы: разбивка трассы дороги и отдельных ее элементов на местности, очистка дорожной полосы, обеспечение водоотвода. Далее следуют земляные работы: возведение и профилирование земляного плотна, устройство водоотводных сооружений, укрепление обочин и откосов. Земляные работы при строительстве дорог на поверхности карьеров выполняются с помощью бульдозеров, экскаваторов строительного типа, скреперов с ковшами емкостью 6 – 10 м³, прицепных и самоходных грейдеров, колесных погрузчиков. Земляное полотно и дорожные одежды возводятся участками-захватками длиной 250 – 1000 м (на косогорах 50 – 100 м). В период строительства карьера для сооружений земляного полотна используют породы резервов, а в дальнейшем целесообразно применять породы вывозимые из карьера. Строительство дорог в карьере осуществляют, как правило, основным карьерным оборудованием, которое может использоваться и на поверхности при больших объемах насыпей и выемок.

Требуемый продольный профиль дорог в капитальных траншеях и полутраншеях при скальных породах получают при их проведении посредством взрывания скважин переменной глубины с последующей выемкой и перемещением породы. Временные съезды шириной понизу 20 – 30 м сооружают в основном по взорванным породам экскаваторами с использованием автотранспорта или с частичной перевалкой породы на нижний горизонт. Узкие съезды проводят также мощными бульдозерами.

Насыпи возводят горизонтальными или слабонаклонными (до 20 %) слоями с уплотнением каждого слоя предотвращения осадок земляного полотна, вызывающих разрушение дорожного покрытия. Толщина уплотняющего покрытия равна 25 – 50 см при работе катков массой 10 – 50 т и 50 - 110 см при использовании виброуплотняющих машин, виброкатков массой 2.5 – 3 т, трамбующих плит (на экскаваторах) массой до 2 т при падении с высоты 2 м, самоходных машин ударно-трамбующего действия.

Планировка откосов небольших насыпей и выемок производится планировщиками, навешиваемыми на автогрейдеры и бульдозеры, а отделка обочин – автогрейдерами.

Сооружение дорожного покрытия начинается с устройства корыта под дорожное покрытие посредством перемещения породы из-под будущего дорожного покрытия на обочины или отсыпка на обочины привозной породы. В корыто укладывается с укаткой основание, а затем слои дорожного покрытия. При гравийном и щебеночных материалах минимальная толщина слоя hmin изменяется от 8 до 15 см соответственно при твердом и песчаном основании; при обработке органическими вяжущими путем смещения или пропитки hmin = 4 – 8 см. Асфальтобетон укладывается слоями толщиной 2 – 5 см, а цементобетон – 18 – 22 см. Максимальная толщина слоя hmax 1. 5 hmin . Цементобетонные покрытия сооружаются с помощью комплекта бетоноукладочных машин, включающего профилировщик основания, распределитель цементобетона, бетоноотделочную машину, нарезчик и заливщик швов и др. Для дорог с щебеночным покрытием широко используется щебень, получаемый путем дробления и сортировки скальных вскрышных пород (производительность применяемых при этом дробильно-сортировочных установок 10 – 50 м³/ч). Покрытия из каменных материалов (щебень, гравий и др.) устраиваются методом заклинки и плотных смесей (рис. 27.9).

Рисунок 27.9 Схемы покрытий из каменных материалов: а – щебеночные, устроенные методом заклинки; б – гравийные (грунтощебеночные), устроенные по методу плотных смесей; 1 – щебень размером куска 40 – 70 или 20 – 40 мм; 2 – клинец размером 20 – 40 или 10 – 20 мм и каменная мелочь; 3 – основание дорожного покрытия; 4 – гравий размером куска 20 – 25 мм или щебень размером куска 35 – 45 мм; 5 – вяжущие из связных грунтов

Метод заклинки заключается в том, что поверх укатанного основного слоя щебня размером 40 70 мм рассыпается мелкий и более прочный клинец. При последующей укатке с поливкой клинец вдавливается между более крупными частицами, расклинивая их и образуя плотную и ровную кору. Прочность покрытий, возводимых методом плотных смесей из местных материалов (мелкораздробленные скальные породы, отходы обогащения, горелые породы, гравий различной крупности и прочности с включением мелкоизмельченных и пылеватых частиц), обеспечивается заполнением мелких фракций оптимальной влажности промежутков между крупными частицами при укатке. Предотвращение волнистости покрытия достигается профилированием и укаткой поверхности пневматическими катками.

Хотя прочность щебеночных покрытий, возводимых методом заклинки, на 25 – 35% больше, чем при методе плотных смесей, последний на карьерах применяется гораздо чаще вследствии меньших затрат и трудоемкости работ как при сооружении, так и ремонте покрытий.

Обычно на карьерных временных дорогах с устойчивым основанием для машин грузоподъемности менее 10 т устраивают однослойные каменные покрытия толщиной до 30 – 50 см, а при интенсивном движении машин грузоподъемностью 27 – 40 т – двухслойное толщиной до 1 м.