19. Разработка выемок и устройство смежных насыпей бульдозером. Схемы работы бульдозера при послойном разравнивании грунта.
Бульдозеры по мощности и тяговому усилию подразделяют на группы: сверхтяжелые — тяговое усилие — от 150 до 250 кн; тяжелые —
от 100 до 150 кн; средние — от 50 до 100 кн; легкие — от 2,5 до 50 кн;
малогабаритные — 2,5 кн.
рабочий цикл бульдозера при возведении земляного полотна состоит из резания грунта, его перемещения, укладки и обратного холостого хода бульдозера в забой.
резание грунта выполняют заглублением отвала в грунт в соответствии с примерами на рис. 4.3. Увеличение тягового усилия
при работе под уклон позволяет вести резание 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%, двигаясь при резании грунта сверху
вниз и поднимаясь в гору задним ходом на операции по резанию
и набору грунта затрачивается 12…18 с. Укладку перемещаемого грунта выполняют различными способами, наиболее распространенные способы послойного распределения. 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». При другом способе послойного распределения машинист, доставив грунт к месту укладки и не останавливая бульдозер, быстро поднимает отвал и на 1,0…1,5м продвигается вперед с поднятым отвалом,
после этого останавливает машину, опускает отвал на грунт, включает
заднюю передачу и, двигаясь задним ходом, тыльной стороной отвала
разравнивает доставленный грунт. Этот способ называется укладкой «на себя».
20. Возведение насыпей, разработка выемок и грунтовых карьеров скрепером.
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 преимущественного для разработки сравнительно легких грунтов. Плотные грунты требуют предварительного рыхления. Скреперы не могут быть использованы на заболоченных участках, при переувлажнении глинистых грунтов, в сыпучих песках и при грунтах с включениями крупных камней.
Зарезание грунта скреперами осуществляют несколькими способами (рис. 4.5).
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 проводят в определенной последовательности по шахматно-гребенчатой
(рис. 4.6) или ребристо-шахматной схеме.
Зарезание грунта по шахматно-гребенчатой схеме 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…3 м 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 грунтовой поверхности, которая должна обеспечить возможность движения со скоростью до 10 км/ч.
Подъездные пути прокладывают с учетом движения груженого скрепера на подъем с уклонами - до 150‰, на спуск — до 200‰, с поперечным уклоном — до 100‰, для движения порожняком соответственно до 200‰ на подъем и до 300‰ на спуск, с поперечным уклоном — до 120‰. В обоих направлениях радиусы закругления не меньше 15…20 м.
При движения порожних скреперов их можно использовать для выравнивания и планировки землевозных путей.
Разгрузку скреперов производят 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 в насыпи между ними можно вести разработку обеих выемок, одновременно перемещая грунт в одну насыпь.
Забой для набора грунта должен быть достаточной длины для полного наполнения, а путь движения скрепера — кратчайшим, без крутых поворотов, особенно для груженого скрепера.
Производительность работы скреперов
П=3600TqКнКв/tцKp,
где Т — продолжительность рабочей смены, ч; q — вместимость ковша
скрепера, м3; Кн — коэффициент наполнения ковша (0,8…1,2); Кв — коэф-
фициент использования времени (0,85…0,90); Кр — коэффициент разрых-
ления грунта (1,1…1,5); tц — продолжительность рабочего цикла, с; (tц =
= t1 + t2 + t3 + t4 + t5), где t1, t2, t3, t4, t5 — соответственно продолжительность:
набора грунта, перемещения к месту укладки, разгрузки грунта из ковша,
перемещения к месту загрузки, переключений передач (в среднем прини-
мают 60 с).
Насыпи отсыпают параллельными полосами при движении скрепера вдоль оси дороги 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; в сухую погоду, когда влажность грунта, получаемого в карьере или выемке, ниже оптимальной, грунт необходимо увлажнить;
• послойное уплотнение грунта насыпи катками или другими машинами для уплотнения грунта;
• планировка верхней части насыпи и откосов насыпи и выемки.
При планировке 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 планировке землевозных путей, укреплению откосов и рекультивации земель.