СОВРЕМЕННОЕ ДОРОЖНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО В РОССИИ

http://go.mail.ru/search_images?q=%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE%20%D0%B4%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B3&fr=web&rch=l#urlhash=3094960965347154839

Темпы дорожного строительства в России непрерывно растут. Резкое увеличение выпуска автомобилей выдвинуло перед строителями автомобильных дорог повышенные требования как к ускорению ввода в эксплуатацию новых и реконструированных дорог, так и в области повышения их качества, долговечности и надёжности, а также безопасности движения.

Благоприятные условия для дальнейшего совершенствования дорожного строительства создаются в результате значительного роста материальной базы дорожно-строительных организаций и ускоренного развития дорожной науки и техники. Промышленность поставляет для дорожного строительства всё более мощные и высокопроизводительные машины. Технология производства работ базируется на широком внедрении комплексной механизации с постепенным переходом к автоматизации отдельных технологических процессов и видов работ. Шире применяются местные материалы и грунты, укреплённые органическими и минеральными вяжущими. Получают распространение новые вяжущие материалы и различные поверхностно-активные вещества. Применение новых машин, материалов и разработка более совершенных технологических схем требуют соответствующего повышения уровня организации строительства. Чем сложнее задачи строительства и чем больше сосредоточено на каждом объекте трудовых и материально-технических ресурсов, тем труднее управлять ими. Рациональная организация работ резко повышает эффективность использования всех видов ресурсов. Сложность производства дорожно-строительных работ усугубляется зависимостью их технологии от погодных и климатических условий. В зависимости от периодов года, температурных и других климатических условий изменяется удобоукладываемость и удобообрабатываемость многих дорожно-строительных материалов. Это влечёт за собой необходимость изменения технологии производства работ. В таких сложных, непрерывно изменяющихся условиях выполнение больших объёмов механизированных дорожно-строительных работ с обеспечением целесообразного использования наличных парков современных высокопроизводительных машин может быть успешным только при тщательной и комплексной разработке организации всех видов работ. Под организацией работ понимают разработку и осуществление комплекса мероприятий, определяющих численность и расстановку всех необходимых трудовых и материально-технических ресурсов, их взаимодействие, порядок использования и перемещения в процессе строительства, а также систему управления ими. Все эти мероприятия в своей совокупности должны обеспечивать сооружение объекта в заданные сроки и в соответствии с проектом. В условиях современного строительства, характеризующегося большой насыщенностью высокопроизводительными машинами и сложной технологией производства работ, решения организационных вопросов требуют глубоких знаний в области проектирования, технологии и экономики дорожного строительства, а также максимального использования современных достижений технического прогресса. В настоящее время в практике дорожного строительства всё шире используются новые, в большинстве случаев химически-сложные материалы (новые вяжущие, поверхностно-активные вещества и т.п.). Расширяются границы применения материалов, считавшихся ранее некондиционными. Разрабатываются новые технологические схемы и способы производства работ, базирующиеся на комплексной механизации и автоматизации производственных процессов. Развитие дорожного машиностроения идёт по линии проектирования и изготовления новых, более совершенных, мощных машин высокой производительности, позволяющих значительно повысить темпы производства дорожно-строительных работ. Соответственно необходимо развивать и совершенствовать организацию работ, систематически проводить научные исследования, изучать и обобщать передовой опыт лучших дорожно-строительных организаций. Чем сложнее организация работ, тем меньше должно быть в ней так называемых «волевых» решений. Принимаемые решения как в проектах, так и при оперативном управлении работами должны быть результатом научно обоснованных расчётов, учитывающих все стороны сложного строительного процесса.

Автомобильная дорога - комплекс сооружений для безопасного и удобного движения автомобилей с расчётными скоростями и нагрузками. Начавшееся в конце 19 в. развитие автомобильного транспорта потребовало создания удобных путей для движения автомобилей; пока скорости их движения были невелики, ограничивались приспособлением гужевых дорог, проводя мероприятия по борьбе с пылью и предохранению дорожного покрытия от быстрого разрушения. С ростом интенсивности движения, повышением скоростей и нагрузок стали производить более капитальные переустройства гужевых дорог, расширяя проезжие части, устраняя крутые подъёмы и спуски, увеличивая радиусы закругления, применяя беспыльные и прочные дорожные покрытия и т. п. После 1-й мировой войны во всех странах стали строить только А. д., специально рассчитанные и спроектированные для движения автомобилей (носящие название во Франции autoroute, в Англии motorway, в Италии autostrada, в США highway и т. п.).

В зависимости от назначения в общей транспортной сети СССР и от расчётной интенсивности движения (предполагаемое через 20 лет число автомобилей в среднем за год, которые будут проходить за сутки по дороге в обоих направлениях) А. д. разделяют на 5 технических категорий. Чем выше расчётная интенсивность движения, тем выше категория дороги и её технические характеристики, в первую очередь расчётная скорость движения (для 1-й категории 150 км/ч, для 5-й категории 30 км/ч). Расчётная скорость — наибольшая по условиям безопасности движения скорость одиночного легкового автомобиля.

Основные элементы, определяющие поперечный профиль автомобильной дороги (рис. 1): расстояние а между бровками в, условно называют шириной земляного полотна; проезжая часть б,обочины г для временной остановки автомобилей; резервы д, из которых берут грунт для возведения земляного полотна; обрезы е — части дорожной полосы для размещения пешеходных и велосипедных дорожек, зелёных насаждений, линий связи, линейных зданий, транспортных устройств и т. д. На проезжей части устраивают дорожную одежду. Покрытие ж — верхний слойдорожной одежды, сооружаемый из наиболее прочных дорожно-строительных материалов, воспринимает нагрузку от колёс автомобилей. Покрытие должно быть ровным, с шероховатой поверхностью и обеспечивать хорошее сцепление с колёсами автомобиля. Основание з — несущий слой дорожной одежды, воспринимающий расчётную нагрузку автомобилей. Дополнительный слой основания и имеет различное назначение (дренирующий, морозоустойчивый и т. п.). Для лучшей видимости границ проезжей части и укрепления краев покрытия устраивают краевые полосы к,отличающиеся от покрытия цветом.

В местах прохода А. д. через водотоки (реки, ручьи и т. п.), ущелья, а также в местах пересечения с другими путями сообщения устраивают искусственные сооружения — мосты, трубы, путепроводы, транспортные развязки и др. (рис. 2).

Бурный рост автомобильного транспорта вызвал увеличение интенсивности движения по А. д. как грузовых, так и легковых автомобилей. Это потребовало специальных мероприятий, обеспечивающих повышение безопасности, регулирование движения и обслуживание проезжающих: вдоль бровок устанавливают или подвешивают над проезжей частью дорожные знаки и указатели, на крутых поворотах устраивают виражи (односкатные уклоны проезжей части к центру кривой), ограждения дороги, производят разметку проезжей части, оборудуют светильниками и т. д.; для обслуживания пассажиров и водителей сооружают автовокзалы, автопавильоны, автозаправочные станции, станции технического обслуживания, мотели, кемпинги и т. п., а для обеспечения грузовых перевозок, кроме того, — грузовые автостанции, склады, оборотные гаражи и т. п.

Одной из важнейших транспортно-эксплуатационных характеристик А. д. является её пропускная способность (ПС), т. е. максимальное число автомобилей, которое без заторов может пройти через данный участок А. д. в течение определённого промежутка времени (например, за час). Величина ПС в основном зависит от ширины и количества полос движения, радиусов закруглений и продольных уклонов, состава транспортного потока, скорости движения, погоды. Максимальная ПС двухполосной А. д. шириной 7—7,5 м при благоприятных дорожных условиях (сухое покрытие, открытый незастроенный прямолинейный и горизонтальный участок без пересечений в одном уровне и т. д.) составляет около 2 тыс. легковых автомобилей в час или, примерно, 20 тыс. легковых автомобилей в сутки. Наличие грузового движения резко снижает ПС и при 70—80% грузовых автомобилей в транспортном потоке ПС двухполосной А. д. шириной 7—7,5 м составляет 8—9 тыс. автомобилей в сутки. Если фактическая интенсивность движения на А. д. превышает величину ПС, образуются заторы и транспортно-эксплуатационные показатели А. д. резко снижаются.

Строительство А. д. в СССР осуществляют с помощью высокопроизводительных дорожных машин по поточному методу с применением комплексной механизации. При возведении земляного полотна широко используют бульдозеры, скреперы, автогрейдеры и др. Отдельные конструктивные элементы и детали дорожных сооружений изготовляют на специально оборудованных полигонах и заводах. Асфальто- и цементобетонные смеси приготовляют на автоматизированных смесительных установках. Полностью механизировано устройство усовершенствованных дорожных покрытий и оснований для них.

При эксплуатации А. д. бесперебойное движение поддерживает служба ремонта и содержания А. д., а регулирование и обеспечение безопасности осуществляют ГИБДД.

Основные направления технического прогресса в строительстве А. д.: повышение транспортно-эксплуатационных качеств дорожных покрытий и их сроков службы, внедрение более совершенной технологии строительства и уменьшение зависимости выполнения строительных работ от климатических условий.

ЭКСПЛУАТАЦИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

Под эксплуатацией автомобильных дорог понимают целесообразное и эффективное использование дорог автотранспортом для перевозки грузов и пассажиров.

Техническая эксплуатация и организация движения – это система планово предупредительных и ремонтно-восстановительных работ, а также организация технических мероприятий обеспечивающих удобное и безопасное движение автомобилей и наиболее эффективное использование дорог для перевозки грузов и пассажиров. В состав работ по содержанию входит: - изучение и анализ условий работы дороги и условий движения транспортных средств на ней; - постоянный уход за дорогой, дорожными сооружениями и полосой отвода, поддержание их в частоте и порядке; - регулярные работы по содержанию дороги и периодические более крупные ремонты дорог и дорожных сооружений, озеленение, архитектурно-эстетическое оформление и обустройство дорог; - разработка и реализация мероприятий по повышению технического уровня и эксплуатационного состояния дорог и приведение их в соответствии с возрастающими требованиями движения; -организация управления и регулирования движения, обеспечение его безопасности, совершенствование службы сервиса на дороге. Технический уровень – это степень соответствия постоянных (не меняющихся в процессе эксплуатации или меняющихся только при реконструкции или капитальном ремонте) геометрических параметров характеристик дороги и ее сооружений нормативным требованиям (проектная ширина земляного полотна и проезжей части, длина прямых и кривых, высота насыпей, глубина выемок, грузоподъемность мостов и их габариты, элементы обустройства). Эксплуатационное состояние – это степень соответствия переменных параметров и характеристик дороги, инженерного оборудования, организации и условий движения, изменяющихся в процессе эксплуатации в результате воздействия транспортных средств, метеорологических условий и уровня содержания нормативным требованиям (прочность дорожной одежды, состояние поверхности дороги, фактическая используемая ширина проезжей части и обочин, сцепные качества и ровность покрытия, состояние инженерного оборудования, разметки дорог, въездов и переездов). Автомобильная дорога работает под влиянием большого количества факторов, которые необходимо учитывать при ее проектировании и организации работ по ремонту и содержанию. После ввода в эксплуатацию на дорогу воздействуют: - нагрузки от проходящих автомобилей и других транспортных средств; - грунтовые и поверхностные воды; - погодно – климатические факторы; - хозяйственная деятельность людей в районе проложения дороги. Транспортно – эксплуатационное состояние автомобильной дороги характеризуется комплексом показателей, от которых зависит эффективность работы, как автомобильной дороги, так и автотранспорта. Можно выделить следующие группы переменных во времени показателей характеризующих: - транспортную работу автомобильной дороги (интенсивность движения, объем движения, состав движения, грузонапряженность дороги, пропускная способность, провозная способность, коэффициент загрузки дороги движением, скорость движения, расчетная скорость, конструктивная скорость, мгновенная скорость, эксплуатационная скорость, техническая скорость, оптимальная скорость, нормируемая скорость, время сообщения, удельное время сообщения или темп движения). - технико-эксплуатационные качества дорожной одежды и земляного полотна (прочность дорожной одежды и земляного полотна, ровность и шероховатость покрытия, сцепление шины с покрытием, износостойкость покрытия, работоспособность дорожного покрытия). - общее состояние автомобильной дороги и условия движения по ней (надежность, проезжаемость, срок службы, относительная аварийность с коэффициентами аварийности и безопасности, расстояние видимости). - эффективность транспортной работы дороги (себестоимость перевозок, дорожная составляющая и транспортная составляющая, потери от ДТП). Для комплексной оценки транспортно-эксплуатационных качеств автомобильной дороги предложена система технико-экономических показателей (ТЭП) состояния дороги и условия движения по ней: 1 группа используется для оценки технического состояния дороги и степени ее пригодности для выполнения своих функций (коэффициент службы, коэффициент проезжаемости, коэффициент скользкости, коэффициент изношенности покрытия и коэффициент прочности) фактические и расчетные значения; 2 группа показатели которые используются для оценки безопасности движения на дороге (коэффициент безопасности, аварийности и стоимостной коэффициент аварийности); 3 группа служит для оценки дороги в отношении обслуживании автотранспорта и соответствии дороги к той категории, к которой она отнесена (коэффициент обслуживания подвижного состава, коэффициент обеспечения автомобилей топливом, коэффициент интенсивности движения, коэффициент загрузки дороги движением, коэффициент времени сообщения). 4 группа служит для оценки дороги в отношении обеспечения ее обустройством для обслуживания проезжающих и предоставления им необходимых удобств (коэффициент обеспечения пассажиров автобусов местами для ожидания, коэффициент обслуживания пассажиров дальнего следования, коэффициент обеспечения площадок для стояния и отдыха, коэффициент санитарно – гигиенического обслуживания).  Безопасность движения - состояние данного процесса, отражающего степень защищенности его участников от дорожно-транспортных происшествий и их последствий. Диагностика автомобильных дорог - обследование, сбор и анализ информации о параметрах, характеристиках и условиях функционирования дорог и дорожных сооружений, наличии дефектов и причин их появления, характеристиках транспортных потоков и другой необходимой для оценки и прогноза состояния дорог и дорожных сооружений в процессе дальнейшей эксплуатации. Дорожные сооружения - сооружения, являющиеся конструктивными элементами дороги: искусственные сооружения (мосты, путепроводы, эстакады, трубы, тоннели и др.), защитные сооружения (снегозащитные лесонасаждения, постоянные снегозащитные заборы, шумозащитные устройства, устройства для защиты дорог от снежных лавин и обвалов и др.), элементы обустройства дорог (остановочные и посадочные площадки и павильоны для пассажиров), площадки отдыха, специальные площадки для остановки или стоянки автомобилей и т.д. Капитальный ремонт автомобильной дороги - комплекс работ, при котором производится полное восстановление и повышение работоспособности дорожной одежды и покрытия, земляного полотна и других дорожных сооружений, осуществляется смена изношенных конструкций и деталей или замена их на более прочные и долговечные. В необходимых случаях повышаются геометрические параметры дороги с учетом роста интенсивности движения и осевых нагрузок автомобилей в пределах норм, соответствующих категории, установленной для ремонтируемой дороги, без увеличения ширины земляного полотна на основном протяжении дороги. Коэффициент прочности - отношение фактического модуля упругости (прогиба) дорожной конструкции в данный момент времени к требуемому общему модулю упругости (прогибу), если дорожная одежда рассчитана по Инструкции ВСН 46-83*, или к минимальному модулю упругости (прогибу), если дорожная одежда рассчитана по ОДН 218.046-01 или МОДН 2-2001. Коэффициент относительной аварийности (коэффициент происшествий) - показатель, значение которого для данных однородных по геометрическим элементам участков дорог определяется количеством происшествий на 1 млн. авт. км. Для очень коротких участков дорог, резко отличающихся от смежных по условиям движения (мосты, пересечения дорог и т.п.), определяется количеством происшествий на 1 млн. автомобилей, прошедших через этот участок. Потребительские свойства дороги - совокупность транспортно-эксплуатационных показателей (ТЭП АД), непосредственно влияющих на эффективность и безопасность работы автомобильного транспорта, отражающих интересы пользователей дорог и влияние дорог на окружающую среду. К транспортно-эксплуатационным показателям относятся обеспеченные дорогой: скорость, непрерывность, безопасность и удобство движения; пропускная способность и уровень загрузки движением; допустимая для пропуска осевая нагрузка, общая масса и габариты автомобилей, а также экологическая безопасность. Ремонт автомобильной дороги - комплекс работ по воспроизводству ее первоначальных транспортно-эксплуатационных характеристик, при котором производится возмещение износа покрытия, восстановление и улучшение его ровности и сцепных качеств, устранение всех деформаций и повреждений дорожного покрытия, земляного полотна, дорожных сооружений, элементов обстановки и обустройства дороги, организация и обеспечение безопасности движения. Скорость обеспеченная - максимально возможная безопасная скорость движения автомобилей, которая может быть достигнута на каждом участке дороги при данных геометрических параметрах, транспортно-эксплуатационных характеристиках и состоянии дороги. При измерениях принимается как скорость 95% обеспеченности транспортного потока или как скорость 85% обеспеченности одиночных легковых автомобилей. Содержание автомобильной дороги - выполняемый в течение всего года (с учетом сезона) на всем протяжении дороги комплекс работ по уходу за дорогой, дорожными сооружениями и полосой отвода, по профилактике и устранению постоянно возникающих мелких повреждений, по организации и обеспечению безопасности движения, а также по зимнему содержанию и озеленению дороги. Технический уровень автомобильной дороги - степень соответствия нормативным требованиям постоянных (не меняющихся в процессе эксплуатации или меняющихся только при реконструкции или ремонте) геометрических параметров и характеристик дороги и ее инженерных сооружений.

Элементы поперечного профиля дороги

Разрез дороги плоскостью, перпендикулярной к ее оси, называется поперечным профилем дороги. Одним из основных элементов поперечного профиля дороги является земляное полотно. Земляное полотно — сооружение, на котором расположена проезжая часть дороги. Проезжая часть, предназначенная для движения автомобилей, как правило, имеет дорожную одежду, устраиваемую из различных строительных материалов. Верхний слой дорожной одежды, находящийся непосредственно под воздействием колес автомобилей, называется дорожным покрытием. По сторонам проезжей части размещаются обочины, повышающие прочность края дорожной одежды и обеспечивающие безопасность движения

В зависимости от рельефа местности земляное полотно устраивают в уровне поверхности земли, в насыпи или в выемке.

Кроме насыпей и выемок, земляное полотно включает в себя боковые канавы (кюветы) для осушения дороги и отвода от нее воды и резервы — неглубокие выработки вдоль дороги, из которых был взят грунт для отсыпки насыпи. Боковые резервы, так же как и кюветы, являются средством водоотвода.

При устройстве выемок грунт обычно используется для возведения смежных насыпей и лишь в исключительных случаях, когда из-за дальности возки использовать в насыпи его нецелесообразно, грунт вывозят за пределы полосы отвода или отсыпают сбоку выемки в призмы правильной формы, называемые отвалами, или кавальерами. Кавальеры размешают на расстоянии не менее 5 м от откоса выемки, их высота не должна превышать 3 м.

При размещении земляного полог на на косогоре для отвода воды от полотна с нагорной стороны устраивают кюветы, нагорные канавы, кюветы-резервы и другие водоотводные сооружения. Проезжие части автомобильных дорог I категории па косогоре могут быгь устроены в разных уровнях

Линии, отделяющие проезжую часть от обочин, называются кромками проезжей част. Расстояние между кромками проезжей части определяет ширину проезжей части дороги.

 Линии, отделяющие обочины от внутренних откосов земляного полотна, называются бровками земляного полотна: соответственно расстояние между бровками земляного полотна называют шириной земляного полотна. Высота насыпи или глубина выемки определяется расстоянием от бровки земляного полотна до поверхности земли на оси дороги.

Крутизна откосов должна обеспечивать устойчивость земляного полотна и способствовать обеспечению безопасности движения. Крутизна откосов характеризуется отношением высоты откоса к его горизонтальной проекции — заложению

При прохождении дороги через населенные пункты ее поперечный профиль имеет свои конструктивные особенности. В небольших населенных пунктах сельской местности для лучшего-обеспечения съезда с дороги автомобильную дорогу строят в небольших насыпях (0,2—0,3 м). Поперечные профили городских улиц и дорог, размеры отдельных элементов и общая ширина устанавливаются в зависимости от величины города, категории улиц и дорог, интенсивности движения всех видов городского и транзитного транспорта и пешеходов, а также преобладающей этажности застройки, способа отвода поверхностных вод и т. д.

Ширину улиц между фасадами домов («красную линию») принимают обычно в пределах: 30—50 м для общегородских и 25—35 м для районных магистральных улиц; при наличии скоростного транзитного движения — в пределах 100 м с выделением отдельных проезжих частей для пропуска скоростного движения.

Городская улица имеет проезжую часть движения автомобилей  и других  видов транспорта, тротуары  для  пешеходов и озелененные полосы для изоляции пешеходов и застройки от уличного движения. Кроме того, городская улица может иметь трамвайные пути, расположенные в пределах проезжей части или на обособленном полотне.

Под улицей размещаются подземные коммуникации: кабели электрического тока, телефонно-телеграфные линии, водопровод, газопровод, канализация и т. д. В больших городах для удобства эксплуатации подземные сети размещают в общих бетонных коллекторах-тоннелях

1.3. Элементы автомобильной дороги, поперечный профиль дороги

Земляное полотно и поперечный профиль дороги

Поперечным профилем дороги называется изображение, полученное сечением дороги вертикальной плоскостью, перпендикулярной оси дороги. Основные параметры поперечного профиля дороги приведены в табл. 1.6.

В поперечном профиле дорог вдоль проезжих частей с обеих сторон устраивают грунтовые полосы обочины (рис. 1.4).

Обочины создают боковой упор для дорожной одежды проезжей части и используются для временной стоянки автомобилей.

Рис. 1.4 Типовые поперечные профили автомобильных дорог общей сети России (размеры даны в метрах):

а дороги I категории; б дороги II категории; в дороги III категории; г дороги IV категории; д дороги V категории; 1 обочины; 2 дорожная одежда проезжей части

Рис. 1.5 Элементы поперечного профиля автомобильной дороги:

а с одной проезжей частью; б с двумя проезжими частями и разделительной полосой; 1 внешний откос канавы; 2 краевая укрепительная полоса; 3 ось дороги; 4 кромка проезжей части; 5 бровка насыпи; 6 внутренний откос; 7 обочина; 8 проезжая часть; 9 земляное полотно; 10 ось проезжей части; // откос насыпи; 12 разделительная полоса

Полоса земли, на которой устраивают проезжую часть и обочины, называется земляным полотном. Земляное полотно отделяется от прилегающей местности откосами или боковыми канавами, которые служат для осушения земляного полотна и отвода поверхностной воды. При устройстве земляного полотна в насыпи необходимый грунт подвозят из находящихся вблизи выемок или при его недостатке берут из закладываемых около дороги неглубоких выработок, называемых резервами. Избыточный грунт из выемок укладывают в валы, называемые кавальерами.

ПОПЕРЕЧНЫЙ ПРОФИЛЬ ДОРОГИ

Элементы поперечного профиля дороги

Разрез дороги плоскостью, перпендикулярной к ее оси, назы~ вается поперечным профилем дороги (рис. 2). Одним из основных элементов поперечного профиля дороги является земляное по­лотно. Земляное полотно — сооружение, на котором расположе­на проезжая часть дороги. Проезжая часть, предназначенная для движения автомобилей, как правило, имеет дорожную одежду, устраиваемую из различных строительных материалов. Верхний

Рис 2. Поперечный профиль авто­мобильной дороги в насыпи: / — проезжая часть; 2 — обочины 3~ земляное полотно, 4 — кромка проезжей части, 5 — бровка земляного полотна, 6 — откос насыпи 7 — дно кювета, 5—» внешний откос кювета

слой дорожной одежды, находящийся непосредственно под воз­действием колес автомобилей, называетсядорожным покрытием. По сторонам проезжей части размещаются обочины,повышаю­щие прочность края дорожной одежды и обеспечивающие бе­зопасность движения

В зависимости от рельефа местности земляное полотно устра­ивают в уровне поверхности земли, в насыпи  или в выемке.

Рис      Автомобильная дорога со ступенчатым размещением проезжих частей на косогоре

Рис    Откос насыпи

Кроме насыпей и вые­мок, земляное полотно включает в себя боковые канавы(кюветы) для осу­шения дороги и отвода от нее воды и резервы — не­глубокие выработки вдоль дороги, из которых был взят грунт для отсыпки насыпи. Боковые резервы, так же как и кюветы, яв­ляются средством водоот­вода.

При    устройстве    возведения смежных насыпей -когда из-за    дальности грунт обычно используется лишь в исключительных случаях, возки использовать в насыпи его нецелесообразно, грунт вывозят за пределы полосы отвода или отсыпают сбоку выемки в призмы правильной формы, называемые отвалами, или кавальерами. Ка­вальеры размешают на расстоянии не менее 5 м от откоса выем­ки, их высота не должна превышать 3 м.

При размещении земляного полоса на косогоре для отвода воды от полотна с нагорной стороны устраивают кюветы, нагор­ные канавы, кюветы-резервы и другие водоотводные сооружения. Проезжие части автомобильных дорог I категории па косогоре могут быть устроены в разных уровнях.

Линии, отделяющие проезжую часть от обочин, называются кромками проезжей части. Расстояние между кромками проез­жей части определяет ширину проезжей части дороги. Линии, отделяющие обочины от внутренних откосов земляного полотна, называются бровками земляного полотна: соответственно рас­стояние между бровками земляного полотна называют шири­ной земляного полотна. Высота насыпи или глубина выемки оп­ределяется расстоянием от бровки земляного полотна до по­верхности земли на оси дороги.

Крутизна откосов должна обеспечивать устойчивость земля­ного полотна и способствовать обеспечению безопасности дви­жения. Крутизна откосов характеризуется отношением высоты откоса к его горизонтальной проекции —заложению

Ширину улиц между фасадами домов («красную линию») принимают обычно в пределах: 30—50 м для общегородских и 25—35 м для районных магистральных улиц; при наличии ско­ростного транзитного движения — в пределах 100 м с выделе­нием отдельных проезжих частей для пропуска скоростного дви­жения.

Городская улица имеет проезжую часть движения автомо­билей  и других  видов транспорта, тротуары  для  пешеходов и

проезжая часть с разделительной полосой

Рис.  Поперечные профили городских улиц:

I — тротуар;      II — полоса     зелени;    III— проезжая     часть;    IV — трамвайное     полотно:

-озелененные полосы для изоляции пешеходов и застройки от уличного движения. Кроме того, городская улица может иметь трамвайные пути, расположенные в пределах проезжей части или на обособленном полотне.

Под улицей размещаются подземные коммуникации: кабели электрического тока, телефонно-телеграфные линии, водопровод, газопровод, канализация и т. д. В больших городах для удобства эксплуатации подземные сети размещают в общих бетонных кол­лекторах-тоннелях.

Элементы автомобильных дорог

Основные элементы автомобильной дороги (рис. 1) представляют собой совокупность прямых, кривых участков и уклонов, характеризующих дорогу в продольном и поперечном профиле.

Рис. 1. Элементы конструкции автомобильной дороги: а — схема участка дороги, б — кювет треугольного сечения, в — поперечное сечение откоса, г — сооружение из боковых резервов, д — поперечное сечение дороги в выемке, е — отсыпка грунта в кавальер, ж — поперечное сечение дороги на косогоре; 1 — откос насыпи, 2, 12, 17 — насыпи, 3 —дорожное покрытие, 4 — поверхность материкового грунта, 5 — обочина, 6 — дно кювета, 7 — внешний откос кювета, 8 — бровка кювета, 9 — бровка насыпи, 10 — резерв, // — берма, 13 — поверхность косогора до разработки, 14 — напорная канава, 15 — кавальер, 16,18 — подпорные стенки; Н : L — заложение откоса

Трассой дороги называют ее ось на земной поверхности. Трасса имеет повороты, подъемы и спуски, включает в себя прямые и кривые участки. Выбирают трассу, учитывая требования удобного и безопасного движения автомобилей с заданными скоростями. Естественные преграды (овраги, горы, реки) заставляют увеличивать длину дороги, прокладывая ее в доступном для строительства месте. Трасса дороги рассматривается в двух проекциях. Проекция на вертикальную плоскость представляет продольный профиль, а проекция на горизонтальную плоскость — план трассы.

Продольный профиль характеризует крутизну дороги на каждом участке. Естественные уклоны местности могут превышать допускаемые для дорог. В этом случае часть грунта срезается.

Выбор продольного профиля дороги оказывает большое влияние на безопасность движения, скорость и производительность автомобиля. Поэтому при строительстве дорог необходимо соблюдать технические нормы, которые устанавливают величины наибольших уклонов и определяют условия сопряжения профиля на переломах. Кроме того, учитывают .все условия для создания плавного и безопасного движения при минимальной стоимости строительства. Трассу дороги для лучшей ориентации делят на километры и стометровые участки, называемые пикетами.

План дороги представляет собой проекцию дороги со всеми сооружениями, расположенными на дорожной полосе, на горизонтальную плоскость.

План дороги определяет ширину ее конструктивных элементов, длину прямых и скругленных участков, радиусы кривых, углы между прямыми участками. Поперечный профиль дороги (рис. 2) —разрез дороги в направлении, перпендикулярном ее оси, представляет собой линии, ограничивающие земляное полотно и дорожную одежду. Элементы конструкции автомобильной дороги показывают на ее поперечном профиле.

В выемках земляное полотно располагается ниже поверхности земли. Грунт из выемки укладывают в соседнюю насыпь или перемещают в боковые отвалы, называемые кавальерами. При малых поперечных уклонах местности кавальеры расположены с обеих сторон полотна дороги.

Проезжая часть дороги предназначена для движения транспортных средств. Ширина проезжей части зависит от количества полос движения и ширины каждой полосы, а количество полос в свою очередь определяется расчетной интенсивностью и составом транспорта. Потребность в нескольких полосах движения в одну сторону может возникнуть также независимо от интенсивности движения, например, когда в общем потоке перемещаются машины, значительно отличающиеся по скорости от основного транспорта.

На первой стадии строительства или при малой интенсивности движения ограничиваются одной полосой движения для двух направлений. В этом случае разъезд и обгон транспорта осуществляются путем выезда на обочину. Скорости движения в этом случае уменьшаются. При узком полотне в горных условиях разъезд и обгон происходят на специально устраиваемых разъездах. Разъезды представляют собой уширения дорожного полотна и проезжей части.

Рис. 2. Типовые поперечные профили автомобильных дорог: а — I категории на раздельном земляном полотне, 6 — 1 категории на одном земляном полотне, в —II категории, г—III категории, д — IV категории, е — V категории; А — ширина земляного полотна, Б — ширина дорожной одежды проезжей части, В — ширина полосы отвода; 1 — обочина, 2 — кювет, 3 — дорога для гужевого и гусеничного транспорта, 4 — велосипедная дорожка, 5 — тротуар, 6 — снегозащитные лесонасаждения, 7 — линия связи и место для прокладки кабелей и линий электропередач

При интенсивном движении и потоке, в котором транспортные средства движутся с различными скоростями, строят дороги с двумя и тремя полосами движения в каждом направлении. Для безопасности соседние полосы со встречным движением отделяются для устранения выезда машин на другую полосу.

Проезжую часть уширяют при радиусах кривых в плане 1000 м и менее за счет внутренней обочины. Однако ширина обочины не должна быть менее 1,5 м для дорог I, II и III категорий и 1 м — для дорог остальных категорий. При меньшей ширине обочин уширяют земляное полотно.

На кривых участках видимость в плане дороги ограничена. Препятствиями в данном случае могут быть лес, кустарник, сады, непосредственно прилегающие к полотну дороги с внутренней стороны кривой; здания и сооружения; откосы выемки; крутой косогор с внутренней стороны кривой.

Видимость улучшают сносом строений, рубкой деревьев или разработкой откосов, близко подступающих к дорожному полотну.

Обочины примыкают к проезжей части. Их используют для временной стоянки транспорта. В случае отсутствия покрытия на дороге проезжая часть и обочины составляют одно целое.

Дорожное полото — это проезжая часть плюс обочины. Оно ограничено с обеих сторон откосами земляного полотна. Бровкой дорожного полотна называют линии пересечения поверхности обочины с поверхностью откоса. При наличии обочин из грунта бровка дорожного полотна является бровкой земляного полотна. Расстояние между бровками называют шириной земляного полотна.

Водоотводные канавы расположены за пределами дорожного полотна. В боковых канавах, а также в выемках различают внешний и внутренний откосы. Внутренний откос прилегает к обочине.

На дорогах с интенсивным движением устраивают несколько проезжих частей с разделительной полосой между ними.

Пешеходные дорожки (тротуары) расположены за пределами земляного полотна или на обочине.

Вблизи городов и промышленных центров развито велосипедное движение. Для повышения его безопасности выделяются велосипедные дорожки. При интенсивном велосипедном движении велодорожки располагают независимо от автомобильной дороги.

За пределами земляного полотна расположены дороги для гусеничного и гужевого транспорта, велосипедная дорожка, тротуар, древонасаждения и др. Перелом образуется пересечением двух соседних прямых участков продольного профиля, имеющих разные уклоны. Переломы делятся на выпуклые и вогнутые. Они препятствуют движению автомобиля и поэтому их смягчают. Резкое изменение траектории движения автомобиля на переломе нарушает плавность движения.

Продольный уклон дороги может совпадать с кривой в плане, имеющей малый радиус. В этом случае условия движения автомобиля усложняются. Уклон проезжей части на кривых зависит от продольного и поперечного уклонов. Уклон на виражах способствует скольжению остановившегося, медленно движущегося или тормозимого транспорта на скользком покрытии. Исходя из этого, норму наибольшего допускаемого продольного уклона на кривых, указанную в табл. 1, уменьшают согласно табл. 3.

Вертикальные кривые на переломах продольного профиля устраивают в том случае, если разность продольного уклона сопрягаемых прямых 0,5% и более на дорогах I и II категорий, 1% и более — III категории, 2% и более — IV и V категорий.

Искусственные сооружения устраивают в местах пересечения автомобильной дорогой рек, оврагов, балок, других дорог, чтобы предотвратить переувлажнение земляного полотна и обеспечить прокладку трассы дороги в труднодоступном для строительства месте. При увеличении влажности свойства грунта резко изменяются, уменьшается его способность сопротивляться нагрузкам.

Поверхностную воду отводят, устраивая канавы. В них собирается вода с покрытия дороги и прилегающей местности и отводится в пониженные места. Земляное полотно увлажняется также подземными грунтовыми водами. Для понижения и отвода грунтовых вод применяют дренаж, который представляет собой сеть уложенных под землей труб или каменных набросок с крупными пустотами.

При значительных уклонах земной поверхности быстро текущий поток легко размывает поверхностные слои грунтов. В этих условиях делают короткие канавы с перепадами между ними. На каждом уступе предусматривают водобойный колодец, который при интенсивном поверхностном стоке быстро заполняется водой.

Система закрытых водоотводов для пропуска поверхностных вод на городских улицах называется ливнесточной канализацией. В канализацию вода поступает через решетчатую крышку на покрытии дороги.

Большую часть водопропускных сооружений на дорогах (до 96%) составляют трубы, которые укладывают поперек дороги в нижней части насыпи. При укладке труб насыпь делают непрерывной.

При пересечении дорогой рек и других дорог устраивают пропускные сооружения — мосты значительной длины и высоты.

СТРОИТЕЛЬСТВО УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫХ ДОРОГ С АСФАЛЬТОБЕТОННЫМ ПОКРЫТИЕМ

В настоящее время стоит вопрос о строительстве более усовершенствованных дорог с асфальтобетонным покрытием , отвечающие всем требованиям по долговечности, ровности, шероховатости (коэффициенту сцепления). Для реализации этой цели необходим подробный и более детальный анализ технологического процесса производства асфальтобетонной смеси производства такого покрытия требуется приготовление асфальтобетонной смеси.

Производство асфальтобетонной смеси - это один из самых энергоемких процессов дорожного строительства. От состояния всего парка машин и оборудования зависит расход топлива - энергетических ресурсов.

Асфальтовый бетон (асфальтобетон) - искусственный строительный материал, получаемый в результате затвердевания уплотненной смеси минеральных заполнителей (щебня, песка, тонкоизмельченного минерального порошка) с органическим вяжущим (битумом или дегтем). Асфальтобетон без крупного заполнителя (щебня) называют песчаным асфальтом или асфальтовым раствором.

Асфальтовые бетоны значительно более стойки к коррозионным воздействиям, чем цементные, но боятся воздействий жидких топлив и масел. Износостойкость асфальтовых бетонов выше, чем цементных.

Наиболее широкое применение асфальтовый бетон находит в строительстве при возведении магистральных, городских, аэродромных, дорожных, кровельных и других покрытий, гидротехнических, мостовых, промышленных, жилищно-гражданских и иных зданий и сооружений.

Для повышения качества дорог необходимо производить качественную и эффективную асфальтобетонную смесь, а для этого необходимы АБЗ с новейшей технологией и применением местных ресурсов.

Специалисты компании "Тигран Великий" точно знают, как построить дорогу по самым высшим стандартам.

ДИАГНОСТИКА И ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ДОРОГИ

Автомобильные дороги представляют собой комплекс сооружений, предназначенных для круглосуточного беспрепятственного пропуска транспортных средств с расчетными скоростями и нагрузками в любой период года при любых погодно-климатических условиях.

Для анализа работы дорог, своевременного назначения и проведения ремонтных мероприятий, обеспечения оптимального финансирования организаций, занимающихся содержанием и ремонтом, оценивают состояние автомобильных дорог и сооружений на них. Оценку выполняют по результатам проведения диагностики. Диагностика автомобильных дорог и дорожных сооружений - это обследование, сбор и анализ информации о параметрах, характеристиках и условиях работы, для прогнозирования возможных нарушений функционирования автодорог. Диагностика и оценка состояния дороги проводятся систематически через определённые промежутки времени на протяжении срока службы дороги и дорожных сооружений.  Состав и объём работ по диагностике транспортно-эксплуатационного состояния зависит от вида и периодичности обследования дорог. Результаты диагностики вводят в автоматизированный банк дорожных данных АБДД, который находится в управлении сетью автомобильных дорог.

ПРОИЗВОДСТВО РАБОТ ГРЕЙДЕРАМИ

При выполнении работ сцепка грейдера с базисным трактором может быть жесткой (когда трактор сцепляется с грейдером непосредственно за дышло) и гибкой (когда сцепка обеспечивается посредством каната или цепи, длина которых должна быть 5,5 – 7,5 м для легких грейдеров и 7,5 – 10м для тяжелых).

, показывающий величину поперечного наклона отвала к линии горизонта. Кроме угла резания, имеются затылочный угол и угол заточки ножа. Затылочный угол в зависимости от угла резания может колебаться от 3 до 35°, а угол заточки принимается в пределах 25 – 30°, но не более. При зарезании угол наклона отвала, как правило, принимается в пределах 15 – 20°. Конструкция грейдеров позволяет угол наклона иметь до 70°. При смешивании грунтов с вяжущими добавками и особенно при отдельных работах (планировка) угол резания принимается не более 60°. Резание грунтов грейдеров выполняется одним концом отвала на 1/3 — 1/2 его длины. Глубина резания принимается в среднем на 1/2 высоты ножа отвала. Выполнение грейдерных работ с углом захвата менее 30° не допускается, так как возникает опасность бокового заноса и опрокидывание грейдера. При зарезании угол захвата должен находиться в пределах 35 – 40°. Профилирование грунтовой дороги грейдеров состоит из трех основных операций: зарезания грунта в кювете дороги с образованием небольшого валика, перемещения полученного валика к оси дороги, разравнивания валика., образованный пересечением продольной оси грейдера с направлением отвала; угол резания между касательной к поверхности ножа отвала, проведенной через режущую кромку ножа, и плоскостью резания грунта (показывает, под каким углом разрабатываемой поверхности находится нож грейдера); угол наклона Механизм управления дышлом грейдера обеспечивает возможность трактору двигаться в стороне от грейдера, при жесткой сцепке – на расстоянии 1,1 м между осями грейдера и трактора; при гибкой сцепке – на расстоянии 2,5 – 4,0 м, но не более 5,0 м (при повороте дышла грейдера до 15°). При гибкой сцепке небольшие отклонения базисного трактора от прямолинейного движения не оказывают влияния на прямолинейность движения грейдера и на его работу. Следовательно, машинист грейдера в какой-то мере может управлять машиной независимо от движения трактора. При жесткой сцепке все отклонения трактора оказывают влияние на грейдер, что усложняет управление этой машиной. В связи с тем, что идущий впереди грейдера трактор ограничивает видимость, все круговые повороты (во избежание поломки дышла) следует выполнять по возможно большему радиусу. Перед выполнением земляных работ грейдером, необходимо очистить площадку от кустарника, пней и убрать крупные камни, произвести разбивку объекта на отдельные участки с закреплением соответствующих знаков (например, ось дороги и др.). Работа прицепных грейдеров состоит из ряда последовательных проходов, выполняющих операции по зарезанию и перемещению грунта, характер и последовательность которых определяются видом сооружений, рельефом местности и состоянием грунтов. Зарезание и перемещение, являющиеся основными операциями грейдерных работ, требуют установки рабочего органа грейдера (отвала) на определенный угол относительно его рамы: угол захвата Выполнение и чередование операции продолжается до тех пор, пока весь грунт, необходимый для сооружения земляного полотна дороги, не будет выбран из канавы или резерва, перемещен и спланирован в соответствии с заданным профилем. Наиболее целесообразно применять прицепные грейдеры для профилирования грунтовых дорог в равнинной местности и устройства канав глубиной 0,6 – 0,8 м.  Необходимо также следить за тем, чтобы колеса грейдера не катились по валику перемещаемого грунта, так как такое положение колес (особенно передних) вызывает неустойчивость грейдера, затрудняет управление им и увеличивает потери мощности базового трактора на перемещение грейдера. Особенно важное значение имеет первый проход грейдера, который называется пробивкой. При пробивке участка с самого начала работ необходимо правильно установить отвал для зарезания, и правильно провести первую борозду, которая определит направление всех последующих проходов грейдера. Пробивку выполняют по отметкам, которые устанавливают при разбивке дороги или после специальной разбивки по колышкам, вехам и по движущейся вешке. При разбивке участка дороги по колышкам на расстоянии несколько больше половины ширины дороги от оси полотна забивают колышки 1 высотой 0,8 м на расстоянии 10 – 15м друг от друга. Режущий конец отвала при этом устанавливают так, чтобы край его шел по следу обода переднего колеса, зарезая грунт на расстоянии 15 – 20 см от забитых колышков. Тракторист ведет трактор по возможности ближе к колышкам, а машинист направляет грейдер так, чтобы внешний край обода переднего колеса проходил рядом с колышками (около 5 см), не сбивая их. При разбивке участка дороги по вехам 2 замеряют расстояние от линии первого зарезания до середины трактора и выставляют по этой оси вехи на расстоянии 100 – 150 м друг от друга. При этом тракторист ведет трактор точно по направлению, обозначенному вехами, визируя направление через пробку радиатора, а машинист направляет грейдер так, чтобы внешний край обода переднего колеса грейдера шел по следу края гусеницы трактора. Разбивка участка дороги по движущейся вешке наиболее экономична. По этому способу рабочий с вешкой 3 идет на расстоянии 15 – 20 м впереди трактора по линии зарезания отвала, а параллельно ему по оси дороги, размеченной вешками 4, идет второй рабочий. Оба рабочих держат натянутый шнур или рулетку так, чтобы рабочий с вешками мог выдержать требуемое расстояние от оси полотна. В процессе работы грейдера зарезание ведут послойно по двум основным схемам. В первом случае зарезание начинают от внешней бровки резерва, срезаемая при этом стружка получается треугольного сечения. При работе грейдера по этому варианту дно резерва получается неровным, требующим в последующем планировки и снова выполнения операции зарезания. Во втором случае зарезание начинается от внутренней бровки резерва, при этом в первом слое получаются треугольная стружка, затем три-четыре стружки переходного профиля, а дальше стружка до конца имеет в сечении форму параллелограмма. При этом варианте дно резерва получается ровным, не требующим дополнительной работы. Второй способ является наиболее экономичным. При перемещении и разравнивании грунта рекомендуется работать с удлинителем отвала. Разравнивание производится на повышенных скоростях трактора. Возведение насыпи прицепными грейдерами целесообразно выполнять на высоту до 0,6 м. При высоте насыпи 0,7 – 0,8 м производительность грейдера значительно уменьшается. К наиболее рациональным методам перемещения грунта в насыпь относится укладка валиков из перемещаемого грунта вразбежку, вполуприжим и вприжим. При укладке грунта вразбежку валики располагают так, чтобы они касались друг друга только основаниями При укладке грунта вполуприжим валики укладывают так, чтобы перемещаемый валик только частично прижимался к ранее уложенному валику, т. е. чтобы гребни валиков находились на расстоянии один от другого на 20 – 40 см. При укладке грунта вприжим каждый последующий валик (1-6) прижимают к ранее уложенному валику без зазора, в результате чего получается один плотный и широкий слой насыпи. Такой результат достигается тем, что край ножа грейдера, перемещающий вновь образуемый валик, подходит вплотную к ранее уложенному валику или несколько (на 5 – 10 см) захватывает его. Наиболее широкое применение прицепные грейдеры находят при профилировании грунтовых дорог. В этом случае грейдер выполняет следующие операции: зарезание грунта в кювете дороги с образованием из грунта небольшого валика; перемещение полученного валика к оси дороги; разравнивание валиков. Чередование операций продолжается до тех пор, пока весь грунт, необходимый для сооружения полотна дороги, не будет выбран из канавы или резерва, перемещен и спланирован в соответствии с заданным профилем. Количество проходов грейдера составляет 12 – 18. Отделочные работы, состоящие в разравнивании и планировке поверхности земляного полотна, выполняют грейдерами с применением откосников и удлинителей. Планировать откосы насыпей рекомендуется планировщиками. Грунт разравнивают послойно при круговых движениях грейдера за один – два прохода по одному следу. Разравнивание выполняют от краев насыпи с перемещением грунта по ножу в сторону от оси полотна к бровке, а при следующем проходе – от бровки к оси насыпи. Способы работы грейдера при сооружении земляного полотна на косогорах зависят от крутизны склона и поперечного профиля земляного полотна. При пологом склоне возведение насыпей или профилировочные работы выполняют так же, как и в равнинной местности. При значительной крутизне склона вырезание и перемещение грунта из подгорной канавы на полотно дороги являются трудоемкой операцией, поэтому грунт для насыпи вырезают только с нагорной стороны, где устраивают уширенную канаву. Грейдер при этом зарезает грунт то правым, то левым концом ножа и только последними тремя – четырьмя проходами перемещает и разравнивает грунт. При сооружении на косогоре полунасыпи-полувыемки требуется предварительная разметка колышками границ перехода выемки в насыпь. Если грунт песчаный, супесчаный или легкий суглинистый, полунасыпь-полувыемку устраивают грейдером, в остальных случаях – бульдозером. Первыми проходами грейдер срезает дерновый покров выемки, который перемещает в насыпь. Для устойчивости грейдера целесообразно вырезать стружку прямоугольного сечения. Зарезание можно вести при движении в обоих направлениях. Канаву устраивают после того, как будет вырезана выемка и отделан откос. Выемку можно разрабатывать снизу методом подрезания, при котором конец ножа грейдера разрабатывает косогор с подошвы, при этом верхний слой грунта будет обваливаться сам. Нож грейдера в этом случае устанавливают на средние проушины отвала. Основная рама при этом выносится в сторону режущего конца ножа.  Работы на террасе не могут быть выполнены круговыми рейсами – их производят при переменной работе то одним концом отвала (ход вперед), то другим (ход назад).  Первым проходом грейдера зарезают грунт с нагорной стороны и перемещают его в подгорную. Угол захвата минимальный. Колесам и ножу придают наклон в нагорную сторону. Нож устанавливается так, чтобы задние колеса шли по дну вырезанной борозды.  Прицепные грейдеры применяют также для устройства дорожного корыта. Возможны два способа устройства корыта – с присыпными и с полуприсыпными обочинами. По первому способу корыто устраивают одновременно с устройством земляного полотна. В этом случае грунт вырезают из боковых канав так же, как при профилировании полотна дороги, но перемещают его не до оси полотна, а разравнивают на обочинах, образуя стенки корыта. По второму способу корыто устраивают по ранее отсыпанному полотну дороги, когда между отсыпкой земляного полотна и устройством одежды проходит длительное время, а также при строительстве дороги и выемки. В современных условиях поточного строительства лучшим является способ присыпных обочин. Подсыпать обочины следует непосредственно перед устройством основания. Для увеличения производительности грейдера рекомендуется применять левосторонний удлинитель и работать на гибкой сцепке, что позволяет трактору поворачиваться в конце участка на 180° без отцепки от грейдера. При возведении насыпи высотой до 0,6 м, когда дорожную одежду укладывают вслед за устройством насыпи, корыто устраивают одновременно с возведением насыпи. Грунт вырезают из боковых канав и разравнивают его на обочинах до требуемого уклона и толщины, образуя стенки корыта. После этого производят разбивку корыта и ведут зарезание грунта по расставленным колышкам на глубину корыта. Вырезанный грунт перемещают в сторону оси полотна дороги с одновременным его разравниванием и планировкой по дну корыта до придания требуемого по проекту профиля.  При возведении земляного полотна высотой более 0,6 м (до 0,8 м) коры. Первый (нижний) слой укладывают наращиванием грунта от края насыпи к ее оси вразбежку и после разравнивания уплотняют его. Второй слой укладывают вполуприжим, перемещая грунт от оси дороги до середины обочины, а затем до края обочины вприжим. После разравнивания второго слоя и его уплотнения устраивают корыто. При устройстве корыта по второму способу в готовом земляном полотне и в выемках профиль корыта с уплотнением стенок создают путем вырезки грунта из земляного полотна и перемещения его на обочины. Работу выполняют продольными проходами грейдера, а зарезание начинают от оси корыта в обе стороны дороги. При первом зарезании отвал заглубляют по оси дороги на 10 – 20 см ниже отметки корыта. При втором проходе вырезанный грунт перемещают на обочину и укладывают его в виде валика. При третьем проходе зарезание производят на глубину не более 2 – 4 см от отметки дна корыта. Следующим четвертым проходом на обочине разравнивают два валика грунта, уложенные при втором проходе. Перед пятым проходом меняют угол наклона ножа грейдера до 0° или в пределах 3 – 6° и зарезают грунт корыта в месте примыкания его к обочине. В этом случае зарезание выполняют сбрасывающим концом ножа, при этом валик грунта укладывают на обочину вприжим, уплотняя его в месте перехода в корыто. При шестом проходе угол наклона увеличивают и повторяют операцию. Следующими проходами грейдера корыто зачищают, зарезая грунт от обочины к оси дороги, и разравнивают грунт в средней части корыта. Прицепные грейдеры находят применение при улучшении грунтовых дорог и гравийных покрытий различными добавками. Рабочие операции, выполняемые грейдером в этом случае, аналогичны операциям при возведении и профилировании земляного полотна. Для улучшения грунтовой дороги добавками, земляное полотно предварительно рыхлят кирковщиками или другими машинами и механизмами, после чего измельчают комья грунта дорожными фрезами. Затем на измельченную поверхность завозят улучшающие добавки и размещают их сплошными валами. Добавки грейдером равномерно распределяют по ширине полотна. В зависимости от количества добавок и поперечного профиля покрытия применяют различные схемы размещения, перемещения и разравнивания материалов. При серповидном поперечном профиле первым проходом производят зарезание ножом по краю полотна с перемещением материалов по ножу в сторону бровки. Разрыхленный грунт полотна и захваченные ножом добавки, передвигаясь по ножу, перемещаются и отбрасываются на бровку. Вторым проходом производят зарезание ножом по оси полотна, а также перемешивание и передвижение смеси в сторону бровки. После этого материалы перемещают от бровки к оси полотна дороги. Проходы грейдера с перемещением валиков в сторону к бровке и обратно совершают до тех пор, пока не получится смесь требуемого качества. Затем эту смесь разравнивают и профилируют. Таким же способом смешивают каменные материалы, имеющие различные размеры. Эти материалы завозят и складывают в виде валиков на обочинах. На одной обочине складывают крупный, а на другой – мелкий каменный материал. Вначале разравнивают крупный щебень, затем по всей ширине проезжей части поверх этого слоя разравнивают более мелкий щебень и перемешивают их. В таком же порядке выполняют работы по смешению каменных материалов с органическими вяжущими. Иногда перемешивание выполняют без предварительного распределения каменных материалов по проезжей части. В этом случае каменный материал укладывают грейдером по оси земляного полотна в виде валика и после распределения вяжущих материалов по валику начинают перемешивание. Для перемешивания материалов рекомендуется применять навесное оборудование – смеситель в виде треугольной рамы, устанавливаемый вместо снимаемых тяговой рамы и поворотного круга. Применение такого смесителя в 2 – 3 раза увеличивает производительность грейдера. Установка и наладка рабочих органов прицепных грейдеров. В зависимости от конкретных условий, в которых выполняются грейдерные работы (виды и состояние разрабатываемых грунтов, режимы резания и др.), устанавливают или меняют рабочий орган грейдера. От правильной установки рабочего органа этой машины зависят ее производительность и качество выполняемых работ. Производственный процесс работы прицепного грейдера состоит из ряда последовательных операций: зарезания, перемещения и укладки (разравнивания) грунта. Положение отвала грейдера при этом определяется величиной его , измеряемыми в градусах. Отвал грейдера может быть перемещен в вертикальной плоскости, что обеспечивает возможность менять глубину зарезания h, т. е. толщину срезаемой стружки. и наклона , резания перемещения в вертикальной плоскости, а также углами: захвата , образуемый пересечением линии продольной оси грейдера с направлением отвала, определяет ширину обрабатываемого ножом полотна дороги, соответственно объем и скорость перемещения грунта.Отвал может быть поднят над уровнем планируемого грунта, что позволяет регулировать толщину слоя Н планируемой поверхности. Угол захвата увеличивает сопротивление резанию, соответственно увеличивает и тяговое сопротивление машины, снижает скорость ее движения. При небольших углах резания грунт даже плотный разрыхляется и свободно скользит по отвалу. При больших значениях этого угла грунт при резании и перемещении уплотняется и стремится уходить под отвал, поднимая его вверх. отвала приводит к уменьшению скорости движения грунта по отвалу, к тому же вызывает некоторую неустойчивость грейдера. Поэтому этот угол не должен превышать 10 – 12°. Увеличение угла резания  (положение отвала в плане) следует выбирать возможно меньшим, а когда требуется больше перемещать грунт в сторону, этот угол принимается с возможно большими значениями. Увеличение угла наклона Угол захвата изменяют при помощи механизма поворота отвала. Угол наклона или угол зарезания, образуемый линией горизонта и режущей кромкой ножа, характеризует поперечный наклон ножа. Угол наклона ножа изменяют при помощи подъема и опускания ножа. Угол резания образуется касательной, проведенной через режущую кромку ножа, и плоскостью его резания. Угол резания изменяют перестановкой гребенок, имеющихся на кронштейнах поворотного круга и отвала. В зависимости от конструктивных особенностей грейдеров возможны различные положения отвала (табл. 5.1). В тех случаях, когда требуется как можно больше срезать грунта и отваливать его в сторону, угол

ПРОИЗВОДСТВО РАБОТ БУЛЬДОЗЕРАМИ

Операции, выполняемые бульдозером.

Перед тем как приступить к работе, машинист бульдозера совместно с бригадиром или прорабом участка должен ознакомиться с рельефом местности, состоянием и особенностью грунтов, объемами предстоящих работ, а также с технической документацией о возможном наличии подземных коммуникаций (кабелей, трубопроводов и др.). Все это необходимо, чтобы наилучшим образом использовать имеющиеся уклоны местности и выбрать наиболее производительные и экономичные способы работы в данных условиях. При выполнении земляных работ бульдозерами могут выполняться следующие операции: зарезание и набор грунта перед отвалом бульдозера, перемещение грунта, разгрузка и укладка грунта, холостой ход и возвращение к месту зарезания. Перечисленные операции составляют полный цикл работы этого типа машин. Разработка грунта бульдозером начинается с операций зарезания и набора грунта. Для эффективной работы бульдозера тяговое усилие трактора, на котором смонтировано бульдозерное оборудование, должно быть переменным, близким к максимальному, которое сначала расходуется на зарезание и снятие стружки, а затем на перемещение призмы волочения грунта отвалом. Начинать зарезание следует при максимальном заглублении отвала h, уменьшая это заглубление по мере образования перед отвалом достаточного количества грунта. Стружка зарезания при этом получает форму клина. При разработке тяжелого грунта сопротивления резанию могут быть настолько значительными, что из-за снижения числа оборотов двигателя трактора потребуется выглубление отвала даже при недостаточном наборе грунта перед ним. В этом случае следует повторить заглубление отвала, как только двигатель трактора наберет нормальные обороты, причем повторение может быть многократным. Стружка зарезания при этом будет иметь гребенчатую форму. При гребенчатом зарезании трехкратного заглубления для средних грунтов и средних классов по тяговому усилию базовых тракторов рекомендуются следующие размеры стружек: h 1 =25 – 20 см l1=3 – 3,5м h 2 =20 – 12 см l2=2 – 2,5м h 3 =12 – 10 см l3=1,5 – 2м. Для бульдозеров с базовыми тракторами других классов по тяговым усилиям (меньших или больших) размеры снимаемых стружек грунта соответственно будут меньшими или большими. Для легких грунтов, когда тяговые усилия трактора, как правило, недоиспользуются, грунт разрабатывается при постоянной максимальной глубине стружки h. Стружка зарезания при этом получается ленточной. Длина участка зарезания L и время набора грунта перед отвалом будут минимальными. Ленточное зарезание применяется, когда заглубление по условиям производства требуется относительно небольшим, например, при снятии растительного слоя. Заглубление отвала в этом случае не превышает 10 – 15 см. Для разработки грунта такой способ зарезания не рекомендуется 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 оборудован канатно-блочной системой управления, нож отвала часто не погружается в грунт на требуемую глубину. В этих случаях резание следует выполнять по гребенчатой схеме. Когда позволяет рельеф местности, разрабатывать грунты бульдозерами следует под уклон, так как это значительно повышает их производительность. При работе под уклон увеличивается сила тяги машины, уменьшается сопротивление перемещению грунта и увеличивается его объем перед отвалом. При разработке грунта на подъем наблюдается обратное явление – сила тяжести машины и перемещаемого грунта значительно снижает силу тяги трактора, соответственно объем перемещаемого отвала грунта резко уменьшается. Увеличение тягового усилия при работе под уклон позволяет вести зарезание грунта более мощной ленточной или клиновой стружкой при несколько меньшей скорости, в результате чего путь и время зарезания и набора грунта сокращаются, а производительность увеличивается. При работе под уклон наиболее часто применяют прямое зарезание с получением стружки ленточной формы, при которой первоначальная максимально возможная толщина стружки может быть выдержана на всем пути набора грунта. Это обеспечивается тем, что в результате увеличения развиваемого трактором бульдозера тягового усилия и уменьшения сопротивления грунта при перемещении его под уклон объем грунта перед отвалом увеличивается не менее чем на 50 %. Бульдозер может работать на участках с уклоном до 30°, двигаясь при зарезании грунта сверху вниз и поднимаясь в гору задним ходом, без поворота, особенно на коротких участках. На операции по зарезанию и набору грунта при работе бульдозером в среднем затрачивается 12 – 18 с. При разработке наиболее часто встречающихся грунтов (II—III групп) рекомендуется ступенчатый способ зарезания с получением отделяемых от массива грунта стружек (пластов) гребенчатой формы. Для повышения производительности бульдозера при зарезании и наборе грунта машинист должен стремиться к использованию всей длины ножа. Операции по перемещению грунта к месту укладки начинают сразу же по окончании набора его перед отвалом, причем выполняют на II и Ш передачах базовой машины. При перемещении грунт осыпается по краям отвала, вследствие чего получаются значительные потери. Во избежание потерь и в целях повышения производительности бульдозера грунт перемещают двумя способами – по траншее в грунте и 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. В результате получается траншея глубиной 30 – 60 см с валиками по бокам до 20 – 30 см. Объем грунта, перемещаемого по траншее за один проход бульдозера, увеличивается в среднем на 20 %. Когда траншею в грунте получить почему-либо невозможно (разработка песчаных, супесчаных, насыпных грунтов), грунт перемещают по одному и тому же следу несколько раз, в результате чего из осыпающегося по краям отвала грунта образуются валики, между которыми получается траншея. Высота валиков при этом может достигать 30 – 60 см, что в дальнейшем при разработке и перемещении грунта почти полностью исключает его потери. Для того чтобы обеспечить постоянный объем грунта перед отвалом при перемещении грунта без траншеи, целесообразно небольшое заглубление отвала – на 1 – 2 см. Объем земляных работ, выполняемый бульдозерами траншейным способом, достигает 60 % от всего объема выполняемого этими машинами. Для уменьшения потерь грунта отвал бульдозера часто оборудуют открылками, которые позволяют значительно увеличить объем грунта, перемещаемого перед отвалом за один цикл, а это дает возможность примерно в 1,25 – 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, относится уменьшение их маневренности. Поэтому такие бульдозеры целесообразно применять при работе в нестесненных условиях и преимущественно на планировочных работах. В целях увеличения производительности бульдозеров при перемещении грунта нередко применяют работу двух спаренных бульдозеров. Этот способ требует более высокой квалификации машинистов, так как работа двумя спаренными бульдозерами должна быть более слаженной и согласованной. Для спаренной работы бульдозеры устанавливают рядом с интервалом между внутренними щеками отвалов 0,25 – 0,5 м в зависимости от характера перемещаемого грунта. Для грунтов I – II категории интервал не должен быть больше 25 см, а для грунтов III – IV категории, т. е. связных, комковатых, этот интервал может быть увеличен до 0,5 м. Ширина перемещаемого вала грунта при спаренной работе бульдозеров достигает 6,0 – 7,0 м, а потери грунта в пути уменьшаются вдвое, так как грунт теряется только с наружного края каждого из отвалов. Объем грунта, перемещаемый спаренными отвалами, на 15 – 20 % больше объема грунта, перемещаемого за один прием двумя бульдозерами, работающими отдельно. Применяют также способ перемещения грунта в два этапа, обеспечивающий увеличение производительности до 10 %. При этом способе разрабатываемый грунт сначала перемещают до половины пути и оставляют в куче – I этап. По мере накопления грунта в куче (до 100 – 200 м3) бульдозер перемещает его до места укладки – II этап. Этот способ разработки обеспечивает меньшие потери грунта в пути и более высокую производительность бульдозера по сравнению с разработкой и перемещением грунта в один этап. Такой же эффективности можно добиться, применяя способ перемещения грунта с одним или двумя промежуточными валами. Перемещение грунта с одним промежуточным валом заключается в том, что машинист, разрабатывая выемку или карьер траншейным способом, перемещает грунт при первом зарезании только на 1/2 или 1/3 часть пути. При втором зарезании набранный перед отвалом грунт перемещается к месту укладки, при этом по пути захватывается также грунт, оставленный от предыдущего зарезания. В такой же почти последовательности перемещают грунт с двумя промежуточными валами с той лишь разницей, что машинист первый набор грунта перед отвалом перемещает на 3/4 пути до места укладки, а второй набор – на 1/2 пути; потом при третьем наборе грунта и перемещении его к месту укладки машинист захватывает отвалом бульдозера также грунт, оставленный за первые два прохода. Операции по укладке перемещаемого грунта могут выполняться различными способами. Наиболее распространены способ послойного размещения и способ накапливания отдельными кучами с последующей планировкой. При укладке грунта отвал бульдозера во время движения поднимают на высоту 15 – 20 см, и грунт отсыпается ровным слоем. При этом уложенный грунт предварительно уплотняется гусеницами трактора и в последующем окончательно уплотняется катками или трамбующими машинами. Этот способ называется укладкой слоем "от себя". При другом способе послойной укладки — укладке слоем "на себя" машинист, доставив грунт к месту укладки и не останавливая бульдозера, быстро поднимает отвал и на 1,0 – 1,5 м продвигается вперед, после чего останавливает машину, опускает на грунт отвал, переключает заднюю скорость и, двигаясь задним ходом, тыльной стороной отвала разравнивает доставленный грунт. Применяется способ укладки грунта кучами – отдельными, вполуприжим и вприжим. При укладке грунта отдельными кучами их доставляют к месту укладки и отсыпают на таком расстоянии, чтобы подошвы их откосов касались друг друга. При укладке грунта вполуприжим вторую и последующие кучи при отсыпке надвигают на ранее отсыпанные так, что расстояние между вершинами куч примерно равно их высоте. При укладке грунта вприжим расстояние между вершинами отсыпаемых куч должно быть 0,5 – 0,75 их высоты. При укладке грунта отдельными кучами высота их равна примерно 0,6 – 0,7 м, после разравнивания (планировки) получается слой толщиной около 0,25 – 0,30 м. При укладке грунта вполуприжим высота куч равна 0,7 – 0,9 м, после их разравнивания получается слой толщиной 0,4 – 0,6 м. При укладке грунта вприжим высота куч достигает 1,0 – 1,2 м, после их разравнивания получается слой до 0,6 – 0,8 м. После завершения операции по освобождению отвала от грунта машинист возвращает бульдозер в исходное положение – выполняет холостой ход. В зависимости от дальности перемещения грунта машина возвращается в исходное положение задним ходом (без разворота машины) или передним ходом (с разворотом машины). При перемещении грунта более чем на 50 м и широком фронте работ, когда имеется возможность свободного разворота машины в месте укладки и в месте зарезания грунта, холостой ход бульдозера выполняют передним ходом на IV – V передачах. При перемещениях грунта менее чем на 50 м холостой ход бульдозера выполняют задним ходом на III – IV передачах. Основные схемы выполнения работ бульдозерами. К основным схемам выполнения работ бульдозерами относятся прямая и боковая разработки грунта, разработка грунта ступенями, срезка возвышенностей (холмов, бугров), засыпка оврагов, ям, траншей и пазух, планировка площадок, срезка откосов в выемках, возведение насыпей, устройство каналов при поперечном перемещении грунта. При прямой разработке грунта бульдозер, двигаясь по прямой линии, срезает и перемещает грунт к месту отсыпки, после чего, подняв отвал, возвращается задним ходом в исходное положение. Грунт срезают и перемещают до тех пор, пока он не будет выбран на требуемую глубину. Работа бульдозера будет наиболее производительной при перемещении грунта на расстояние 15 – 25 м. Эта схема работы бульдозера применяется при разработке траншей по ширине, равной ширине отвала, при засыпке оврагов и т. п. При боковой разработке грунта бульдозер, двигаясь сначала по прямой, срезает грунт, накапливая его перед отвалом, затем делает поворот в правую или в левую сторону, где отсыпает грунт. Оставив грунт в месте отсыпки, бульдозер возвращается задним ходом в исходное положение и повторяет ту же операцию. Эта схема применяется при срезке бугров, засыпке впадин и траншей, планировочных работах. При разработке грунта ступенями бульдозер, двигаясь по прямой вперед, срезает и перемещает грунт в возводимую насыпь с одной позиции, а обратно возвращается для следующего забора грунта в другое место, находящееся рядом с первой позицией. Для забора следующей партии грунта бульдозер возвращается задним ходом. Эта схема работы бульдозера наиболее распространена при возведении насыпей. При срезке бугров, холмов и отдельных неровностей, а также при разработке выемок набор грунта осуществляется при движении бульдозера под уклон, причем общая высота срезки может достигать 3 м и больше, а уклон, под которым срезается грунт, – до 30°. Засыпка оврагов, ям и траншей выполняется аналогично рассмотренной выше схеме по срезке холмов, бугров и различного рода неровностей. Эти работы часто совмещаются – срезая бугры и неровности, засыпают ямы, траншеи и др. При выполнении планировочных работ проходы бульдозера должны перекрывать друг друга в среднем на 0,5 м. Машинист бульдозера обязан тщательно следить за ходом планировочных работ, срезая бугры и делая досылки в ямы срезанным грунтом. Кроме того, машинист должен так регулировать положение отвала, чтобы не образовывалось, неровностей и волнистой поверхности. Планируемая поверхность может быть горизонтальной или иметь требуемый по проекту продольный или поперечный уклон. После окончания планировки выполняется чистовая отделка участка, при этом бульдозер движется задним ходом со свободно опущенным отвалом для машин с канатным управлением и при "плавающем положении" – с гидравлическим управлением. Планировка откосов выполняется бульдозером, оборудованным откосником. Откосы выемок и насыпей крутизной до 35° можно планировать бульдозером при поперечных проходах под уклон. Срезка откосов в глубоких выемках выполняется в два приема. Сначала срезают откос при движении бульдозера под уклон, перемещая грунт в выемку, а затем срезанный грунт из выемки перемещают в насыпь или под откос насыпи. Уклон откоса, по которому может спускаться бульдозер, перемещая грунт, во избежание сползания не должен превышать 25°. При устройстве каналов с поперечным перемещением грунта нож отвала бульдозера срезает грунт по всей ширине канала и перемещает его на противоположную бровку, возвращаясь задним ходом в исходное положение. Такой способ применим при устройстве каналов относительно небольшой ширины глубиной до 2,0 м и крутизне его откосов не более 20°. Окончательная доводка профиля канала выполняется откосниками. Установка и наладка рабочих органов бульдозеров. Меняя при установке положение отвала, можно уменьшить или увеличить усилие резания, соответственно увеличить или уменьшить скорость рабочего хода машины, а также в известных пределах и мощность ее двигателя. Положение отвала бульдозера определяется углами: резания; положения отвала в плане; наклона отвала. Угол резания грунта – угол между передней гранью отвала и плоскостью резания, которая у бульдозеров совпадает с плоскостью движения режущей кромки ножей. При разработке легких грунтов отвал следует устанавливать с углом резания 60-65°, а при разработке тяжелых грунтов 52-57°. Для изменения угла резания бульдозеры оборудованы устройствами (механическими или гидравлическими), посредством которых меняют положение отвала. У бульдозеров с механическим приводом для изменения угла предусмотрены регулировочные винты на раскосах или специальная планка с отверстиями, а также особая конструкция опорных шарниров толкающих брусьев, обеспечивающих зазор в их соединениях: у бульдозеров с гидравлическим приводом – отдельно установленные гидроцилиндры. Угол положения отвала в плане – угол между осью движения бульдозера и плоскостью отвала. Изменение положения отвала в плане может быть обеспечено только в бульдозерах с поворотным отвалом (в универсальных бульдозерах – путем его перестановки при остановке машины). В бульдозерах с канатно-блочным, механическим приводами перестановка выполняется вручную с закреплением штырями подкосов бульдозерного оборудования на основной толкающей раме бульдозера; в бульдозерах с гидравлическим приводом – посредством гидроцилиндров из кабины машиниста. Угол положения отвала в плане должен соответствовать характеру выполняемых работ. Рекомендуются следующие значения угла: при перемещении грунта — 90°; при разравнивании грунта — 120°; при засыпке траншей, канав и др. — 135°. Угол наклона отвала – угол между плоскостью движения кромки ножей отвала и плоскостью движения бульдозера. В большинстве случаев наклон отвала является нежелательным, так как возникающее неравномерное распределение усилий резания неблагоприятно отражается на управляемости бульдозера (машину уводит в сторону) и его техническом состоянии. В отдельных случаях (работа на косогорах и т. п.) наклон отвала является необходимым. Принимаются следующие углы наклона отвала: на тяжелых, а также связных грунтах 4 – 8°; при работе на косогорах и неровностях – 4°. Необходимо постоянно следить за состоянием ножей бульдозеров – работа затупленными ножами снижает производительность.

Общие сведения о строительных машинах

Применяемые в строительстве машины и механизмы можно классифицировать : по виду выполняемой работы; по характеру и технологии рабочего процесса;. по режиму работы; по виду привода; по мощности (производительности); по ходовому оборудованию; по универсальности; по виду управления. По технологическому признаку строительные машины можно разделить на следующие классы: горизонтального безрельсового транспорта; грузоподъемных монтажных работ; непрерывного транспорта; погрузочно-разгрузочных работ; земляных и подготовительных работ; буровых работ; свайных работ; механической обработки (дробления, сортировки, мойки) каменных материалов; приготовления, транспортирования и укладки бетонных смесей и растворов; отделочных работ; производства железобетонных изделий, производства различного вида работ механизированным инструментом. Класс делится на группы машин, различающиеся по характеру рабочего процесса. Например, машины для земляных работ делятся на землеройные (экскаваторы); землеройно-транспортные; для гидравлической разработки грунта и др. Машины разных групп по режиму работы могут быть как прерывного (циклического) действия (например, одноковшовые экскаваторы), так и непрерывного действия (многоковшовые экскаваторы, машины для гидравлической разработки грунта). Каждая группа машин может выполнять различные технологические процессы и отличаться рядом конструктивных особенностей. Так, экскаваторы применяют для работы в транспорт (например, карьерные машины) и в отвал (вскрышные машины). При этом группа разделяется на типы, отличающиеся конструкцией отдельных узлов, агрегатов, а иногда и машин. Все типы машины должны иметь ряд типоразмеров, различающихся между собой мощностью привода, массой, размерами рабочего органа, габаритами, но имеющих в основном близкую конструкцию. По виду основного привода различают машины, в которых используются двигатели: электрические, внутреннего сгорания, пневматические и гидравлические или комбинация двух из них (например, дизель-электрические). По степени подвижности (универсальности) машины делят на стационарные и подвижные; последние в зависимости от способа агрегатирования могут быть самоходными, полуприцепными и прицепными. В зависимости от типа ходового оборудования машины могут быть гусеничными, на пневматических шинах, на рельсовом и на шагающем ходу.Различают Машины универсальные (при большом числе сменного рабочего оборудований и нескольких типах сменного ходового и силового оборудования) и машины специализированные. По системам управления различают машины с ручным и автоматическим управлением, а по средствам управления — с механическим, гидравлическим, пневматическим и электрическим управлением. Применяются машины со смешанным управлением (например, гидромеханические). Расширяется область применения универсальных самоходных машин. Все чаще такие машины состоят из базовой машины и обычно сменного навесного или полуприцепного, реже прицепного рабочего оборудования. В качестве базовой машины используют тракторы, автомобили, гусеничные, а также колесные тягачи и самоходные шасси. Наилучшие решенияполучаются агрегатированием базовых машин или машин целиком из унифицированных узлов (сборочных единиц). Конструктивные и эксплуатационные особенности машин оценивают по основным их параметрам. К ним относятся: мощность, сила тяги, емкость ковша экскаватора или скрепера, размеры отвала бульдозера, максимальный диаметр бурения при различных категориях грунта и породы, габариты и масса машины, энергоемкость, удельные нагрузки на грунт движителей и др. Для каждой группы машин выделяют главный параметр, который определяет эксплуатационную характеристику машин этой группы. Например, у бульдозеров главным параметром считают номинальную силу тяги, у одноковшовых экскаваторов — геометрический объем ковша. В одной и той же группе машин обычно имеется большое количество моделей, основные параметры или отдельные узлы и агрегаты которых отличаются друг от друга незначительно. В связи с трудностью организовать серийное производство машин и сложностью эксплуатации их делят на тнпоразмерные ряды, в каждом из которых количество моделей минимально. В ряду можно выбрать машину необходимой производительности, мощности и т. д., соответствующие наиболее рациональным условиям работы, а некоторые машины позволяют выполнять работы всего диапазона данного вида работ. Для этого параметры отдельных моделей связаны определенной математической зависимостью. Для строительных машин принято определять ряд по главному параметру машин. Ряд строят таким образом, чтобы отношение этого параметра между моделями изменялось по геометрической прогрессии с показателем 1,6 или 1,25. При разработке типоразмерного ряда машин проводится также анализ основных параметров, конструктивных, эксплуатационных и экономических показателей существующих отечественных и зарубежных машин. На основе типоразмерного ряда можно создать «семейство» машин. Для обеспечения их поточного изготовления проводят широкую унификацию и стандартизацию узлов и создают машины методом агрегатирования.

АВТОБЕТОНОСМЕСИТЕЛИ

Автобетоносмесители применяют для приготовления бетонной смеси в пути следования от питающих отдозированными сухими компонентами специализированных установок к месту укладки, для приготовления бетонной смеси непосредственно на строительном объекте, а также для транспортирования готовой качественной смеси с побуждением ее при перевозке.

Они представляют собой гравитационные реверсивные бетоносмесители с грушевидным смесительным барабаном, установленные на шасси грузовых автомобилей, специальных шасси автомобильного типа или на полуприцепах, агрегатируемых с трехосными тягачами. Смесительные барабаны имеют постоянный угол наклона оси (10...15°) к горизонту. Внутри смесительных барабанов установлены двухзаходные винтовые лопасти, обеспечивающие загрузку и перемешивание бетонной смеси при вращении барабана в одну сторону и выгрузку готовой смеси при вращении барабана в обратном направлении (реверсе). Привод вращения смесительного барабана может быть механическим с отбором мощности от автономного двигателя через систему механических передач, включающих реверсивный редуктор и цепную передачу с зубчатым венцом, закрепленным на барабане, и гидромеханическим с отбором мощности через гидромеханическую передачу от автономного двигателя, двигателя базового шасси или от коробки отбора мощности трансмиссии шасси. Гидромеханическая передача включает гидронасос с регулируемой подачей, реверсивный гидромотор и планетарный редуктор. Гидронасос нагнетает рабочую жидкость в гидромотор, который через планетарный редуктор приводит во вращение смесительный барабан. Гидромеханический привод позволяет бесступенчато плавно регулировать частоту вращения барабана. Рабочее давление в гидросистеме составляет 18...22 МПа. Для загрузки смесительного барабана компонентами смеси или бетонной смесью, а также выгрузки смеси из смесительного барабана на место укладки автобетоносмесители оборудуются лотковыми загрузочно-погрузочными устройствами. Для обеспечения технологического процесса приготовления бетонной смеси из сухих компонентов, предварительно загруженных в смесительный барабан, а также промывки барабана и узлов автобетоносмесителя от остатков бетонной смеси автобетоносмеситель снабжен системой водопитания с баками для воды, аппаратурой для подачи воды под давлением и ее дозирования.

Летнее содержание улиц и городских дорог

Работы по содержанию дорог в летний период заключаются в поддержании чистоты на проезжей части и тротуарах, а также в проведении мероприятий по предупреждению преждевременного износа и разрушения дорожных одежд, обеспечению нормальных условий их эксплуатации, повышению безопасности движения.

Источником загрязнения проезжей части городских дорог является пыль и мусор, приносимые ветром с прилегающих неблагоустроенных улиц и дворов, а также грязь, заносимая колесами автомобилей.  Уборка проезжей части и тротуаров от пыли, мусора, отложений грунта и т.д. преследует две цели: во-первых, повысить санитарно-гигиенические условия на городских улицах и, во-вторых, улучшить транспортно-эксплуатационные качества городских дорог. Наносы песка, пыли, грунта действуют на покрытие при движении транспорта как абразивный материал и способствуют преждевременному их износу. Прикатанный колесами грунт создает неровности на покрытиях и снижает коэффициент службы. Наносы глины и ила на покрытиях при увлажнении снижают коэффициент сцепления.  Операции по уборке улиц разделяют на постоянные и периодические. К постоянным относятся работы, связанные с регулярной очисткой дорожных покрытий от грязи, пыли, мусора. Периодические операции по уборке улиц включают удаление с дорожных покрытий и лотков проезжей части отложений наносного грунта после ливней, грязи, выносимой колесами автомашин с близлежащих строек, а также другие работы, выполняемые не систематически (например, очистка проезжей части и тротуаров от опавших листьев, пыли и мусора, наносимых на проезжую часть сильными ветрами).  Улицы и городские дороги убирают по определенным, заранее намечаемым режимам. Режимы постоянных работ обусловлены рядом факторов, от которых зависит характер и степень загрязненности и запыленности улиц. К ним относятся: интенсивность и скорость движения транспорта, уровень благоустройства прилегающих улиц и дворовых территорий, наличие крупных торговых, зрелищных и других предприятий, работа которых связана с большим скоплением людей, состояние водоотвода.  К факторам, влияющим на выбор режимов периодических работ, относятся: наличие и расположение строительных площадок, временных складов растительного грунта, песка, расположение посадок деревьев и кустарников, преобладающее направление ветра. Интенсивность и скорость движения транспорта по дороге во многом определяют характер загрязнения улицы. Например, при интенсивности движения до 40 - 60 авт/ч и скорости до 40 км/ч пыль и уличный мусор распределяются по проезжей части сравнительно равномерно. На дорогах с более интенсивным движением и высокими скоростями пыль и мусор отбрасываются потоками воздуха, возникающими при прохождении транспорта к бортовому камню и располагаются вдоль него полосой шириной 0,5-1 м.  На улицах с односторонним движением или на магистралях с разделительной полосой загрязнения скапливаются по обеим сторонам проездов - у бортовых камней, а при наличии резервной зоны - частично на ней. Грунтовые наносы после таяния снега или дождей откладываются обычно у бортовых камней. Наносный грунт со строительных площадок распределяется, как правило, по всей ширине проезжей части.  Количество наносимых на дорогу загрязнений зависит от того, насколько высока степень благоустройства прилегающей к дороге территории. Если улицы и дворы имеют усовершенствованные покрытия, хорошо озеленены, то с них меньше будет наноситься на дорогу пыли, грязи, мусора. На улицах, проездах, площадках, примыкающих к рынкам, магазинам, вокзалам, мусор распределяется равномерно по проезжей части. Его накопляемость определяется интенсивностью пешеходного движения, а также числом уличных урн для мусора, их расстановкой. Засоряемость остановок городского транспорта также происходит равномерно.  В зависимости от засоряемости проезжей части улиц, накопления на ней грязи, пыли, мусора назначаются те или иные технологические операции летней уборки, а также их периодичность. Установлены значения предельной засоренности проезжей части. Для улиц в благоустроенных жилых районах с усовершенствованными покрытиями на дорогах, тротуарах и во дворах предельная норма засоренности не должна превышать 30 г/м2; для улиц, пересекаемых дорогами с покрытиями переходного или простейшего типов, а также к которым примыкают дворы с такими же покрытиями - 50 г/м2; для второстепенных улиц и проездов с небольшой интенсивностью движения - 80 г/м2; для остановок городского общественного транспорта установлена санитарная норма засоренности - 10 г/м2.  Различают следующие технологические операции летней механизированной уборки дорожных покрытий: мойку, поливку, подметание, уборку остановок транспорта, уборку грунтовых наносов.  Мойка дорожных покрытий. Мойку производят на улицах и дорогах с водонепроницаемыми покрытиями (асфальтобетонными, цементобетонными), имеющими закрытую систему водоотвода или достаточные продольные уклоны, обеспечивающие надежный сток воды. Мойка водопроницаемых покрытий, таких, как, например, щебеночное, может привести к их размыву и разрушению. Механизированную мойку дорожных покрытий обычно производят в ночное время специальными поливомоечными машинами.  Днем улицы моют лишь в исключительных случаях после сильных дождей, когда необходимо убрать с проезжей части наносы грунта.  Основными узлами поливомоечной машины являются цистерна, водяной насос, система трубопроводов, поворотные сопла (насадки). Вода из цистерны по всасывающему трубопроводу подается к насосу и далее по напорному трубопроводу к насадкам. При мойке сильно загрязненных проездов, например, примыкающих к стройплощадкам, где грунт выносится на проезжую часть колесами автомобилей или попадает с газонов и разделительных полос, используют поливомоечные машины, снабженные снегоочистительными щетками. Покрытие увлажняют, затем подметают щетками, убирая с него грязь. После уборки грязи покрытие тщательно промывают. Для предотвращения попадания на проезжую часть грязи с газонов и разделительных полос их поперечный профиль следует по возможности устраивать вогнутым, как это делается, например, на улицах городов Финляндии, Швеции и ряда других стран.  Мойку покрытий производят плоскими веерообразными струями, выбрасываемыми из насадков машины под давлением до 4 кгс/см2 (0,4 МПа). Насадки поворачивают и устанавливают таким образом, чтобы направление струй составляло 75-80° к направлению движения поливомоечной машины.  Загрязнения смывают с покрытия к бортовому камню и затем наиболее легкие частицы с потоками воды попадают в водосточную сеть. Проезжую часть улиц и дорог обычно моют под уклон. Этим достигается наибольшая эффективность мойки. Ширина промываемой полосы 7 м.  Улицы и дороги, имеющие ширину проезжей части до 14 м, промывают одной поливомоечной машиной. Сначала моют одну сторону, затем другую. При большей ширине проезжей части применяют колонну машин. Первая машина промывает полосу осевой линии, остальные следуют за ней уступами с перекрытием полос, вымытых впереди идущими машинами на 0,7-1 м. Интервал между машинами в колонне от 10 до 20 м. Последняя машина, идущая вдоль лотка, снабжена специальной насадкой, создающая сильную струю. Она промывает прилотковую полосу, на которой оседают наиболее тяжелые частицы уличного мусора. Средняя часовая производительность машины 15 тыс. м².  Поливомоечные машины заправляют водой из городского водопровода. Эффективность использования поливомоечных машин во многом зависит от продолжительности их заправки водой. Число заправочных пунктов необходимо назначать из условия сокращения времени пробега машин и заправки их водой. Расстояние от заправочного пункта до обслуживаемых улиц не должно превышать 1,5-2 км. Заправочные пункты организуются над колодцами городского водопровода. В колодце устанавливают гидрант со шлангами для одновременной заправки водой двух поливомоечных машин. Если в городской водопроводной сети не хватает напора или расстояние до заправочного пункта слишком велико, заправку машин можно производить из водоемов рек, озер, предварительно получив на это разрешение от органов санитарного надзора.  Режимы мойки устанавливают в зависимости от интенсивности движения. На скоростных и магистральных улицах с интенсивностью движения более 240 авт/ч мойку проезжей части производят один раз в 5 сут.; на улицах и дорогах местного значения при интенсивности до 120 авт/ч - один раз в 3 сут; при интенсивности до 60 авт/ч - один раз в 2 сут. Площади и проезды с большим пешеходным движением, примыкающие к вокзалам, рынкам, большим магазинам, автостанциям, следует мыть ежедневно не менее одного раза. Нормы расхода воды составляют: при мойке проезжей части 0,9-1,2 л/м2, при мойке лотков 1,6-2л/м². Широкие тротуары моют поливомоечными машинами один раз в сутки.  Поливка дорожных покрытий. Поливку производят для снижения запыленности и улучшения микроклимата на улицах города в жаркие летние дни. В отличие от мойки поливку можно осуществлять на дорогах с любыми типами покрытий. Поливку, как и мойку, производят поливомоечными машинами с той лишь разницей, что насадки устанавливают таким образом, чтобы струи воды были направлены вперед по ходу движения машины. Ширина полосы поливки 15 м. Средняя часовая производительность машины 55 тыс. м².  При поливке должно быть обеспечено равномерное смачивание покрытия. Расход воды для поливки улиц с усовершенствованными покрытиями составляет 0,2-0,3 л/ м², с прочими покрытиями - 0,4-0,6 л/ м². В жаркую сухую погоду действие поливки весьма кратковременно, особенно на благоустроенных улицах и дорогах. Существуют более эффективные способы борьбы с запыленностью - с помощью жидких хлоридов (СаС1₂), битумных эмульсий, отходов целлюлозно-бумажной промышленности и т.д. Эти реагенты могут оказывать пылесвязующее действие при норме расхода 0,5-1 л/ м² в течение 20-30 дней.  Подметание дорожных покрытий. Подметание производят в первую очередь на тех улицах и проездах, где отсутствует ливневая канализация и мойка их малоэффективна. Подметание покрытий производят в дневное время подметально-уборочными машинами, которые при проходе забирают пыль и уличный мусор в бункер. Машины оборудованы специальными приспособлениями для обеспыливания рабочей зоны путем увлажнения покрытия или отсоса пыли.  Специальное оборудование подметально-уборочной машины смонтировано на шасси грузового автомобиля. Оно состоит из подметальных щеток, транспортера, бункера для мусора, системы увлажнения покрытия, механизмов привода. На машине установлены три подметальные щетки - главная цилиндрическая, расположенная за задними колесами, и две круглые лотковые, установленные по обе стороны машины.  Главная цилиндрическая щетка служит для подметания покрытия и подачи уличного мусора в питатель механического транспортера, который направляет его в бункер машины. Лотковые щетки служат для подметания проезжей части и лотковой полосы. Вращаясь вокруг своей вертикальной оси, они перемещают мусор в зону действия главной щетки, которая забрасывает его в питатель. Имеются вакуумные подметально-уборочные машины, в которых пыль и мусор подаются в бункер пневматическим транспортером.  Подметально-уборочные машины, выпускаемые отечественной промышленностью, обладают большой производительностью (до 20 тыс. м2/ч) и отличаются высоким качеством уборки. После прохода машины обычно в лотке остается не более 5 г/м2 пыли, что в шесть раз меньше предельно допустимой засоренности.  Установлен следующий порядок подметания улиц. В первую очередь подметают лотки непромытых за ночь улиц и магистралей с интенсивным движением транспорта. Во вторую очередь подметают проезжую часть улиц со средней и малой интенсивностью движения транспорта. Затем по мере накопления уличного мусора убирают остальные улицы в соответствии с установленным режимом уборки.  Для уборки тротуаров и остановок городского транспорта применяют малогабаритные тротуароуборочные машины. Ширина убираемой такими машинами полосы составляет 0,8-1,5 м. Тротуары и остановки убирают в часы наименьшего движения пешеходов и минимального скопления пассажиров. При одноразовом режиме уборки подметание производят рано утром, до начала движения городского транспорта. При двухразовой уборке первое подметание производят рано утром, второе - вечером, после того как уменьшится поток пассажиров городского транспорта и возвращающихся с работы пешеходов.  К работам по летнему содержанию дорог относится заполнение швов в бетонных покрытиях, бортовых камнях, а также нанесение и возобновление на проезжей части линий регулирования уличного движения. Швы в бетонных покрытиях заполняют различными мастиками, герметиками или неопреновыми прокладками для предотвращения попадания в них влаги, а также улучшения ровности при движении автомобилей. В последнее время для заполнения швов в цементобетонных покрытиях все чаще стали применять самовулканизирующиеся герметики, приготовляемые на основе полисульфидных смол - тиокола.  Тиоколовые герметики имеют высокую упругость, деформативность. хорошо сцепляются с бетоном. Эти свойства сохраняются в течение 15-20 лет. Для приготовления тиоколового герметика и заполнения швов в Союздорнии создан специальный агрегат, который состоит из мешалки, компрессора, двигателя и заливщиков. Швы перед заливкой необходимо тщательно прочистить от грязи металлически ми крючками и затем продуть сжатым воздухом.  Швы в бортовых камнях заполняют цементным раствором. Перед этим их очищают от грязи и промывают. Для заполнения швов раствором применяют шприц, имеющий конический конус с соплом и винтовой шток с поворотной ручкой. Шприц крепится с помощью кронштейна к передвижной тележке. При мойке дорожных покрытий, а также во время дождей мусор и грязь попадают с проезжей части в дождеприемные колодцы и оседают в отстойниках и водосточных трубах.

Содержание улиц и городских дорог в весенний и осенний периоды

Работы по содержанию городских дорог преследуют главную цель - обеспечить круглогодично заданные значения их транспортно-эксплуатационных качеств: прочности, ровности, шероховатости, износа.

Эти показатели во многом зависят от своевременного и качественного проведения работ по содержанию. Однако следует учитывать, что содержание дорог не ставит задачи повысить показатели качества, а лишь сохранить их проектную величину в течение определенного межремонтного периода.  Значения транспортно-эксплуатационных качеств устанавливаются проектом при строительстве или реконструкции дорог. Задача работ по содержанию - не допустить существенного снижения транспортно-эксплуатационных качеств в процессе эксплуатации дорог. Как указывалось ранее, воздействие на дорогу погодно-климатических факторов в разные периоды года различны. Поэтому различен и характер сезонных работ по содержанию городских дороги.  В весенний период содержание дорог сводится главным образом к предохранению одежд от разрушения на слабых пучинистых участках. К летнему содержанию относятся мероприятия по очистке дорожных покрытий, тротуаров, остановок городского транспорта от пыли, грязи, уличного мусора, а также по нанесению линий регулирования движения. Весенние работы по содержанию включают защиту дорожных одежд от проникновения влаги в заемляное полотно, очистку покрытий от грязи, грунтовых насосов, опавших листьев, а также подготовку к содержанию дорог в зимний период.  Зимние работы по содержанию являются наиболее трудоемкими и дорогостоящими. Они направлены на обеспечение бесперебойного и безопасного движения транспорта при снегопадах, метелях, обледенении дорожных покрытий. Как уже указывалось, в процессе содержания транспортно-эксплуатационные качества дорог не восполняются, а лишь поддерживаются в заданных величинах.  В летний период, а также зимой коэффициент прочности правило, не меняется, а при проведении работ по летнему и зимнему содержанию дорог обычно не принимается в расчет эксплуатационной службой. Зато в период оттаивания его величина резко снижается из-за увлажнения грунтов земляного полотна. Коэффициенты службы, износа, сцепления во все времена года в равной степени зависят от того, насколько своевременны и эффективны работы по содержанию городских дорог.  Всевозможные наплывы и неровности на дорогах снижают фактическую скорость движения транспорта и, следовательно, коэффициент службы. Песок и пыль на проезжей части влияют на коэффициент износа покрытий а, плотная корка снега и льда приводит к уменьшению коэффициента сцепления.  Временное снижение коэффициента сцепления может происходить на покрытиях при их увлажнении во время дождей или таяния снега, а также после влажной уборки или поливки улиц. Образующаяся при этом водная пленка снижает безопасность движения по дорогам. На дорогах Италии и ряда других стран установлены специальные автоматические устройства, регистрирующие толщину водной пленки на покрытиях и их скользкость и в зависимости от этого отмечающие на световых указателях допустимую скорость движения транспорта. Коэффициент сцепления повышают устройством на покрытиях шероховатых слоев износа.  В весенний период происходит оттаивание грунтов и обильное насыщение их влагой (четвертая стадия увлажнения). При этом снижается величина фактического модуля упругости, а следовательно, и коэффициент прочности.  На переувлажненных участках дорог под воздействием ударов и толчков при движении тяжелого транспорта могут образоваться просадки. Поэтому одной из первостепенных задач работ по содержанию улиц и городских дорог в весенний период является улучшение водно-теплового режима земляного полотна. Для этого прежде всего необходимо по возможности вывезти или разровнять тонким слоем снег, лежащий на газонах и разделительных полосах. Тем самым будет обеспечено равномерное оттаивание грунта земляного полотна по всей его ширине.  Весной особое внимание уделяют участкам дорог, подверженным пучинообразованию. За ними устанавливают постоянный надзор. При первых признаках пучинообразования принимают меры к прекращению движения по дороге или снижению его до полного оттаивания и высыхания пучинистых грунтов.  На улицах с троллейбусным движением, где невозможно изменить транспортные маршруты, ограничивают скорость движения по слабым, переувлажненным участкам до минимума или замедляют оттаивание грунтов земляного полотна, по возможности посыпая покрытия слоем песка, шлака или других теплоизолирующих материалов. Однако эти меры следует расценивать как временные. В качестве кардинальных мер, принимаемых к опасным, с точки зрения пучинообразования участкам улиц и городских дорог с интенсивным грузовым и троллейбусным движением, следует относить своевременную их реконструкцию с заменой пучинистых грунтов, устройством теплоизолирующих слоев.  Переувлажнение грунтов земляного полотна и потеря ими несущей способности могут происходить также при интенсивном таянии снега во дворах или на прилегающих к улице или городской дороге территориях. В этих случаях необходимо заблаговременно позаботиться о вывозке снега или, если это невозможно, об очистке лотков и обеспечении хорошего стока вод через закрытую водосточную сеть или по кюветам.  Водостоки должны быть заблаговременно подготовлены к приему паводковых вод. Необходимо снять установленное на зиму утепление с решеток водоприемных колодцев, проверить состояние дренажей мелкого заложения, а также колодцев и водопропускных труб и при наличии ледяных пробок удалить их паром, полученным в специальных передвижных парообразователях.  В весенний период на проезжую часть дорог может выноситься грунт с неблагоустроенных улиц или дворовых территорий, а также газонов и разделительных полос. Он загрязняет покрытия, делает их скользкими. Наносный грунт с покрытий необходимо своевременно убирать. Для этого используют автогрейдеры, поливомоечные машины, оборудованные зимними снегоочистительными щетками. После снятия грязи с покрытия его промывают струей воды.  Осенний период (первая стадия) характеризуется повышением увлажнения грунтов земляного полотна за счет притока поверхностных вод, главным образом атмосферных осадков, проникающих сквозь трещины и швы в покрытиях, в бортовых камнях, через газоны и обочины. В этот период понижается температура воздуха и в связи с этим уменьшается интенсивность испарения влаги. Поэтому необходимо заблаговременно позаботиться о снижении накопления влаги в земляном полотне. Для этого следует к началу осеннего периода завершить работы по заливке трещин и заполнению швов в цементобетонных покрытиях и бортовых камнях. Для уменьшения увлажнения грунтов и подстилающего слоя необходимо также обеспечить надежную работу сопутствующего дренажа мелкого заложения и водосточной сети.  В конце осени обычно проводят мероприятия по подготовке к зиме - очищают водосточные колодцы и трубы, утепляют водоприемники. В осенний период проезжая часть улиц нередко покрывается опавшими листьями. Они отбрасываются колесами транспортных средств или ветром к лоткам и в результате завихрения воздушных потоков у бортовых камней откладываются возле них в виде валиков. Опавшие листья служат помехой транспортному движению, повышают скользкость покрытий, особенно при торможении. К работам по осеннему содержанию городских дорог относится очистка их от опавших листьев, что осуществляется с помощью вакуумных подметально-уборочных или специальных листоуборочных машин.  В осенний период обычно заготавливают хлориды, пескосоляные смеси для зимней борьбы со снегом и льдом на проезжей части городских дорог. К работам по осеннему содержанию городских дорог относится также уборка проезжей части и тротуаров от пыли, грязи, уличного мусора. Организация и технология этих работ описана ниже.

СОДЕРЖАНИЕ ГОРОДСКИХ ДОРОГ И ТРОТУАРОВ

Содержание городских дорог и тротуаров предусматривает сезонные работы по систематическому уходу за дорожными одеждами, поддержанию их в надлежащем эксплуатационном состоянии, порядке и чистоте.

Содержание дорожных одежд включает следующие виды работ:  очистку проезжей части и тротуаров от пыли, грязи, снега и льда;  уход за ослабленными участками дорог, в том числе пучинистыми, а также за покрытиями переходного типа;  работы по обеспечению безопасности движения;  приведение дорожной обстановки в надлежащее состояние, нанесение линий разметки на покрытиях улиц, проездов и площадей;  пропуск вод по отводным сооружениям, очистку и промывку водосточных и дренажных сетей;  уход за водосточной сетью в зимнее время (утепление колодцев, пропарка коллекторов для ликвидации ледяных пробок, организация снегосплава и контроль за ним и другие работы);  проведение периодического учета интенсивности движения транспорта по городским улицам и дорогам;  технический учет и инвентаризацию.  Работы по содержанию дорожных одежд и тротуаров носят сезонный характер, их разделяют на летние, осенние, зимние и весенние. Летом покрытия дорог, тротуаров, площадей регулярно подметают и промывают, обеспечивая их чистоту, совершенствуют дорожную обстановку, обновляют разметку. Осенние работы заключаются в подготовке дорожных одежд к эксплуатации в зимних условиях в период, наиболее трудный для обеспечения бесперебойного движения транспорта.  Зимние работы включают очистку проезжей части от снега и льда, устранение скользкости, своевременное распределение противогололедных и других материалов. Весенние работы направлены на ликвидацию последствий зимы, устранение возникших в зимний период деформаций и разрушений. Эти работы проводятся одновременно с текущим ремонтом. Большого объема работ требует содержание водостоков и дренажей.

БЕТОН

Бетон - искусственный каменный материал, получаемый в результате твердения специально приготовленной смеси, состоящий из вяжущего материала, крупного и мелкого заполнителя и воды.

При необходимости в бетонную смесь вводят специальные добавки, улучшающие его технологические и структурные характеристики. Состав бетонной смеси должен обеспечить бетону к определенному сроку заданные свойства (прочность, морозостойкость, водонепроницаемость и др.).  Бетон является главным строительным материалом, который применяют во всех областях строительства. Возможность получить материал с самым различным комплексом свойств, высокая архитектурно-строительная пластичность, сравнительная простота и доступность технологии, малая энергоемкость и возможность успешного использования местного сырья и утилизации техногенных отходов, хорошие технико-экономические показатели, экологическая безопасность - все это вывело бетон на первое место среди строительных материалов. Технико-экономическими преимуществами бетона и железобетона являются: низкий уровень затрат на изготовление конструкций в связи с применением местного сырья, возможность применения в сборных и монолитных конструкциях различного вида и назначения, механизация и автоматизация приготовления бетона и производства конструкций. Бетонная смесь при надлежащей обработке позволяет изготавливать конструкции оптимальной формы с точки зрения строительной механики и архитектуры.  Бетон долговечен и огнестоек, его плотность, прочность и другие характеристики можно изменять в широких пределах. Недостатком бетона, как любого каменного материала, является низкая прочность на растяжение, которая в 10-15 раз ниже прочности на сжатие. Этот недостаток бетона устраняется в железобетоне, когда растягивающее напряжение принимает арматура. В силу этих основных преимуществ бетоны различных видов и железобетоные конструкции из них являются основой современного строительства. В качестве вяжущего чаще всего берут портландцемент, но могут быть использованы и другие вяжущие: строительный гипс, битум, полимеры, вяжущие низкой водопотребности (ВНВ) и др. Крупный заполнитель - щебень или гравий, мелкий - песок.  В зависимости от плотности различают бетоны:  - особо тяжелые бетоны - плотностью более 2500 кг/м3, изготавливаемые на особо тяжелых наполнителях (из магнетита, барита, чугунного скрапа и др.). Эти бетоны применяют для специальных защитных конструкций; - тяжелые бетоны - плотностью 2200-2500 кг/м3 на песке, гравии или щебне из тяжелых горных пород;  - облегченные бетоны - плотностью 1800-2200 кг/м3;  - легкие бетоны - плотностью 500-1800 кг/м3.  При проектировании бетонных и железобетонных конструкций назначают требуемые характеристики бетона: класс (марку) прочности бетоны, марки морозостойкости и водонепроницаемости. Бетон должен быть однородным - это важнейшее техническое и экономическое требование. Тяжелый цементный бетон идет на сооружение фундамента дома, для бетонирования погреба, овощной ямы, водоема, бассейна, устройства дорожек, ступенек крыльца и др. Плиты перекрытий, плиты дорожных покрытий, перемычки, элементы оград, подвалов и фундаментов, детали колодцев и столбы освещения также изготавливают на основе тяжелого бетона. Экономический эффект, достигаемый при применении высокопрочного бетона, заключается в том, что при более высокой стоимости данного материала по сравнению с бетонами низких классов уменьшается требуемое из расчета на прочность сечение несущей конструкции. Наибольший эффект достигается при использовании особо высокопрочного бетона в конструкциях колон высотных зданий за счет снижения количества арматуры и уменьшения сечения колонны. В качестве модификаторов в составах таких бетонов используются комплексные добавки на основе микрокремнезема и суперпластификатора. Наиболее полно современные возможности технологии бетона получили в создании и производстве высококачественных бетонов. Под этим термином, принятым в 1993 г. совместной рабочей группой ЕКБ/ФИП, объединены многокомпонентные бетоны, которые изготавливают из смеси с ограниченным водосодержанием, с высокими эксплуатационными свойствами, прочностью, долговечностью, адсорбционной способностью, низким коэффициентом диффузии и истираемостью, надежными защитными свойствами по отношению к стальной арматуре, высокой химической стойкостью и стабильностью объема. Высококачественные бетоны имеют прочность в возрасте 28 суток 60-150 МПа, в возрасте двух суток 30-50 МПа, морозостойкость F600 и выше, водонепроницаемость W12 и выше, водопоглощение менее 1-2% по массе, истираемость не более 0,3-0,4 г/см2, регулируемые показатели деформативности, в том числе с компенсацией усадки в возрасте 14— 28 суток естественного твердения, высокую газонепроницаемость. В реальных условиях прогнозируемый срок службы такого бетона превышает 200 лет. Возможно получение супердолговечных бетонов со сроками службы до 500 лет, что подтверждается исследованиями японских ученых.  Бетон нуждается в уходе, создающем нормальные условия твердения, в особенности в начальный период после укладки (до 15-28 сут). В теплое время года влагу в бетоне сохраняют путем поливки и укрытия. На поверхность свежеуложенного бетона наносят битумную эмульсию или его укрывают полиэтиленовым и другими пленками. Тяжёлые бетоны изготавливаются в соответствии с ГОСТ 26633-91 «БЕТОНЫ ТЯЖЕЛЫЕ И МЕЛКОЗЕРНИСТЫЕ».  Для приготовления тяжелого бетона необходимы следующие материалы. В качестве вяжущих материалов следует применять портландцементы и шлакопортландцементы по ГОСТ 10178. Вид и марку цемента следует выбирать в соответствии с назначением конструкций и условиями их эксплуатации, требуемого класса бетона по прочности, марок по морозостойкости и водонепроницаемости, величины отпускной или передаточной прочности бетона для сборных конструкций на основании требований стандартов, технических условий или проектной документации на эти конструкции с учетом требований ГОСТ 23464, а также воздействия вредных примесей в заполнителях на бетон.  Портландцемент обязан быть свежим, не слежавшимся. Если есть комки, цемент просеивают через сито с размерами ячеек 5 мм. Если марка цемента выше той, которая рекомендуется для данного бетона, то надо разбавить высокоактивный цемент тонкомолотой активной добавкой, чтобы избежать перерасхода высокомарочного цемента. В качестве мелких заполнителей для бетонов используют природный песок и песок из отсевов дробления и их смеси, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 8736, а также золошлаковые смеси по ГОСТ 25592. Песок - чистый, без глины, пыли и растительных остатков. Лучше всего подойдет песок средней крупности с песчинками диаметром 1.. .5 мм. Для приготовления тяжелых бетонов применяют природные пески, образовавшиеся в результате естественного разрушения горных пород, а также искусственные, полученные путем дробления твердых горных пород и из отсевов. Природные пески представляют рыхлую смесь зерен различных минералов, входивших в состав изверженных (реже осадочных) горных пород (кварца, полевого шпата, кальцита, слюды и др.). В зависимости от зернового состава песок разделяют на крупный, средний, мелкий. Мелкие частицы (пыль, ил, глина) увеличивают водопотребность бетонных смесей и расход цемента в бетоне. Поэтому содержание в песке зерен, проходящих через сито 0,16 мм, должно быть не более 10% по массе, при этом количество пылевидных, илистых и глинистых частиц, определяемых отмучиванием, не должно превышать 3%. Глина набухает при увлажнении и увеличивается в объеме при замерзании, снижая морозостойкость. Песок очищают от мелких частиц путем промывки. В природном песке и в гравии могут содержаться органические примеси (например, продукты разложения остатков растений), в частности, органические гумусовые кислоты, которые понижают прочность бетона и даже разрушают цемент. Наличие органических примесей определяют колориметрическим (цветовым) методом. В качестве крупных заполнителей для тяжелых бетонов используют щебень из природного камня по ГОСТ 8267, щебень из гравия по ГОСТ 10260, щебень из попутно добываемых пород и отходов горнообогатительных предприятий по ГОСТ 23254, гравий по ГОСТ 8268, а также щебень из шлаков ТЭЦ по ГОСТ 26644. В зависимости от крупности зерен щебень, гравий подразделяют на четыре фракции: 5-10 мм, 10-20 мм, 20-40 мм и 40-70 мм. Щебень, гравий могут поступать в виде смеси двух или большего числа фракций. По соглашению между поставщиком и потребите­лем может применяться щебень фракций 3-10 мм, 10-15 мм (или 5-15),15-20 мм. Зерновой состав каждой фракции или смеси фракций должен находиться в указанных ниже пределах. Кроме того, годятся битый кирпич, куски старого бетона, битое стекло, старые гвозди, обрубки стального прутка. Нельзя применять лом цветных металлов.  Вода, применяемая для затворения бетонной смеси и поливки бетона, не должна содержать вредных примесей, препятствующих схватыванию и твердению вяжущего вещества. Для затворения бетонной смеси применяют водопроводную питьевую воду, а также природную воду (рек, естественных водоемов), имеющую водородный показатель рН не менее 4, содержащую не более 5600 мг/л минеральных солей, в том числе сульфатов не более 2700 мг/л . He допускается применять болотные, а также сточные бытовые и промышленные воды без их очистки.

ЗНАЧЕНИЕ БЕТОНА В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

Современное строительство немыслимо без бетона.

2 млрд. м3 в год - таков сегодня мировой объем его применения. Это один из самых массовых строительных материалов, во многом определяющий уровень развития цивилизации. Бетон - самый сложный искусственный композиционный материал, который может обладать совершенно уникальными свойствами. Бетонами называют искусственные каменные материалы, получаемые в результате затвердевания тщательно перемешанной и уплотненной смеси из вяжущего вещества с водой (реже без воды), мелкого и крупного заполнителей, взятых в определенных пропорциях. До затвердевания эту смесь называют бетонной смесью. Бетон применяется в самых разных эксплуатационных условиях, гармонично сочетается с окружающей средой, имеет неограниченную сырьевую базу и сравнительно низкую стоимость, сравнительная простота и доступность технологии, возможность широкого использования местного сырья и утилизации техногенных отходов при его изготовлении, малая энергоемкость, экологическая безопасность. Широкое применение сборного железобетона позволило значительно сократить в строительстве расход металла, древесины и других традиционных материалов, резко повысить производительность труда, сократить сроки возведения зданий и сооружений. Полное удовлетворение потребностей строек страны и их экономическое и техническое соответствие научно- техническому прогрессу связано с расширением заводского производства изделий и конструкций из сборного железобетона и создание крупных предприятий с передовой технологией, механизацией и автоматизацией производства. Важнейшим звеном технического прогресса в производстве сборного железобетона, связывающим науку с производством, является проектирование новых технологических линий, цехов, заводов, реконструкция и переоснащение действующих предприятий. В проектах непосредственно реализуются результаты научных исследований, используются достижения передовой техники. От качества проектирования в значительной степени зависят темпы технического прогресса.

ТЕХНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БЕТОННОЙ СМЕСИ

При изготовлении железобетонных изделий и бетонировании монолитных конструкций самым важным свойством бетонной смеси является удобоукладываемость (или удобоформуемость), т.е. способность заполнять форму при данном способе уплотнения, сохраняя свою однородность.

Для оценки удобоукладываемости используют три показателя: - подвижность бетонной смеси (П), являющуюся характеристикой структурной прочности смеси; - жесткость (Ж), являющуюся показателем динамической вязкости бетонной смеси;  - связность, характеризуемую водоотделением бетонной смеси после ее отстаивания. Подвижность бетонной смеси характеризуется измеряемой осадкой (см) конуса (ОК), отформованного из бетонной смеси, подлежащей испытанию. Подвижность бетонной смеси вычисляют как среднее двух определений, выполненных из одной пробы смеси. Если осадка конуса равна нулю, то удобоукладываемость бетонной смеси характеризуется жесткостью. Жесткость бетонной смеси характеризуется временем (с) вибрирования, необходимым для выравнивания и уплотнения предварительно отформованного конуса бетонной смеси в приборе для определения жесткости. Связность бетонной смеси обуславливает однородность строения и свойств бетона. Очень важно сохранить однородность бетонной смеси при перевозке, укладке в форму и уплотнении. При уплотнении подвижных бетонных смесей происходит сближение составляющих ее зерен, при этом часть воды отжимается вверх. Уменьшение количества воды затворения при применении пластифицирующих добавок и повышение водоудерживающей способности бетонной смеси путем правильного подбора зернового состава заполнителей являются главными мерами борьбы с расслоением подвижных бетонных смесей. Укладка бетонной смеси также аналогична укладке опилкобетона. При бетонировании фундамента, если есть булыжники или валунные камни, не трудно приготовить бутобетон. Для этого бетонную смесь укладывают в опалубку и с помощью трамбовки в нее забучивают булыжники. Важно, чтобы каждый булыжник был закрыт со всех сторон бетонной смесью и не выступал над ее поверхностью. При перемешивании бетонной смеси в. результате взаимного распределения частиц объем полученной смеси составит 0,6...0,7 от расчетного, то есть вместо 100 л раствора получится 60.. .70 л. Это необходимо учесть при определении количества потребного бетона.  Применение модификаторов различного назначения позволяет в широких пределах изменять строительно-технологические свойства бетонных смесей. Благодаря высокой подвижности бетонной смеси, за счет использования суперпластификатора, при низком значении водоцементного отношения смесь легко подается к месту укладки в опалубку с помощью бетононасосов.  В ряде случаев применение суперпластификаторов совместно с другими модифицирующими добавками позволяет полностью отказаться от использования виброуплотнения. Для снижения расслаиваемости бетонной смеси в состав модификаторов включают стабилизирующие добавки. Благодаря применению модификаторов бетона, высота подачи бетонной смеси с помощью бетононасосов при бетонировании конструкций высотных зданий составила более 400 метров.  При использовании в составе модификаторов добавок регуляторов сроков схватывания и твердения удалось добиться беспрерывной подачи бетонной смеси при поярусном бетонировании. Это позволило практически в 2 раза сократить сроки возведения высотных зданий с железобетонными несущими конструкциями.  Для приготовления тяжелого бетона и изготовления железобетонных конструкций в настоящее время применяются вяжущие низкой водопотребности (ВНВ), приготовленных с суперпластификатором С-3 на заводах сборного железобетона и строительных площадках. ВНВ представляет собой новый класс высокоэффективных гидравлических вяжущих веществ, имеющих ряд преимуществ по сравнению с традиционным портландцементом. В основе процесса получения ВНВ лежит механо-химическая активация сырьевой композиции при оптимальном соотношении компонентов. На основе этих вяжущих создаются строительные материалы низкой энергоемкости.  Вяжущие низкой водопотребности применяются в строительстве при возведении монолитных зданий и сооружений, при производстве сборных бетонных и железобетонных изделий и там, где требуются безвибрационные технологии и беспропарочные режимы твердения изделий. При этом достигается высокая экономическая эффективность, т. к. по технологии получения ВНВ из имеющегося клинкера можно получать в 1,5-2 раза больше вяжущего материала нормального качества и значительно экономить энергозатраты на его производство (80 кг условного топлива против 210 кг), а также снизить транспортные расходы. Создание новых видов вяжущих обеспечивает снижение расхода клинкерной части цемента по сравнению с современным уровнем на 40-50%, приближает производство вяжущего к объектам строительства и, как следствие, снижает транспортные расходы до 70%. Применение ВНВ позволяет потенциально увеличить реальную активность цемента в 2-2,8 раза, и соответственно, прочность бетона в 1,5-2 раза. Дальнейшее повышение прочности ограничивается свойствами и характеристиками заполнителей. Ясно, что такой прирост прочности может быть реализован в виде существенных технологических преимуществ. Потенциальные возможности увеличения прочности бетона могут быть преобразованы в различные превышенные другие его характеристики и особенно технологические его свойства. Внедрение ВНВ с этой точки зрения обеспечивает возможности расширения этих свойств, которые позволяют говорить о принципиально новых технологических возможностях бетонных смесей. Необходимо отметить, что использование ВНВ вместо цемента с различными добавками, вводимыми в бетономешалку, значительно (в 2-3 раза) увеличивает время начала и окончания схватывания бетонной смеси, что позволяет перевозить ее на значительно большие расстояния. Это в свою очередь приведет к тому, что в целом по каждому району строительства можно будет обходиться меньшим количеством бетонных заводов. Применение ВНВ позволяет сократить в зимних условиях ухода за бетонной смесью, а также уменьшить продолжительность технологических перерывов, назначаемых обычно для набора прочности бетона. Может быть сокращено так же время ухода за свежеуложенным бетоном в жаркое время года и, естественно, снижены затраты труда, расход воды и т. д.  В целом же применение ВНВ в условиях стройплощадки, расширяя технологические и физико-механические свойства бетона и условия его применения не требует каких-либо существенных изменений в технологии бетонных работ. Постепенный переход к более эффективным видам бетона будет предопределен их более высоким качеством и соответственно большей конкурентоспособностью на строительном рынке, большими возможностями в создании новых видов конструкций, возведении зданий и сооружений, всемерным снижением эксплуатационных затрат и инвестиционных рисков при строительстве сложных инженерных объектов.

ДОБАВКИ ДЛЯ БЕТОНОВ

В зависимости от назначения (основного эффекта действия) добавки для бетонов подразделяют на виды.

1. Регулирующие свойства бетонных смесей: - пластифицирующие; - стабилизирующие; - водоудерживающие;  - улучшающие перекачиваемость; - регулирующие сохраняемость бетонных смесей; - замедляющие схватывание ускоряющие схватывание; - поризующие (для легких бетонов): воздухововлекающие, пенообразующие, газообразующие. 2. Регулирующие твердение бетона: - замедляющие твердение,  - ускоряющие твердение. 3. Повышающие прочность и (или) коррозионную стойкость, морозостойкость бетона и железобетона, снижающие проницаемость бетона: водоредуцирующие, кольматирующие, газообразующие, воздухововлекающие, повышающие защитные свойства бетона по отношению к стальной арматуре (ингибиторы коррозии стали). 4. Придающие бетону специальные свойства: противоморозные (обеспечивающие твердение при отрицательных температурах); гидрофобизирующие.

ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА АСФАЛЬТОВОГО БЕТОНА

Производство асфальтобетонной массы осуществляется на специальных заводах    : стационарных и временных. Стационарный асфальтобетонный завод (АБЗ) выпускает массу в больших количествах и предназначен для строительства асфальтобетонных покрытий на крупных строительных объектах, работы на которых выполняют в течение нескольких лет, например АБЗ для строительства городских дорожных покрытий. Временные АБЗ предназначены для обслуживания асфальтобетонной массой небольших объектов или крупных, но сильно растянутых в одном направлении, — магистральных автомобильных дорог и др.

Заводы по производству асфальтобетонной массы относятся к высокомеханизированным предприятиям. На современных заводах достигнута полная механизация и автоматизация основных технологических операций. В состав завода входят: смесительный цех, машины и оборудование которого предназначены для приготовления асфальтобетонной массы, дробильно-сортировочный цех для изготовления щебня, помольный цех для изготовления минерального порошка, цех битумного хозяйства, энергосиловое и паросиловое отделения, складское хозяйство, ремонтно-механические мастерские и лаборатория при отделе технического контроля качества. Известно, что одним из важнейших компонентов асфальтобетонной смеси является минеральный порошок, без которого невозможно получить асфальтобетон, отвечающий требованиям ГОСТа. Для получения минерального порошка используется часть песчаной фракции минерального состава асфальтобетонной смеси, предварительно прошедшей через сушильный барабан, затем измельченной в мельнице, и поданной через накопительный бункер в смеситель. На листе 1 показана технологическая схема производства асфальтобетонной смеси. Основная операция технологии — смешение исходных и подготовленных материалов, принимаемых в определенных количествах по проектному составу. Температура выпускаемой из смесительного аппарата массы 150—180°С или ниже у теплых и холодных масс. Иногда в состав асфальтобетонной массы одновременно с битумом вводят поверхностно-активную добавку, дозируемую с помощью специального дозатора. Наиболее часто используют лопастные смесители. Быстрое перемешивание в смесителях этого типа достигается при турбулентно-вращательном движении массы за счет повышенной частоты вращения валов лопастей мешалки — до 200 об/мин. Облегчает и ускоряет перемешивание песчаной асфальтобетонной массы предварительное активирование минерального порошка или введение активных добавок в смеситель в период перемешивания. При производстве асфальтобетонной смеси используют ковшовые конвейеры (данный конвейер указан на листе 2). Их применяют для подъема материалов по вертикали на высоту до 50 м. На бесконечной цепи установленной на двух звездочках, ведущей и ведомой, или бесконечной ленте, установленной на двух барабанах, закрепляют рабочие органы – ковши. На таких элеваторах можно транспортировать как сыпучие, так и кусковые материалы. Сыпучие и мелкокусковые материалы загружают предварительно в загрузочный башмак, из которого его забирают ковши. Крупнокусковые материалы необходимо подавать непосредственно в ковши. Элеваторы бывают быстроходные (со скоростью тягового органа 1,25-2,0 м/с) и тихоходные (со скоростью 0,4 – 1.0 м/с). В этих элеваторах используют ковши с цилиндрическими днищами (указан на листе 2 рис. б ) и остроугольные с бортовыми направляющими. Ковши с цилиндрическими днищами для транспортирования сухих материалов (земли, песка, мелкого каменного угля) и мелкими для транспортирования плохо высыпающихся материалов (влажного песка, молотого гипса, извести, цемента). Остроугольные ковши с бортовыми направляющими применяют для транспортирования абразивных и кусковых насыпных материалов. Чтобы не остудить асфальтобетонную массу в пути следования к месту ее укладки, кузов автомобиля-самосвала рекомендуется покрывать брезентом, деревянными щитами и др. Укладывают горячую массу механическими укладчиками. Чем выше температура воздуха и лучше участок защищен от ветра, тем больше длина укладываемой полосы. Так, например, при температуре более +25°С и хорошей защите от ветра длина полос составляет 100—200 м, при +5—10°С она составляет 25—60 м. Самый распространенный способ уплотнения горячей массы при больших масштабах строительства дорожных покрытий — укатка катками (статического действия, вибрационными, пневмоколесными), а в помещениях — площадочными вибраторами. Первичное уплотнение уложенного слоя производится трамбующим брусом асфальтоукладчика. Монолитный асфальтобетон в покрытии должен удовлетворять определенным техническим требованиям. Реальные свойства асфальтобетона не остаются постоянными, так как внешние условия могут быстро изменяться, а вместе с ними должны изменяться и свойства покрытия из асфальтового бетона. При обычной температуре (20—25°С) четко проявляются упруго- и эластичновязкие его свойства, при повышенных температурах — вязкопластические, а при пониженных, отрицательных температурах асфальтобетон становится упругохрупким телом. Но он чувствительно реагирует не только на колебания температуры (t°), но также на изменение скорости (v) приложения механических усилий (нагрузки) или скорости деформирования. Чем выше значения v, тем при более высоких напряжениях разрушается асфальтобетон. В производственных работах обычно механическую прочность асфальтобетона характеризуют пределом прочности при сжатии стандартных образцов, испытанных при заданных температуре и скорости приложения нагрузки. При одноосном сжатии предел прочности асфальтобетона определяют на цилиндрических образцах, размерами(диаметр и высота) 50,5×50,5 или 71,4×71,4 мм (в зависимости от крупности минерального заполнителя). Испытания проводят при температурах 20, 50°С и скорости приложения нагрузки, равной 3 мм/мин. При температуре 20°С предел прочности при сжатии асфальтобетона составляет около 2,5 МПа, а при растяжении — в 6—8 раз меньше. С понижением температуры предел прочности при сжатии возрастает (до 15—20 МПа при -15°С), а с повышением — снижается (до 1,0—1,2 МПа при +50°С). Из других технических характеристик следует отметить износостойкость и водостойкость. Износостойкость определяют по потере массы образцов, испытываемых на кругах истирания или в барабанах (с определением износа). Горячий асфальтобетон в дорожных покрытиях изнашивается в пределах 0,2—1,5 мм в год. Водостойкость характеризуют величиной набухания и коэффициентом водостойкости, равным отношению пределов прочности при сжатии образцов в водонасыщенном и сухом состояниях при температуре 20°С. Он должен быть в пределах 0,6—0,9; величина набухания в воде не более 0,5% (по объему).

СОСТАВЛЯЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ АСФАЛЬТОВОГО БЕТОНА.

При изготовлении асфальтобетонной массы используют щебень, гравий, песок, минеральный порошок и битум.

   Щебень применяют из изверженных и метаморфических горных пород с пределом прочности при сжатии не менее 100,0-120,0 МПа или пород осадочного происхождения с пределом прочности не менее 60,0-80,0 МПа (в водонасыщенном состоянии); для дробления горных пород на щебень чаще всего используют граниты, диабазы, базальты, известняки и доломиты, а также прочные доменные шлаки. Щебень или гравий должны быть чистыми, разделенными по фракциям 20...40, 10... 20 и 5... 10 мм с морозостойкостью не менее Мрз25; в мягких климатических условиях — не менее Мрз15. Песок природного происхождения или полученный в результате дробления горных пород с прочностью не ниже прочности щебня. Природные пески должны быть разнозернистые, чистые с модулем крупности более 2,0 и содержанием пылевато-глинистых частиц не более 3% (по массе). Минеральный порошок изготовляют путем измельчения известняков и доломитов с пределом прочности при сжатии не менее 20,0 МПа, а также доменных шлаков или асфальтовых пород. По степени измельчения необходимо, чтобы порошок проходил (при мокром рассеве) через сито с отверстиями 1,25 мм, содержание же частиц мельче 0,071 мм было не менее 70% по массе, а частиц мельче 0,315 мм — не менее 90%. Битумы бывают природные и нефтяные. Природные являются продуктом естественного видоизменения нефти. Они встречаются иногда в чистом виде, образуя озера, в виде твердых скоплений – асфальтитов, но чаще пропитывают горные породы – известняки, доломиты, песчаники. Содержание битрумав них 10-80%. Из этих пород битум получают путем экстрагирования с помощью различных растворителей. В основном применяют нефтяные битумы. Их стоимость в 5-6 раз ниже природных. По способу получения нефтяные битумы делят на: - остаточные (остаток после отгонки из нефти бензина, керосина и части масел); - окисление (нефтяные остатки окисляют кислородом воздуха в конвекторах периодического или непрерывного действия или в трубчатых реакторах, называемые окислительными колонками;. Кроме указанных компонентов в процессе приготовления асфальтобетонной массы иногда добавляют ПАВ, улучшающие качество готового асфальтобетона. Эти вещества позволяют удлинить сроки строительного сезона, облегчить технологические операции и увеличить долговечность материала.

РАЗНОВИДНОСТИ АСФАЛЬТОВЫХ БЕТОНОВ

К разновидностям асфальтобетона относятся теплый, холодный, литой, цветной. Более редким в строительстве является дегтебетон.

Теплый асфальтобетон используют для устройства нижних слоев в пoкрытиях. Для приготовления теплого асфальтобетона используют вязкие нефтебитумы марок БНД 200/300 и БНД 130/200 или жидкие битумы; теще более тоньше измельченный, чем в горячих смесях известняковый порошок; щебень, искусственный песок, прочные шлаки. Температура готовой теплой массы при ее выходе из смесителя должна быть 90—130°С. Допустимые пределы температур массы при ее уплотнении в покрытии: нижний — 50°С при работах в теплую погоду и при марке битума СГ 70/130; верхний — 100°С при работах в холодную погоду и при марке битума СГ 130/200. Уплотнение производят легкими и тяжелыми (12 т) катками; при холодной погоде рекомендуется уплотнять массу сразу же после ее укладки в покрытие, чтобы не остудить массу и не потерять ее удобообрабатываемость. Толщину рыхлого слоя назначают на 15—20% больше проектной толщины и покрытия, что регулируется положением выглаживающей плиты укладчика. Холодный асфальтобетон содержит жидкий или разжиженный вязкий битум, что позволяет укладывать массу холодного асфальта при температуре окружающего воздуха. Приготовление холодного асфальта осуществляется в горячем и холодном состояниях. При приготовлении массы в горячем состоянии применяют жидкий или разжиженный битум, в холодном — битумную эмульсию. Холодный асфальт применяют для создания верхних слоев дорожных покрытий и при производстве ремонтных работ. Если холодный асфальт употребляется в строительных работах после его изготовления на АБЗ, то укладку массы производят еще в теплом состоянии. В этом случае слой массы ложится компактнее, а при его уплотнении быстрее формируется монолитное покрытие. При работах во влажную погоду используют холодный асфальт, приготовленный на битумной эмульсии. В первый период эксплуатации дорожного покрытия рекомендуется не допускать высокой грузонапряженности при движении автотранспорта, так же как нельзя допускать и слишком слабой интенсивности движения транспорта, поскольку окончательное формирование покрытия происходит именно под действием этого движения. Холодный асфальт приготовляют с применением щебня из морозостойких карбонатных пород (известняков, доломитов) и доменных шлаков с пределом прочности при сжатии не менее 80 МПа. Чтобы покрытие не становилось скользким при его эксплуатации, к известняковому щебню добавляют до 30% мелкого (8—10 мм) гранитного, базальтового щебня или искусственного дробленого песка из тех же пород камня. Песок должен быть чистым, однородным, без органических примесей или глинистых частиц. Для повышения вязкости и клеящей способности разжиженного или жидкого битума в состав холодного асфальта добавляют минеральный (известняковый) порошок. Холодный асфальт может длительное время оставаться в рыхлом состоянии в складских условиях (до 8—10 месяцев). Поэтому холодную асфальтобетонную массу обычно приготовляют в зимнее время года с тем, чтобы ее раскладку в покрытие произвести с наступлением весны. Зимняя заготовка массы позволяет работать АБЗ практически в течение полного года. При чрезмерно длительном хранении рыхлая масса холодного асфальта постепенно слеживается, образуются глыбы, в этом случае требуется предварительное ее рыхление, добавляя на последней стадии перемешивания массы, хлорное железо и другие специальные вещества (добавки) до 2—3%, чтобы уменьшить слеживание при длительном хранении. Однако, нужно помнить, что механическое рыхление ухудшает качество массы вследствие обнажения отдельных частиц, покрытых пленкой битума. При тонких пленках битума слеживаемость массы меньше и прочность плотного покрытия выше. При выборе вяжущего учитывают, что чем холоднее погодные условия, длительнее срок хранения массы, ниже прочность камня, тем вяжущее вещество должно быть более жидким. Доля вяжущего вещества в составе холодного асфальта устанавливается проектированием оптимального состава, но обычно находится в пределах 6—8% для песчаного и 5—7% для мелкозернистого. Качество холодного асфальта в покрытиях характеризуется его прочностью при сжатии в сухом и водонасыщенном состояниях при 20°С соответственно 1,5—2,0 и 1,0—1,5 МПа, коэффициентом водоустойчивости не менее 0,6—0,8 и некоторыми другими, показателями свойств. В целом следует отметить, что эта разновидность асфальтового бетона применяется в ограниченных размерах, но покрытия из него перспективные. Литой асфальтовый бетон выделяется из других горячих аналогов тем, что все межзерновые поры в нем заполнены асфальтовым вяжущим веществом. После укладки массы и ее уплотнения в монолите практически отсутствуют остаточные поры и пустоты, поэтому покрытия из него водонепроницаемые. Преимущество литого асфальта состоит в том, что работы по его укладке можно производить при сравнительно низких температурах (до -10°С) воздуха. Не требуется продолжительного уплотнения массы катками или тромбования при ямочном ремонте. Достаточно прикатать его легкими (0,5—1,5 т) катками. Преимуществом покрытий из литого асфальта является также их высокая долговечность, износостойкость и шероховатость. Литой асфальтобетон не лишен и некоторых недостатков: к деформациям при высоких температурах воздуха и к образованию трещин в период низких температур воздуха. В последние годы эти недостатки были резко ослаблены. В получаемых составах литого асфальта содержится минеральных частиц крупнее 5 мм 50—55%, асфальтовяжущего вещества 20—25%. Слой уложенной массы не требует дополнительного уплотнения. С понижением температуры покрытия с 200°С до атмосферной литой асфальт в покрытии отвердевает и пригоден к эксплуатации. Достоинства покрытий из вибролитых смесей отмечены при их укладке на дорогах высоких категорий, мостах, эстакадах и взлетно-посадочных полосах аэродромов. По технологии вибролитья используют подогретые зернистые минеральные материалы температурой 280—300°С, если порошок поступает холодным; температуру нагрева их снижают на 12—14%, если порошок в мешалку подается подогретым до температуры 120—140°С. Битум подогревают до температуры 150—170°С. Температура смеси должна быть 190—200°С, если температура воздуха выше -10°С; не ниже 220°С, если температура воздуха +10—15°С. Технические свойства смеси и асфальтобетона: пористость минеральной смеси не более 20%, подвижность смеси при 200°С — не менее 25 мм (определяют с помощью металлического конуса); водонасыщение уплотненных образцов — 1,0% от объема; глубина вдавливания штампа в образцы при температуре 40°С — не более 4 мм. Цветной асфальтовый бетон состоит из мелкого щебня (5—7 мм), песка, минерального порошка, связующего, пластификатора и пигмента. В качестве вяжущего вещества в нем выступает структурный элемент из связующего и минерального порошка с добавлениями пластификатора и пигмента. В качестве щебня применяют измельченные отходы белого мрамора и известняка. Песок должен быть чистым и светлым, а минеральный порошок — из тонко измельченного белого мрамора. Связующим в цветном асфальте обычно служат полимеры, полиэтилен, поливинилхлорид, и др. Из пигментов более цветостойкими являются железный сурик, крон желтый, оксид хрома. Цветной асфальтобетон применяют для оформления площадей скверов, остановок городского транспорта, пешеходных переходов и других объектов города.

КЛАССИФИКАЦИЯ АСФАЛЬТОВЫХ БЕТОНОВ

К основным классификационным признакам асфальтобетонов относятся разновидность крупного заполнителя, вязкость битумов, размеры зерен щебня или гравия, структурные параметры, производственное назначение.

Асфальтобетон 1) По показателю бывает: - холодный; - горячий; 2) По виду минеральной составляющей (заполнителя): - щебёночный; - гравийный; - песчаный; 3) По вязкости применяемого битума: - горячий а\б - вязкие и жидкие; - холодный а\б - жидкие; 4) По остаточной пористости - горячие а\б делятся: а) высокоплотные - от 1 до 2.5% б) плотные - свыше 2.5 до 5% в) пористые - свыше 5 до 10% г) высокопористые - свыше 10 до 18% - холодные а\б - свыше 6 до 10% 5) По содержанию щебня: - горячий а\б: а) А-свыше 50 до 60% б) Б-свыше 40 до 50% в) В-свыше 30 до 40% - холодный а\б: а) Бх-свыше 40 до 50% б) Вх-свыше 30 до 40% 6) По производственному назначению; 7) По технологическим признакам асфальтобетонной смеси в процессе укладки. В зависимости от вида крупного заполнителя асфальтобетоны разделяют на: - щебеночные, состоящие из щебня, песка, мин. порошка и битума; - гравийные, состоящие из гравия, песка, мин. порошка и битума; - песчаные —отсутствует крупный заполнитель (щебень или гравий). По вязкости применяемого битума и по температуре укладки асфальтобетонной массы в конструктивный слой они подразделяются на: - горячие укладываемые при температуре не ниже 120°С; - теплые укладываемые при температуре не ниже 70°С; - холодные укладываемые при температуре не ниже 5°С. Кроме того, горячие и теплые асфальтобетоны в зависимости от использования их в дорожной конструкции разделяют на: - плотные — для верхних слоев покрытия дорог с остаточной пористостью от 2 до 7%; - пористые — для нижнего слоя и оснований дорожных покрытий, с остаточной пористостью от 7 до 12% по массе; - высокопористые — с пористостью 12 ... 18%. Плотные дорожные асфальтобетоны (горячие и холодные) в зависимости от количественного содержания в них крупного или мелкого заполнителя подразделяют на пять типов: А, Б, В, Г, Д. Так, например, тип А содержит 50 ... 65% щебня; тип Б — 35 ... 50% щебня или гравия; тип В — 20 ... 35% щебня или гравия. Кроме того, плотные горячие и теплые асфальтобетоны подразделяют на три марки — I, II, III в зависимости от качественных показателей. По производственному назначению различают асфальтобетоны: дорожные, аэродромные, гидротехнические, для плоской кровли и полов. По технологическим признакам асфальтобетонной массы в процессе ее укладки и уплотнения асфальтобетоны и растворы разделяют на: -жесткие; -пластичные; -литые. Для уплотнения жестких и пластичных масс применяют тяжелые и средние катки. Литую асфальтобетонную массу часто уплотняют специальными валками, легким катком или вовсе не уплотняют.

Экскаватор

Экскаватор (от лат. excavo — долблю) - основной тип землеройных машин, главным образом для разработки мягких горных пород в массиве или скальных в раздробленном состоянии. Различают одноковшовые (механическая лопата, драглайн и др.) и многоковшовые (цепные и роторные) экскаваторы.

История Активное строительство железнодорожных полотен в 30-х годах XIX века и нехватка рабочих сподвигли американца Отиса в 1832-1836гг. изобрести первый одноковшовый экскаватор. Позднее появились многоковшовые экскаваторы или абзетцеры, которые имели огромные размеры и передвигались по рельсам, выкапывая желобы породы. С ними работало множество специальных машин, среди которых заметен путепередвигатель, передвигавший многочисленные рельсы экскаватора. В Советском Союзе было построено три абзетцера, два из которых немецкого производства, работавших с начала 1960 годов до распада СССР, на добыче фосфоритов в Лопатинском руднике. На данный момент все три машины не функционируют и проданы на утилизацию, в руднике работает лишь один маленький абзетцер, добывающий фосфориты в ограниченных количествах. Одноковшовый экскаватор Одноковшовый экскаватор - землеройная машина циклического действия для разработки (копания), перемещения и погрузки грунта. Рабочим органом является подвижный ковш, закреплённый на стреле, рукояти или канатах. Ковш загружается за счет перемещения относительно разрабатываемого грунта. При этом корпус экскаватора относительно грунта остается неподвижным - тяговое усилие создаётся механизмами экскаватора. Это отличает экскаватор от скрепера и погрузчика, где тяговое усилие при загрузке ковша создаётся перемещением корпуса машины. Одноковшовый экскаватор - наиболее распространённый тип землеройных машин, применяемых в строительстве и добыче полезных ископаемых. Классификация Одноковшовые экскаваторы классифицируются по типу шасси, типу привода, типу рабочего оборудования, возможности поворота рабочего оборудования относительно опорной поверхности. Полноповоротные Рабочее оборудование, приводы, кабина машиниста и двигатель устанавливаются на поворотной платформе, которая в свою очередь устанавливается на шасси и может поворачиваться относительно него в любую сторону на любой угол. Неполноповоротные Рабочее оборудование закрепляется на шасси с помощью поворотной колонки. Поворот рабочего оборудования осуществляется на угол 45-90 градусов от начального положения. Двигатель, механизмы, кабина машиниста размещены на неповоротном шасси. В настоящее время неполноповоротными выполняются экскаваторы, навешиваемые на тракторы. По типу шасси Навешиваемые на тракторы В качестве базового шасси используется трактор, чаще всего колёсный. Неполноповоротное экскаваторное оборудование устанавливается сзади (реже сбоку) трактора, на специальной раме. Наиболее распространенными являются экскаваторы, навешиваемые на тракторы класса 1,4. Характерный объём ковша - 0,2-0,5 м³. Применяются для выполнения небольших землеройных или погрузочных работ, чаще всего при ремонте инженерных сетей. Конструкция рабочего оборудования позволяет оперативно переставлять ковш для работы прямой или обратной лопатой. Ковш может заменяться грейфером, грузовыми вилами или крюком. Для привода используется двигатель базового трактора. Привод рабочего оборудования гидравлический. Благодаря относительно высокой скорости хода могут оперативно прибывать к месту выполнения работ, расположенных на расстоянии 20-30 км от места базирования. Трактор с навешенным экскаваторным оборудованием может использоваться также для выполнения транспортных и бульдозерных работ. На автомобильном шасси В качестве базового шасси используется грузовой автомобиль, чаще всего повышенной проходимости. Обладают высокой скоростью перемещения. Применяются в случаях, когда требуется высокая мобильность: в военном деле (инженерные войска), при выполнении спасательных операций, при строительстве дорог, очистке каналов. Рабочее оборудование - преимущественно - обратная лопата. Выпускаются экскаваторы с телескопической стрелой и поворотным ковшом, позволяющим оперативно переходить от прямой лопаты к обратной. Для привода может использоваться как двигатель базового автомобиля, так и отдельный двигатель, установленный на поворотной платформе. Пневмоколёсные Экскаваторы имеют собственное специальное шасси, опирающееся на колёса с пневматическими шинами. Выполняются чаще всего полноповоротными. Для повышения устойчивости и предотвращения сползания при загрузке ковша имеют выносные опоры. Имеют скорость хода до 30 км/ч. Могут буксироваться грузовыми автомобилями со скоростью до 70 км/ч. Проходимость по слабым грунтам ограниченная. Выпускаются в широком диапазоне размерных групп - от микроэкскаваторов с объемом ковша 0,04 м³ до тяжёлых колёсных экскаваторов - с объёмом ковша до 1,5 м³. В связи со спецификой выполняемых работ: разработка котлованов, траншей, планировочные работы - рабочее оборудование - преимущественно обратная лопата. Могут использоваться с грейфером, челюстным захватом, гидравлическим молотом для рыхления грунта. Получили широкое распространение при выполнении различных видов строительных и ремонтных работ. Привод колёс шасси может осуществляться как от двигателя рабочего оборудования через механические или гидравлические передачи (гидромоторы), так и от отдельного двигателя. Гусеничные Экскаваторы имеют собственное специальное шасси с гусеничным движителем. Выполняются полноповоротными. Обладают высокой проходимостью и малым удельным давлением на грунт при большой массе. Могут работать на слабых и переувлажнённых грунтах, в том числе на торфоразработках. Имеют скорость хода 2-15 км/ч. К месту работ перевозятся тягачами на специальных тралах. Рабочий диапазон объёмов ковша весьма широк: от миниэкскаваторов с объёмом ковша 0,04 м³ до карьерных с объёмом ковша 10 м³. Имеются также особо тяжёлые карьерные гусеничные экскаваторы с объёмом ковша 26 м³ производства фирмы DEMAG (Германия). Рабочее оборудование: прямая лопата, обратная лопата, драглайн. Может использоваться с грейфером, челюстным захватом, гидравлическим молотом для рыхления грунта. Получили широкое распространение в строительстве и при добыче полезных ископаемых. Ряд моделей гусеничных и пневмоколёсных экскаваторов имеют унифицированную поворотную платформу и рабочее оборудование. Шагающие Поворотная платформа с оборудованием шагающего экскаватора установлена на опорной плите. С поворотной платформой связаны лапы, которые при работе экскаватора подняты (не касаются грунта). При передвижении экскаватора лапы опираются на грунт. При этом опорная плита отрывается от грунта. Экскаватор передвигается на один шаг вперед (для некоторых моделей возможно движение назад). После этого лапы поднимаются и возвращаются в исходное положение. На шагающем ходу выпускают крупные карьерные экскаваторы с объёмом ковша 15 м³ - 40 м³ и вылетом стрелы до 65 м - 150 м. Рабочее оборудование - драглайн. Шагающими экскаваторами выполняются вскрышные работы (расчистка залежей полезных ископаемых от пустой породы), а также добыча полезных ископаемых и перемещение их в отвал (высотой до 40м). Погрузка полезных ископаемых шагающими экскаваторами в транспортные средства осуществляться не может. Железнодорожные В качестве шасси экскаватора используется железнодорожная платформа. Применяются для ремонтных работ на железной дороге. Имеют объём ковша до 4 м³. Поворотная платформа и оборудование часто унифицировано с гусеничными экскаваторами. Плавучие Рабочее оборудование (драглайн или грейферное) установлено на понтоне. Применяются для погрузочно-разгрузочных работ, добычи песка, гравия из водоемов, дноочистительных и дноуглубительных работ. От плавучих кранов, оборудованных грейферами, плавучие экскаваторы отличаются меньшей высотой и упрощённой конструкцией стрелы. По типу двигателя Паровые экскаваторы - в качестве двигателя используется паровая машина. Были распространены в начале 20-го века. В настоящее время не выпускаются. Моментно-скоростные характеристики паровой машины и рабочего оборудования экскаватора хорошо согласовываются, что упрощает механические передачи. Экскаваторы с двигателями внутреннего сгорания - наиболее распространённый тип. Экскаватор имеет собственный двигатель, чаще всего дизельный. Это обеспечивает автономность работы. Диапазон мощности двигателей, устанавливаемых на современные экскаваторы весьма широк. Моментно-скоростные характеристики двигателя внутреннего сгорания и рабочего оборудования экскаватора несогласованы. Это требует применения на механических экскаваторах согласующих передач (редукторов, гидротрансформаторов). У гидравлических экскаваторов согласование обеспечивается гидравлическими передачами. Электрические экскаваторы - для привода рабочего оборудования используется электрические двигатели, получающие энергию от внешней сети или от собственного дизель-электрического агрегата. Электрический привод с питанием от внешней сети применяется для карьерных экскаваторов. Такие экскаваторы экономичны и не загрязняют атмосферу карьера. Электрический привод с питанием от собственного дизель-электрического агрегата применяется в плавучих экскаваторах. Экскаваторы, работающие во взрывоопасной среде (в шахтах) первичного двигателя не имеют. Их гидравлическое оборудование питается жидкостью высокого давления от внешней маслостанции. По типу механических передач (приводов рабочего оборудования) С групповым механическим канатным приводом (механические). Тяговое усилие к рабочим органам передаётся посредством канатов (или цепей), движимых лебёдками. Привод лебёдок осуществляется от двигателя экскаватора посредством механических передач (зубчатых, цепных, фрикционных, червячных). Универсальный экскаватор с механическим приводом оборудуется трехбарабанной лебёдкой. Стреловой барабан лебёдки используется для привода (подъёма и опускания) стрелы. Подъёмный барабан используется для подъёма ковша (или возврата рукояти при работе обратной лопатой). Тяговый барабан используется для подтягивания ковша к экскаватору (при работе драглайном, обратной лопатой). При работе прямой лопатой тяговый барабан связан с механизмом напора рукояти. Механический канатный привод широко применялся на экскаваторах в прошлом. В современных моделях его применение сокращается по следующим причинам: - экскаваторы с механическим канатным приводом имеют сложную конструкцию и содержат большое число быстроизнашивающихся изделий (накладки фрикционов, ленты тормозов, канаты). - канатный привод обеспечивает ограниченное число независимых перемещений элементов рабочего оборудования; - канатный привод технически сложно сделать автоматизированным; - канатный привод не обеспечивает полной фиксации элементов рабочего оборудования в заданном положении. На современных моделях канатный механический привод применяется только для драглайна или грейфера. С индивидуальным электрическим приводом лебедок (электромеханические). Тяговое усилие к рабочим органам передаётся посредством канатов (или цепей), движимых лебёдками. Привод каждой лебёдки и вспомогательных механизмов осуществляется индивидуальным электрическим двигателем. Такой привод применяется на тяжелых карьерных (в том числе и шагающих) и промышленных экскаваторах. С гидравлическим приводом В экскаваторах с гидравлическим приводом усилие на элементах рабочего оборудования создается гидроцилиндрами и гидродвигателями. Двигатель экскаватора приводит во вращение гидравлический насос, создающий давление рабочей жидкости в гидросистеме. Через систему гидрораспределителей полости гидроцилиндров (гидродвигателей) соединяются с напорной или сливной магистралями гидросистемы, что обеспечивает перемещение рабочего оборудования. В нейтральном положении (при запертых полостях гидроцилиндров) положение рабочего оборудования фиксируется. В настоящее время гидравлические экскаваторы имеют преимущественное распространение. Многоковшовый экскаватор Многоковшо́вый экскава́тор - землеройная машина непрерывного действия для копания и перемещения грунта. Рабочим органом являются непрерывно движущиеся ковши, закреплённые на бесконечной цепи, ленте или роторе. Усилие копания создаётся за счёт перемещения ковшей относительно корпуса машины. По сравнению с одноковшовыми экскаваторами характеризуются большей производительностью, но менее универсальны. Применяются для выполнения больших объёмов земляных работ в дорожном, мелиоративном и гидротехническом строительстве, для разработки траншей при прокладке трубопроводов и кабельных линий, в военном деле для рытья окопов, для добычи полезных ископаемых, при проведении дноуглубительных работ на водоёмах. Классификация многоковшовых экскаваторов В зависимости от направления движения режущей кромки ковша по отношению к направлению движения машины различают экскаваторы продольного, поперечного и радиального копания. Экскаваторы продольного копания У экскаваторов продольного копания направление движения режущей кромки ковша совпадает с направлением движения машины. Применяются для разработки узких траншей. Экскаваторы поперечного копания У экскаваторов поперечного копания направление движения режущей кромки ковша перпендикулярно направлению движения машины. Применяются для разработки котлованов, копания каналов, добычи полезных ископаемых. Экскаваторы радиального копания Перемещение рабочих органов производится поворотной телескопической стрелой. В зависимости от способа закрепления ковшей различают цепные и роторные экскаваторы: Цепные экскаваторы Ковши закреплены на бесконечной цепи. Отвал грунта производится непосредственно из ковшей. Форма направляющей цепи обычно задаёт профиль копания. Роторные экскаваторы Ковши закреплены на жестком роторе. Отвал грунта может производиться как непосредственно из ковшей, так и посредством транспортера.

Скрепер

Скрейпер, скрепер (англ. scraper, от scrape "скрести") - землеройно-транспортная машина, предназначенная для послойного (горизонтальными слоями) копания грунтов, транспортирования и отсыпки их в земляные сооружения слоями заданной толщины. Кроме того, при движении по насыпи скреперы своими колесами уплотняют отсыпанные слои грунта, благодаря чему сокращается потребность в специальных грузоуплотняющих машинах.

Скреперы используют для разработки разнообразных грунтов 1-111 категорий от чернозема до тяжелых глин. Очень плотные грунты предварительно разрабатывают рыхлителями. Применение скреперов определяется дальностью возки грунта. Прицепные скреперы в агрегате с базовыми гусеничными тракторами используют при дальности транспортирования от 100 до 800 и максимально до 1000 м. Чем больше вместимость скрепера, чем быстроходнее его базовый трактор, тем на большей дальности транспортирования целесообразно применять агрегат. Однако уже при дальности транспортирования 1 км прицепные скреперы уступают в рентабельности автомобилям-самосвалам, загружаемым одноковшовыми экскаваторами. Если дальность транспортирования грунта менее 100 м, выгоднее применять более простые и дешевые землеройные машины, такие как бульдозеры на базе гусеничных тракторов. Самоходные скреперы, агрегатируемые с базовыми, быстроходными колесными тягачами применяют в благоприятных условиях при дальности транспортирования от 300 до 3000 м и более. При дальности транспортирования более 3000 м по бездорожью скреперы рентабельнее самосвалов, загружаемых экскаватором. По типу ходовой части базовой машины различают скреперы на гусеничном и колесном ходу. По способу загрузки ковша грунтом различают скреперы с загрузкой движущим усилием, то есть тягой базовой машины и тягача (в случае применения последнего) и скреперы с принудительной загрузкой скребковым элеватором, установленным на самом скрепере. Характеристики скреперов - габариты: длина - до 17 300 мм, ширина - до 4500 мм, высота - до 4300 мм - масса - до 115 т - мощность двигателя - более 470 кВт - вместимость ковша - до 25 т - база скрепера - 8000 мм - размер шин - 37,5 - 99 - грузоподъемность - до 45 т - расстояние перемещения горной массы - до 5000 м - глубина резания - до 0,4 м - ширина резания - до 3,9 м - колея колес: передних - до 2900 мм, задних - до 2900 мм - дорожный просвет - до 750 мм Применение скреперов МОАЗ-6014 - послойная разработка грунта - транспортировка грунта - отсыпка грунта - разравнивание грунта - уплотнение грунта Рабочие инструменты скреперов - ковш - механизмы управления ковшом и заслонкой - ходовое оборудование Классификация скреперов 1. По геометрической емкости ковша - скреперы малой вместимости (до 3 м³) - скреперы средней вместимости (от 3 до 10 м³) - скреперы большой вместимости (более 10 м³) 2. По способу агрегатирования с тягачом - прицепные скреперы (агрегатируются с гусеничными тракторами) - полуприцепные скреперы (агрегатируются с колесными одноосными тракторами) 3. По способу загрузки ковша - скреперы, загружающиеся за счет тягового усилия базовой машины - скреперы, загружающиеся принудительно - скреперы, загружающиеся посредством скребкового элеватора 4. По способу выгрузки породы из ковша - скреперы со свободной (самосвальной) загрузкой (опрокидывание ковша вперед или назад) - скреперы с полупринудительной загрузкой (опрокидывание днища и задней стенки вперед) - скреперы с принудительной загрузкой (выдвигание задней стенки вперед) 5. По конструкции ковша - скреперы с одностворчатым ковшом - скреперы с двустворчатым ковшом - скреперы с грейферным ковшом - скреперы с телескопическим ковшом 6. По числу колесных осей - скреперы одноосные - скреперы двухосные - скреперы трехосные Производители скреперов Caterpillar МоАЗ - Могилёвский автомобильный завод

Дорожный грейдер

Гре́йдер (англ. grader, от англ. grade — нивелировать, выравнивать) — прицепная или самоходная машина для планировки и профилирования площадей и откосов, разравнивания и перемещения грунта, снега или сыпучих строительных материалов.

Выполнение всех функций грейдера происходит с помощью специального рабочего органа - отвала с ножом, который смонтирован на раме машины. Его можно поднимать, опускать, поворачивать в горизонтальной и вертикальной плоскости. Самоходные грейдеры носят также название автогрейдеры. Отвал автогрейдера снабжен механическим или гидравлическим управлением, приводимым в действие от двигателя. Иногда на автогрейдере устанавливается вспомогательный орган - кирковщик, который состоит из 7-11 зубьев, предназначенных для разрушения дорожных пород и покрытий при ремонте дорог. Грейдеры применяются при строительстве и содержании дорог, аэродромов, в сельском хозяйстве. Длина ножей грейдеров, выпускаемых в СССР, а впоследствии и в России 2,5-4,5 м; производительность 45 м3/ч. Автогрейдеры, имеющие объемный гидравлический привод регулировки положения отвала, могут оснащаться автоматическими системами нивелирования, применение которых облегчает работу оператора и позволяет добиться необходимых параметров профилируемой поверхности за меньшее число проходов грейдера, что повышает технико-экономические показатели машины. Рекордсмены Самый большой из когда-либо созданных в мире грейдеров - Acco Grader итальянской компании Umberto Acco Company. Был выпущен в единственном экземпляре. Первоначально "рекордсмена" построили для экспорта в Ливию. Однако из-за действовавших в то время ограничений на торговлю с Ливией машину так и не доставили заказчику. В итоге, она до сих пор работает в Италии. Весит Acco Grader 160 тонн, имеет два двигателя Caterpillar, суммарная мощность которых составляет 1700 л.с. Мотор на 1000 л.с. находился в задней части машины, на 700 л.с. - в передней.