3.6. Возведение земляного полотна из боковых резервов автогрейдерами

Автогрейдеры используют для возведения земляного полотна из боковых резервов высотой до 0,75 м в равнинной местности при наличии грунтов I или II группы.

Автогрейдеры делят на легкие (мощность двигателя от 55 до 65 кВт), средние (мощность двигателя от 65 до 110 кВт), тяжелые (мощность двигателя от 110 до 180 кВт) и сверхтяжелые с мощностью двигателя более 185 кВт. По типу управления автогрейдеры бывают с механической и гидравлической системами управления. В настоящее время широко используются автогрейдеры с автоматизированной системой управления рабочим органом (табл. 3.6.1).

Таблица 3.6.1

120

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Технические характеристики грейдеров и автогрейдеров

	Грейдеры		Автогрейдеры
Марка и тип машин	прицепной ДЗ-1 к трактору Т-100	полуприцепной базовый трактор Т -150К	ДЗ-99-1-4	ДЗ-31-1	ДЗ-98В	ДЗ-80	ДЗ-180	ДЗ-122Б
Мощность
двигателя.	74	110	66	96	368	57,4	99	99
кВт
Глубина резания, м	0,40		0,25	0,25	0,50	-	-	-
Длина отвала, м	3,66	3,74	3,10	3,70	3,70	3,04	3,74	3,74
Высота отвала, м	0,50	0,63	0,50	0,60	0,70	0,50	0,62	0,63
Угол при
зарезании,	28...70	-	30...70	30...70	30...80	30...70	30...70	30...70
град.
Угол
срезаемого
откоса.
град.	до 70	0...90	40..90	40...90	40...70	0...90	0...90	0...90
Боковой вынос, м	-	0,80	-	-	-	-	0.80	0.80

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Скорость
движения,	-	-	38,1	37,7	34,4	30,0	40,0	43,0
км/ч
Габаритные размеры, м	7,8´2,54´2,45	-	-	-	-	7,4´2,35´2,7	9,8´2,5´3,45	10,57´2,5´3
Масса, кг	-	5400	-	-	-	8000	13560	14600

Рабочие операции автогрейдера при возведении насыпи сводятся к зарезанию, перемещению, разравниванию и планировке грунта. Производительность автогрейдера при выполнении вышеперечисленных операций зависит от установки положения ножа. При установке ножа в рабочем положении различают:

• угол захвата a, образуемый осью ножа и направлением движения автогрейдера;

• угол резания b, образуемый в вертикальной плоскости режущим ребром ножа с горизонтальной плоскостью;

• угол наклона g, образуемый линией горизонта и режущей кромкой ножа (рис. 3.6.1).

Рис. 3.6.1. Углы установки ножа автогрейдера:

1 - направление движения; 2 - поверхность земли; 3 - линия

горизонта

122

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

В зависимости от угла a изменяется ширина захвата ножом, но одновременно повышается сопротивление грунта заглублению ножа. Угол захвата изменяется в пределах от 30 до 90°.

При зарезании грунта угол a уменьшают, а при перемещении -увеличивают. Ширина захвата при этом изменяется от 2,1 до 3,6 м.

С уменьшением угла b снижается сопротивление грунта резанию, чем плотнее грунт, тем больше сопротивление резанию. Опыт показывает, что успешное зарезание связного грунта возможно производить при угле резания b = 35...45°. В этом случае грунт легко скользит по ножу и отваливается в сторону.

Угол наклона g определяет глубину погружения режущего края ножа в грунт. Глубина и ширина, а также поперечный профиль вырезаемой стружки грунта связаны с углом g.

Угол наклона изменяют в зависимости от свойств и состояния грунта в пределах от 0 до 65°. Рациональные значения углов a, b и g при возведении насыпей приведены в табл. 3.6.2.

Таблица 3.6.2

Рекомендуемые значения углов a, b и g в зависимости от выполняемой работы

Вид работы	Углы, град.
	захвата	резания	наклона
Зарезание грунта Перемещение грунта Разравнивание грунта Планировка	30...45 35...50 до 70 до 60	35...40 35...40 до 60 до 40	До 15 11...13 до 3 до 18

Производительность автогрейдера при возведении насыпи зависит, прежде всего, от размера вырезаемой стружки грунта, скорости движения и последовательности проходов по резанию и перемещению. Увеличение размера стружки достигается

123

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

предварительным рыхлением грунта и рациональной установкой ножа.

До начала возведения насыпи необходимо обозначить ее границы и границы боковых резервов. Первое зарезание грунта (борозду) делают на расстоянии равном

Л = — + тН + .

2 2 '

(3.6.1)

где В - ширина земляного полотна, м; m - заложение откоса; Н - высота насыпи, м; l - длина отвала, м; a - угол захвата, град.

Возведение насыпи ведут от внутренней бровки резерва (рис. 3.6.2). Перемещение грунта осуществляют за несколько проходов. Эта операция наиболее трудоемка, она составляет до 75 % от общего числа проходов.

124

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Рис. 3.6.2. Схема разработки резерва и отсыпки насыпи

автогрейдером:

1 - 1-е зарезание; 2 - 2-е зарезание

Поэтому иногда производят два зарезания, после чего выполняют перемещение этого грунта, затем вновь два зарезания и перемещение и т.д. Укладку грунта производят одним из двух способов - вполуприжим и вприжим.

При укладке грунта в насыпь вполуприжим перемещаемый вал грунта укладывают с предыдущим на расстоянии между гребнями валов 0,4...0,5 м, т.е. между ними имеются зазоры, заполняемые в последующем путем срезки гребня валов автогрейдером. В этом случае толщина отсыпаемого слоя грунта составляет 0,25...0,35 м. Этот способ, как правило, применяют при высоте насыпи 0,5...0,75 м. В тех случаях, когда высота насыпи не превышает 0,5 м, целесообразнее отсыпку производить в один слой, укладывая грунт вприжим. В этом случае вал грунта прижимают к ранее уплотненному настолько, что из двух валов образуется один сплошной широкий вал высотой до 0,5 м.

Рекомендуемая длина захватки при возведении насыпи из грунта боковых резервов - 400...500 м. Зарезание грунта производится на I передаче автогрейдера половиной длины ножа при наибольшей толщине срезаемой стружки, а перемещение и разравнивание - на II и III передачах всей длиной ножа. Углы установки ножа автогрейдера для выполнения операций по зарезанию, перемещению и разравниванию грунта устанавливают согласно табл. 3.6.2.

Производительность автогрейдера при возведении насыпи из грунта двусторонних боковых резервов определяют по формуле

^{- ът-т-к-q}

(3.6.2) где Т - продолжительность смены, ч; К_в - коэффициент использования рабочего времени; q = 2l3f- объем грунта, перемещаемый за один рабочий цикл, м³;

125

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

l₃ - длина захватки, м;

f - площадь поперечного сечения стружки в плотном теле, м² (для средних автогрейдеров 0,12...0,16, для тяжелых 0,16...0,20);

t_y - продолжительность цикла, с.

21, 2nl, .. ,, .

р и

(3.6.3)

где п - число проходов для перемещения грунта, приходящееся на один проход зарезания;

V_p- скорость движения при зарезании (0,69...0,97), м/с;

V_n - скорость движения при перемещении грунта (1,1...1,67), м/с;

t_noв - время поворота (80... 100), с;

t_nep - время на перемену установки отвала (30...40), с.

Требуемое число проходов автогрейдера при зарезании п_з и перемещении п_п определяют по формулам

й ,=

2/ (3.6.4)

$

й„ = п, — • о,

к

(3.6.5)

где п_з- число проходов автогрейдера для зарезания грунта;

126

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

F_р - площадь резерва, м²;

К_п - коэффициент перекрытия проходов при зарезании (1,3...1,7);

п_п - число проходов для перемещения грунта;

l_ц- расстояние от центра тяжести половины поперечного сечения насыпи до центра тяжести поперечного сечения резерва, м;

l_n - расстояние поперечного перемещения грунта за один проход;

d - коэффициент перекрытия проходов при перемещении грунта (1,15).

Величина поперечного перемещения грунта за один проход зависит от длины отвала и угла захвата. В среднем она составляет от 2,1 до 3,6 м, а при установке к отвалу удлинителя увеличивается на 0,4..0,6 м.

Данные о производительности тяжелых автогрейдеров при возведении насыпей высотой до 0,75 м приведены в табл. 3.6.3.

Таблица 3.6.3

Производительность тяжелых автогрейдеров в зависимости от группы грунтов и расстояния перемещения

Расстояние перемещения грунта, м	Группа грунтов по трудности разработки
	I	II	III
	Производительность, м3/смену
10 20	310 160	260 135	235 120

127

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

30

105

92

80