3.9. Особенности возведения земляного полотна на косогорах
При строительстве земляного полотна на косогорах технологию работ определяют уклон местности, конструкция земляного полотна, грунтовые условия, наличие в строительной организации землеройной техники и др. К основным особенностям возведения земляного полотна на косогорах относят:
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
- увеличение объема дополнительных работ (устройство въездов, нарезка уступов, устройство подпорных стенок и др.);
понижение устойчивости землеройно-транспортных машин при выполнении земляных работ;
- уменьшение производительности;
- неравномерный износ рабочих органов и ходовой части дорожных машин.
В нескальных грунтах для возведения земляного полотна на косогорах могут быть использованы: автогрейдеры, бульдозеры и экскаваторы.
Последовательность разработки грунта в резерве автогрейдером при крутизне косогора положе 1:5 и высоте насыпи до 0,7 м показана на рис. 3.9.1.
автогрейдером:
1...6 - последовательность зарезания грунта в резерве; 1'...6'
последовательность укладки грунта в насыпь
На участках при косогорности от 1:5 до 1:2,5 земляное полотно можно возводить бульдозером путем поперечного перемещения грунта вниз по склону (рис. 3.9.2)
1...4 - последовательность зарезания грунта в резерве; 1'...4' -последовательность укладки грунта в насыпь
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
При крутизне склона более чем 1:2,5 возведение земляного полотна при устройстве полувыемки целесообразно вести по схеме, показанной на рис. 3.9.3.
I - уступ расположения полки рабочего проезда; II...IV -последовательность дальнейшей разработки грунта
По данной схеме полка рабочего проезда расположена в проектных отметках земляного полотна. Дальнейшую разработку грунта производят за счет последовательного (II, III, IV) расширения полки за счет продвижения ее в сторону косогора.
Разработку грунта по данной схеме можно производить комплексным отрядом с двумя ведущими машинами бульдозером и экскаватором. В этом случае I и II проходки разрабатывают бульдозерами, a III и IV экскаваторами.
3.10. Возведение земляного полотна из привозного грунта
На ценных земляных угодьях, в населенных пунктах, на участках, где грунты из боковых резервов не пригодны для
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
отсыпки насыпи и др., земляное полотно возводят из привозного грунта.
Для погрузки грунта в транспортные средства используют:
одноковшовые экскаваторы (прямая лопата, обратная лопата, драглайн, грейфер);
роторные экскаваторы;
одноковшовые фронтальные погрузчики;
грейдер-элеваторы.
Одноковшовые экскаваторы на гусеничном ходу применяют на сосредоточенных работах, когда не требуются частые перебазировки, при слабых основаниях, а также разработке скальных грунтов, где пневматические шины быстро выходят из стоя. Экскаваторы на пневмоколесном ходу целесообразно применять при наличии грунтов с достаточной несущей способностью. Чтобы меньше было холостых передвижений, экскаваторы на гусеничном ходу используют при значительном объеме сосредоточенных работ. Емкость ковша экскаватора выбирают исходя из объемов работ на объекте
Емкость ковша, м3 |
0,5 |
1,0 |
2,0 |
Месячный объем земляных работ, не менее, тыс. м3 |
20 |
30...60 |
50...100 |
Техническая характеристика экскаваторов, наиболее часто используемых на дорожных работах, приведена в табл. 3.10.1.
Таблица 3.10.1
Экскаваторы, применяемые на дорожных работах
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
Тип и марка |
Технические характеристики |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
машины |
вместимость ковша, м3 |
максимальная глубина копания, м |
максимальный радиус копания, м |
максимальная высота выгрузки, м |
двигатель |
мощнос двигате кВт |
Экскаваторы на |
|
|
|
|
|
|
пневматическом |
|
|
|
|
|
|
ходу: |
|
|
|
|
|
|
Э-1514 |
0,15 |
2,2 |
- |
2,6 |
МТЗ-5ЛС |
- |
Э-2514 |
0,25 |
2,0 |
- |
2,8 |
Д-48Л |
- |
Э-302А |
0,40 |
6,2 |
- |
4,3 |
Д-48Л |
|
Экскаватор- |
0,25 |
4,25 |
- |
3,55 |
ЮМЗ-6АКЛ |
- |
погрузчик |
|
|
|
|
|
|
БОРЭКС-2101 |
|
|
|
|
|
|
ЭО-2621 |
0,25 |
4,25 |
5,3 |
3,5 |
ЮМЗ-6К |
- |
(ЭО-2629) |
|
|
|
|
|
|
ЕA-17 |
0,65 |
4,0 |
7,2 |
5,9 |
УРАЛ-5557 |
81 |
ЕК-06 |
0,4 |
4,0 |
6,65 |
5,42 |
Д-144-12 |
44 |
ЭО-3323А |
0,8 |
4,95 |
7,93 |
6,15 |
Д-243Л |
59,6 |
ЕК-18 |
1,15 |
5,8 |
9,4 |
6,2 |
|
77 |
ATEK-4321B |
1,15 |
5,5 |
8,85 |
5,5 |
СДМ-17Н |
73,5 |
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
Экскаваторы на
гусеничном
ходу:
Э-652А
Э-6512
Э-10011А
Э-1252В
ЭАГ-2
ЭО-3123
АТЕК-761
0,6
0,65
1,0
1,25
2,25
0,65
0,75; 1,15; 1,3
7,9
8,0
8,0
до 9,3
10
4,95
6,5
5,5
5,5
6,2
до 6,6
10
7,93
9,45
5,6
5,5
6,0
У2-6С2
6,16
5,2
КДМ-46
КДМ 10
Д-108
Д-180
СДМ-17Н
59,6
73,6
ET-20
1,15
5,9
9,4
6,2
77
ЭО-4112А (прямая лопата)
0,8
6,8
10,1
6,1
66
ЭО-4112А
(обратная
лопата)
0,75
7,9
7,9
5,6
66
ЭО-4225
1,25
6,0
9,3
5,15
95,5
ЭО-5111Б
1,0
8,2
9,2
6,1
Д-245
103
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
ЕТ-16
0,8
6,44
9,6
6,35
105
Роторные экскаваторы все операции рабочего процесса выполняют одновременно, т.е. вместе с копанием грунта происходит выгрузка ковшей и транспортирование грунта из забоя в транспортные средства. Принцип непрерывности рабочих процессов дает повышенную производительность. Вместе с тем эти экскаваторы менее универсальны, чем одноковшовые, и, кроме того, их применение ограничивают каменистые включения в грунте. Максимальные значения включений не должны превышать 1/3 ширины ковша. Разработку грунта роторными экскаваторами производят лобовым забоем.
Одноковшовые фронтальные погрузчики производительны, мобильны и универсальны. Погрузчики выпускают на пневматическом и гусеничном ходу грузоподъемностью до 5...10 т. Время рабочего цикла одноковшовых погрузчиков приблизительно равно времени цикла одноковшовых экскаваторов. Фронтальные погрузчики, оснащенные землеройными ковшами, могут непосредственно разрабатывать грунты I...III групп с погрузкой в транспортные средства. Погрузчик вначале черпает грунт, затем отъезжает от забоя, подъезжает к транспортному средству и разгружает ковш. После разгрузки ковша цикл повторяется (табл. 3.10.2).
Таблица 3.10.2
Техническая характеристика фронтальных погрузчиков
Тип и марки |
Грузоподъемность, |
Вместимость ковша, м3 |
Ширина режущей |
Максимальная высота |
Вылет кромки ковша при максимальной |
Двигатель |
Мощнос |
погрузчика |
кг |
кромки |
|
|
|
кВт |
|
|
|
|
|
разгрузки, м |
высоте |
|
|
|
|
|
ковша |
|
разгрузки |
|
|
ТО-18 |
5000 |
1,5 |
2,44 |
2,75 |
1,05 |
- |
- |
фронтальный, |
|
|
|
|
|
|
|
колесный, на |
|
|
|
|
|
|
|
самоходном |
|
|
|
|
|
|
|
шасси |
|
|
|
|
|
|
|
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
ТО-1, гусеничный, фронтальный, с задней разгрузкой |
4000 |
2,8 |
2,44 |
до 3,4 |
1,05 |
Т-100M3ГП |
- |
ТО-10А, фронтальный, гусеничный |
4000 |
2,0 |
2,9 |
3,2 |
1,1 |
Т-130.1.Г-1 |
- |
ПУМ-500, малогабаритный с бортовым поворотом |
500 |
0,38 |
- |
- |
- |
П120 |
30 |
ПМТС-1200, погрузчик малогабаритный |
1200 |
0,5 |
- |
3,38 |
- |
- |
44 |
ДЗ-133, бульдозер-погрузчик |
750 |
0,38 |
1,6 |
2,8 |
- |
МТЗ-82 |
- |
АМКОДОР-208, с бортовым поворотом |
800 |
0,45 |
1,72 |
2,45 |
0,68 |
Д-244 |
40,5 |
АМКОДОР-322, фронтальный |
2200 |
1,24 |
2,48 |
2,77 |
0,9 |
Д-243 |
59,5 |
ЗТМ-213 с телескопической стрелой |
2500 |
1,25 |
- |
6,0 |
- |
- |
57,4 |
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
ТО-18Д, фронтальный |
2700 |
1,5 |
2,48 |
2,8 |
1,0 |
Д-245 |
72,2 |
ТО-25-1 (ПК-3), фронтальный |
3000 |
1,7 |
2,5 |
2,83 |
- |
T-150K |
122 |
ТО-18Б, фронтальный |
3300 |
1,9 |
2,5 |
2,8 |
1,0 |
А-01-МКС |
95,5 |
ТО-28, фронтальный |
4000 |
2,2 |
2,65 |
3,07 |
1,03 |
А-01-МКС |
312 |
Т0 27-2А, фронтальный |
8000 |
4,2 |
3,63 |
3,53 |
1,56 |
ЯМАЗ-8481 |
246 |
БелАЗ-7820, фронтальный |
10000 |
6,0 |
- |
3,8 |
- |
ЯМАЗ-8424 |
312 |
Пневмоколесные погрузчики обладают преимуществами по сравнению с гусеничными погрузчиками в случае необходимости частого перебазирования с одного объекта на другой, в стесненных условиях, требующих повышенной маневренности погрузчика и др.
Применение гусеничных погрузчиков предпочтительно при разработке и погрузке плотных грунтов III группы и больших объемах работ на объекте.
Производительность погрузчика в транспортные средства
^ %№-T-K-q-K-S U ——-—
КА
(3.10.1)
где Т - продолжительность смены, ч;
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
Кв - коэффициент использования рабочего времени (0,8...0,9);
q - объем ковша погрузчика, м3
Кн - коэффициент наполнения ковша (0,9...1,2 );
d - плотность грунта, т/м3;
Кр - коэффициент разрыхления грунта (1,1...1,3);
tц - продолжительность рабочего цикла, с;
tц =t1 +t2 +t3 +t4 +t5 +t6 +t7 +t8,
(3.10.2)
где t1, t8 - соответственно продолжительность наполнения ковша, подъема ковша в транспортное положение, движение погрузчика к месту разгрузки, подъема ковша до разгрузочного положения, разгрузки, опускание ковша до транспортного положения, обратного движения погрузчика к месту загрузки, переключения рычагов управления.
Продолжительность рабочего цикла одноковшовых фронтальных погрузчиков может быть определена по формулам:
для погрузчиков на пневмоколесном ходу tц = 34,4 + 0,56qn, (3.10.3)
для погрузчиков на гусеничном ходу tц = 40 + qn, (3.10.4)
где qn - грузоподъемность погрузчика, т.
Грейдер-элеватор - землеройно-транспортная машина непрерывного действия, послойно вырезающая и
транспортирующая грунт в насыпь либо в транспортные средства. При использовании грейдер-элеватора в качестве погрузчика грунта в транспортные средства погрузку осуществляют при параллельном движении грейдер-элеватора и транспортных
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
средств по прямой. Работу начинают с устройства забоя по оси разрабатываемого карьера. Ширина разрабатываемого карьера должна быть не менее 15 м, а длина пути прохода грейдер-элеватора - не менее 200...250 м.
Число автомобилей-самосвалов, обслуживаемых одним грейдер-элеватором
(3.10.5)
где Пг-э - производительность грейдер-элеватора, м3/смену;
tца - продолжительность цикла автомобиля-самосвала,ч;
d - плотность грунта, т/м3;
Т - продолжительность смены, ч;
Кв - коэффициент использования рабочего времени;
q - грузоподъемность автомобиля-самосвала, т.
Расчеты показывают, что один грейдер-элеватор может обслуживать до 10....12 автомобилей-самосвалов при дальности возки грунта до 1 км.
транспортными средствами, увязывают грузоподъемность
погрузчика. Рациональным соотношением между объемом ковша погрузчика Vn и объемом кузова Vт транспортного средства принято считать Vт/Vn = 2...5.
Число ковшей, необходимых для загрузки кузова транспортного средства, определяют по формуле
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
п = —.
(3.10.6)
где qm - грузоподъемность транспортного средства, т;
Кр - коэффициент разрыхления грунта;
Vn - объем погрузчика, м3;
Кн - коэффициент наполнения ковша погрузочного средства;
d - плотность грунта, т/м3.
При выборе транспортных средств учитывают объем грунта, подлежащего перевозке, рельеф местности и возможность устройства землевозных путей, дальность транспортирования грунта, производительность погрузочных средств и др. Для перевозки грунта могут быть использованы различные виды транспорта: автомобильный, тракторный, рельсовый и др.
Учитывая высокую маневренность (минимальный радиус разворота 10...20 м, продольный уклон до 12‰), а также возможность увязки перевозки грунта с другими грузами, автомобильный транспорт при возведении земляного полотна нашел самое широкое применение (табл. 3.10.3).
Таблица 3.10.3
Техническая характеристика автомобилей-самосвалов
Модель |
Грузоподъемность, т |
Объем кузова (с надстроенными бортами), м3 |
Максимальная скорость, км/ч |
Двигатель |
Мощнос кВт |
УАЗ-1501 |
0,8 |
1,9 (4) |
110 |
УМЗ-417 |
66 |
ГАЗ-САЗ-3507-01 |
4,25 |
5,0 (10) |
90 |
3M3-53.11 |
88,5 |
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
ГАЗ-САЗ-4509 |
4,25 |
4,97 |
85 |
Диз. |
97,8 |
СА-ЗУ |
4,5 |
5,5 |
60 |
ЗИЛ-508.10 |
110,0 |
ЗИЛ-ММЗ-4952 |
4,7 |
8,0 |
60 |
ЗИЛ-508.10 |
110,0 |
ЗИЛ-45067 |
5,3 |
6,0 (12,5) |
95 |
ЗИЛ-645, диз. |
106,0 |
ЗИЛ-ММЗ-45065 |
5,7 |
6,0 |
95 |
ЗИЛ-508.10 |
110,0 |
ЗИЛ-ММЗ-45085 |
5,8 |
3,8 |
90 |
ЗИЛ-508.10 |
110,0 |
КамАЗ-55102 |
7,0 |
7,9 (15,8) |
80 |
КамАЗ-710.10 диз. |
154,0 |
Урал-5557 |
7,0 |
8,8 (17,5) |
75 |
КамАЗ-710.10 диз. |
154,0 |
Урал-55224 |
7,22 |
7,1 |
80 |
Урал-744 диз. |
172,0 |
Урал-55571-10 |
7,22 |
7,1 |
70 |
ЯМЗ-236М2 диз. |
132,0 |
ЗИЛ-4508-03 |
7,5 |
5,3 |
95 |
ЗИЛ-6454 диз. |
147,0 |
Урал-5557-31 |
8,0 |
8,8 (17,5) |
- |
ЯМЗ-238М2 диз. |
176,0 |
МАЗ-5551 |
8,5(10) |
5,5 |
83 |
ЯМЗ-236М2 диз. |
132,0 |
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
ЗИЛ-4514 |
10,0 |
6,2 |
85 |
ЗИЛ-645 диз. |
136,0 |
ЗИЛ-ММЗ-4520 |
10,0 |
7,0 |
85 |
ЗИЛ-645 диз. |
136,0 |
ЗИЛ-4516 |
10,0 |
7,6(10,6) |
85 |
ЗИЛ-645 диз. |
136,0 |
КамАЗ-55118 |
10,0 |
7,2 |
90 |
КамАЗ-7409 ГАЗ диз. |
155,0 |
Урал-55571-30 |
11,0 |
7,1 |
75 |
ЯМЗ-238М2 диз. |
176,0 |
КамАЗ-55111 |
13,0 |
6,6 |
90 |
КамАЗ-74006.10 диз. |
176,0 |
КрАЗ-6510 |
13,5 |
8,0 |
80 |
ЯМЗ-238М2 диз. |
176,0 |
Урал-44223+9516 |
16,0 |
10,0 |
70 |
Урал-744 диз. |
172,0 |
МАЗ-5516 |
16,5 |
10,5 |
88 |
ЯМЗ-238Б |
220,0 |
КрАЗ-65034 |
18,0 |
12,0 |
72 |
ЯМЗ-238Б2 |
220,0 |
Урал-Ивеко-330-30-ANW |
18,0 |
12,0 |
80 |
BF8L 513 диз. |
225,0 |
КамАЗ-6520 |
21,0 |
12,0 |
80 |
КамАЗ-740 51-320 диз. |
235,0 |
МЗКТ-75165 |
24,5 |
16,5 |
75 |
ЯМЗ-8424.10 диз. |
346 |
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
Производительность автомобилей-самосвалов в м3
рассчитывают по формуле
Т' К ' а 'К
-Т — 6 ^1И I
(3.10.7)
где Т - продолжительность рабочей смены, ч;
Кв - коэффициент использования рабочего времени;
qm - грузоподъемность автомобиля-самосвала;
Кг - коэффициент использования грузоподъемности;
d - плотность грунта, т/м3;
tц - время цикла автомобиля, ч; tц = ( 2l/v + t) , (3.10.8)
где l - расстояние транспортирования, км;
v - средняя скорость движения автомобиля, км/ч;
t - время, затрачиваемое на погрузку и разгрузку (0,1...0,2 ч).
Число автомобилей-самосвалов п, работающих в комплекте с экскаватором, определяют по формуле
- = —-
mt}
(3.10.9)
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
где m - число ковшей грунта, погружаемых в кузов транспортного средства;
tэ - продолжительность одного цикла экскаватора, ч.
К недостаткам автомобильного транспорта следует отнести большую зависимость от состояния проезжей части дороги и потребность в дорогостоящем жидком топливе.
В последние годы все большее применение для перевозки грунта находит тракторный транспорт. Землевозы (думпкары) успешно конкурируют с автомобилями-самосвалами при перевозке грунта до 3 км. Думпкары выгодней автомобилей-самосвалов вследствие небольшой мощности двигателя на единицу грузоподъемности, широкой колеи и большого дорожного просвета. Думпкар разгружает грунт в 2...3 раза быстрее, чем автомобиль-самосвал, благодаря самоопрокидывающемуся кузову.
При дальности возки до 1 км и скорости движения думпкара с грунтом 12...18 км/ч, его производительность достигает 100 м3 в смену и превышает производительность автомобиля-самосвала грузоподъемностью 8...10 т на 15 %.
Рельсовый транспорт находит применение при дальности возки грунта более 10 км и сосредоточенном объеме земляных работ более 100 тыс. м3, например, при строительстве земляного полотна через болото.
Отсыпку насыпи из привезенного грунта ведут послойно по способу «с головы» в зависимости от условий производства работ. При послойной отсыпке работы ведут на двух захватках - на одной из них производят разгрузку транспортных средств и разравнивание грунта, на другой - уплотнение. Укладку и разравнивание грунта производят от краев к середине.
При достаточной ширине земляного полотна транспортные средства разворачиваются на насыпи и подходят под разгрузку задним ходом. Если ширина насыпи меньше 11 м, то устраивают специальные въезды и съезды шириной 4,5...5 м. Предельный уклон въездов должен быть не более 100‰.
База нормативной документации: www.complexdoc.ru