Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
2144.pdf
Скачиваний:
11
Добавлен:
07.01.2021
Размер:
3.37 Mб
Скачать

1.3. Применение ТТМ и О при строительстве элементов автомобильных дорог: земляного полотна, дорожных оснований и дорожных покрытий

Для выполнения различного вида строительно-монтажных работ формируются специализированные комплекты машин (СКМ), которые представляют систему машин, увязанных по технологическому назначению, производительности и основным конструктивным параметрам.

В СКМ выделяют ведущую машину, которая выполняет самую

трудоёмкую

дорогостоящую технологическую операцию. Остальные

маш ны,

работающие

совместно

с

ведущей,

называются

вспомогательными (комплектующими). Например, при возведении

земляного полотна в зависимости от дальности

возки

грунта,

геометр ческ х размеров

инженерного

сооружения и

рельефа

местности в качестве ведущих машин СКМ могут быть: бульдозер,

скрепер, экскаватор, грейдер-элеватор и т.д.

Существует также понятие малой механизации, к которой относят

ручные маш ны

различные приспособления, позволяющие облегчить

ручной труд. Средства малой механизации имеют большое значение в

улучшении условий труда и повышении его эффективности.

Эффективность комплексной механизации обеспечивается не

только путём увеличения количества машин СКМ, но и в результате

наиболее рационального их использования в технологическом процессе,

за счет применения различных технологий производства работ и

режимов работы машин.

 

 

 

Комплексная механизация наиболее эффективна в условиях

поточного производства работ. Частные потоки могут обслуживаться

комплектом машин, предназначенных для выполнения отдельных

технологических процессов (устройства земляного полотна, дорожных

оснований, покрытий

т.д.).

При этом скорость потока и

производительность машин должны быть взаимоувязаны. Особенно

важно

полно

использовать

потенциальные

возможности

СибАДИ

(производительность) ведущей машины. Для этого необходимо, чтобы

производительность вспомогательных машин была на 10…15% больше,

чем ведущей машины.

Выбор машин для производства работ на данном конкретном объекте и режимов их работы осуществляется в проекте производства работ с учётом организационно-технологических решений, заложенных в проекте организации строительства.

Производительность комплекта машин находится в прямой зависимости от скорости потока

12

Пэ.к tп,

(1.1)

где Пэ.к – эксплуатационная производительность СКМ; tп – скорость (темп) потока в смену, м2, м3, т и т.д.

При этом необходимо выполнять следующие условия:

 

СибАДИ

 

Пэ.всп Пэ.в

и

Пэ.в tп,

 

(1.2)

где Пэ.всп , Пэ.в – соответственно эксплуатационная производительность

вспомогательных

ведущих машин.

 

 

 

 

 

Эксплуатац

онная производительность

специализированного

комплекта маш н при известном объеме

работ

времени

его

выполнен я определяется из выражения

 

 

 

 

 

Пэ.к Vо / Nр.д Ксм,

 

 

(1.3)

где Vо – общий о ъём данного вида работ; Nр.д – количество рабочих дней в строительном сезоне; Ксм – коэффициент сменности.

В табл. 1.1 приведены некоторые типы ведущих машин

специализированных

комплектов

машин

при

строительстве

автомобильных дорог.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1.1

Типы ведущих машин при выполнении дорожно-строительных работ

 

Типы ведущих машин

 

Виды работ

 

 

 

 

 

 

Бульдозеры

Возведение земляного полотна высотой до 1,5

м из

боковых резервов с перемещением грунта до 100 м

 

 

Грейдер-элеватор

Возведение земляного полотна высотой до 1,5

м из

боковых резервов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

прицепные

Возведение

земляного

полотна

из притрассовых

Скреперы

карьеров с перемещением грунта до 500 м

 

 

 

самоходные

Возведение земляного полотна из притрассовых

 

 

 

 

карьеров с перемещением грунта до 3000 м

 

 

 

 

Экскаваторы-драглайны

Возведение земляного полотна высотой до 1,5 м из

боковых резервов

 

 

 

 

 

 

 

 

13

Типы ведущих машин

 

 

 

Виды работ

 

Окончание табл. 1.1

 

 

 

 

 

 

Экскаваторы с

 

 

Возведение

земляного

полотна

из

притрассовых

транспортными

 

 

 

 

карьеров с дальностью возки грунта до 3000 м

средствами

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Щебнеукладчики,

 

 

Строительство дорожных оснований из щебня, гравия,

асфальтоукладчики,

 

 

 

 

металлургических шлаков

 

 

 

автогрейдеры,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Однопроходные

 

 

Строительство дорожных оснований из грунтов,

грунтосмес тельные

 

укреплённых

органическими

и

неорганическими

маш ны, фрезы

 

 

вяжущими

 

 

 

 

 

 

амоходные

 

 

Строительство цементобетонных покрытий

бетонораспредел тели

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Асфальтоукладч ки

 

 

Строительство асфальтобетонных покрытий

 

Возведен е земляного полотна. Выбор машин для земляных

работ зав с т от трудности разработки грунта, рельефа местности,

геометр ческ х

параметров

инженерных

сооружений,

дальности

транспорт рован

я грунта и других факторов.

 

 

 

 

 

Земляное полотно в ольшинстве случаев возводят примерно за

год до начала ра от по строительству дорожной одежды. За этот период

под

воздействием

природных

факторов

движения

транспорта

земляное полотно доуплотняется.

 

 

 

 

 

 

 

Технологическая последовательность рабочих процессов и

потребных ресурсов при устройстве земляного полотна (рис. 1.2)

представлена в табл. 1.2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

СибАДИ

 

Рис. 1.2. Поперечный профиль насыпи земляного полотна:

 

В1 – ширина верха насыпи; В2 – ширина основания насыпи; Н – высота

 

 

 

 

насыпи; Пот – полоса отвода

 

 

 

14

 

 

Таблица 1.2

 

Наименование технологических операций для устройства земляного полотна

 

Наименование технологических операций

Средства механизации

 

Снятие растительного слоя

Бульдозеры

 

 

Бульдозеры

 

Разработка грунта и перемещение грунта в слой

Скреперы

 

земляного полотна

ЭО и автотранспортное

 

 

средство

 

СибАДИ

 

Разравнивание слоя земляного полотна

Бульдозеры

 

Автогрейдер

 

 

 

Уплотнен е слоя земляного полотна

Катки различной массы

 

Проф л ровка верхнего слоя земляного полотна

Автогрейдер

Земляные ра оты следует выполнять в наиболее благоприятные периоды года, когда грунты находятся в незамёрзшем состоянии и влажность отклоняется от оптимальных значений в допустимых пределах. Большое значение имеет и возможность движения землеройно-транспортных машин по землевозным дорогам. Обычно благопр ятным временем строительства является весенне-летний и часть осеннего пер ода.

Начало и конец такого лагоприятного периода для некоторых географических районов и данные для расчёта количества рабочих смен приведены в та л. 1.3.

Сроки выполнения этих работ устанавливают с учётом климатических условий, типа грунтов, их влажности и степени промерзания. Количество календарных дней определяют расчётом, исключая особо неблагоприятные периоды.

Выбор машин для земляных работ зависит от трудности разработки грунта, рельефа местности и гидрогеологических условий, вида и параметров сооружения, транспортных средств для перемещения грунта, расположения сооружений, выемок, насыпей, расстояний между ними других факторов.

В таб. 1.4 приведены сравнительные данные об эффективности применения машин для производства земляных работ.

15

Таблица 1.3

Сроки выполнения работ по строительству земляного полотна

 

 

 

Сроки

работ

Количество

нерабочих

дней

 

Принятая сменность работы из условия использования светового дня

 

РайоныРоссии

климатическаяДорожнозона

производства

 

 

 

 

 

 

 

 

 

начало

 

окончание

выходныеи праздничные

 

атмосфернымпо причинам

октябре,мартев ,

декабре,ноябре

мае,апрелев ,

июле,июне,

сентябре,августе

Средний коэффициент

 

 

СибАДИ

 

 

 

1

2

3

 

4

5

 

6

 

7

 

8

 

9

 

 

I

05.04

 

25.09

16

 

13

 

-

 

2

 

2,0

 

часть

II (сев.часть) 10.05

10.10

22

 

12

 

1

 

2

 

1,95

 

II (южн. часть) 25.04

20.10

27

 

14

 

1

 

2

 

1,85

 

 

 

 

 

 

 

Европейская

III

20.04

 

30.10

30

 

9

 

1

 

2

 

1,85

 

IV

01.04

 

15.11

36

 

9

 

1

 

2

 

1,80

 

V

24.03

 

25.11

39

 

7

 

1

 

2

 

1,80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Горы и

25.03

 

20.11

38

 

17

 

1

 

2

 

1,80

 

 

предгорья

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Черномор-

05.03

 

20.12

46

 

26

 

1

 

2

 

1,60

 

 

ское побере-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

жье Кавказа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сибирь

II (сев.часть) 20.05

30.09

19

 

17

 

-

 

2

 

2,0

 

III

05.05

 

10.10

23

 

6

 

1

 

2

 

1,95

 

Горы

05.05

 

10.10

27

 

10

 

1

 

2

 

1,95

 

 

IV

01.05

 

10.10

25

 

4

 

1

 

2

 

1,95

 

Западная

предгорья

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Высокогор-

01.04

 

25.09

17

 

16

 

-

 

2

 

2,00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ные районы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Алтая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I (южн. часть) 20.05

30.09

19

 

9

 

-

 

2

 

2,00

 

СибирьВосточная частьюжная(

II (сев.часть) 25.05

30.09

19

 

16

 

-

 

2

 

2,00

 

III

10.05

 

05.10

21

 

3

 

1

 

2

 

1,95

 

)

 

 

 

 

 

 

 

IV

05.05

 

10.10

23

 

4

 

1

 

2

 

1,95

 

 

Горы и

05.05

 

05.10

22

 

16

 

-

 

2

 

1,95

 

 

предгорья

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(сев. часть)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Горы и

01.04

 

20.09

20

 

36

 

1

 

2

 

2,00

 

 

предгорья

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(южн. часть)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

 

 

 

 

 

 

 

Окончание табл. 1.3

1

2

3

4

5

6

7

 

8

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дальний Восток

I

20.05

05.10

19

16

1

 

2

1,95

Горы и

20.05

20.10

22

15

1

 

2

1,80

 

II (южн. часть)

01.05

15.11

26

20

1

 

2

1,85

 

III

15.04

05.11

31

18

1

 

2

1,80

 

предгорья

 

 

 

 

 

 

 

 

СибАДИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1.4

 

равн тельные данные об эффективности применения средств механизации

 

Показатели

Взрыв

Гидромониторы

Земснаряды

 

Скреперы

 

 

на выброс

 

землесосы

 

 

 

 

 

 

 

Дальность

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

транспорт рован я

100

1000-2000

1000-2000

 

500-1500

 

грунта, м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

то мость

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

разработки 1 м3

0,8-1,0

0,25-0,61

 

0,2-0,45

 

0,14-0,6

 

грунта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Про звод тельность

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

на одного человека:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1000 м3 в год

4,5-9

3,8-15

 

 

12,5-23

 

5-40

 

1 м3/смену

15-30

20-75

 

 

60-115

 

25-222

 

Удельный расход

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

энергии на

1,0-1,5

2,5-5,0

 

 

2,0-3,0

 

3,2-6,0

 

разработку 1 м3

 

 

 

 

грунта, кВт·ч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Окончание табл. 1.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Экскаваторы с

 

 

Экскаваторы,

 

Показатели

Бульдозеры

 

перевозкой грунта

 

работающие в

 

 

 

 

автотранспортом

 

 

 

отвал

 

Дальность

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

транспортирования

50-100

 

2000-3000

 

 

 

 

15-150

 

грунта, м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Стоимость

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

разработки 1 м3

0,0085-0,25

 

0,17-0,95

 

 

 

0,05-0,23

 

грунта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Производительность

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

на одного человека:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1000 м3 в год

6-76

 

2,8-34

 

 

 

 

20-180

 

1 м3/смену

30-400

 

13-136

 

 

 

 

80-70

 

Удельный расход

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

энергии на

1,6-2,4

 

4,7-7,0

 

 

 

0,75-0,9

 

разработку 1 м3

 

 

 

 

 

грунта, кВт·ч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17

Для эффективной работы землеройных и землеройнотранспортных машин при разработке прочных талых и мёрзлых скальных и полускальных грунтов необходимо производить их предварительное рыхление. Для рыхления прочных и мёрзлых грунтов получили широкое распространение рыхлители, навешиваемые на тягачах, которые просты по конструкции и надёжны в работе.

 

Бульдозеры. Их применяют для возведения насыпей высотой до

СибАДИ

 

1,0 м и нижних частей более высоких насыпей из грунта боковых

 

резервов. Можно перемещать грунт при отсыпке насыпей из боковых

 

резервов

ли при

разработке

выемок в

продольном

перемещении.

 

Грунты

з резервов в насыпь можно

перемещать

не

только в

 

поперечном, но в продольном направлении, что позволяет возводить

 

насыпи переменной высоты. От продолжительности этих операций и

 

степени

спользования

мощности

двигателя

зависит

 

про звод тельность

ульдозера (табл. 1.5).

 

 

 

 

Зав

с мость

производительности

бульдозера

на

грунтах

 

II категор

от дальности перемещения грунта и мощности двигателя

 

представлена на р с. 1.3. Мощные бульдозеры имеют большую

 

про звод тельность, но реализовать все свои возможности они могут на

 

объектах с большим о ъёмом работ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1.5

 

Рекомендуемые тяговые усилия бульдозеров при выполнении различных

 

 

 

видов работ

 

 

 

 

 

Виды работ

 

Тяговое усилие

 

 

 

бульдозера, кН

 

 

 

 

 

 

Возведение земляного полотна высотой до 2 м

100

 

 

из резервов и земляного полотна на косогорах

 

 

 

 

 

 

Рыхление плотных или мёрзлых грунтов

150-300

 

 

Очистка площадок от кустарника, мелколесья и

100-120

 

 

пней диаметром до 20 см

 

 

 

 

 

 

 

 

Земляные работы объёмом:

 

 

 

 

 

до 3000 м3 и дальности перемещения до 40 м

100-125

 

 

до 5000 м3 и дальности перемещения до 70 м

135-200

 

 

Работы в заболоченной обводнённой

До 135 с уширёнными

 

местности

 

 

 

гусеницами

 

Обратные засыпки пазух, траншей и т.п

135

 

 

Зачистка дна котлованов, траншей и пр

До 100

 

 

Планировочные работы

 

100-150

 

 

Разработка плодородного слоя грунта с

40-60

 

 

дальностью перемещения до 40 м

 

 

 

 

18

 

Р с. 1.3. Зависимость производительности бульдозеров от

 

дальности транспортирования грунта

мощности двигателя:

 

 

1 – 220 кВт; 2 – 135 кВт; 3 – 105 кВт; 4 – 65 кВт

 

В табл. 1.6 приведены основные параметры набора грунта.

Дальность перемещения грунта зависит от тягового усилия базовой

маш ны бульдозера (та л. 1.7).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1.6

Параметры формирования призмы грунта перед отвалом бульдозера

Способ набора

Тол-

Путь

Объем

ПродолИспольГруппа

грунта (форма

щина

набора

грунта,

жительн

зование

грунта

вырезаемой

струж-

грунта, м

м3

ость

мощнос-

 

стружки)

ки, см

 

 

набора

ти

 

 

 

 

 

грунта

трактора,

 

 

 

 

 

 

%

 

Прямоугольный

10-15

6-10

2,0-2,5

20

50-70

I-III

Клиновой

20-25

6,0-6,5

2,0-2,5

15

100

I-II

Гребенчатый

12-25

6,5-8,0

2,0

15

90-100

III

 

 

 

 

 

Таблица 1.7

Рекомендуемые дальности перемещения грунта

 

Тяговое усилие, кН

40-60

 

60-100

150-200

СибАДИ

Мощность двигателя, кВт

20-60

 

60-100

120-240

Дальность перемещения, м

30-50

 

50-70

100-150

При возведении земляного полотна из боковых резервов чаще

всего используют бульдозеры. Резервы разрабатывают послойно

траншейным способом. Вначале грунт зарезают по одной полосе,

несколько раз перемещая его после каждого зарезания на место

укладки. Последующую траншею разрабатывают, отступив от

предыдущей на

0,6 –

8,0 м. Когда весь

резерв

будет разработан,

 

 

19

 

 

 

 

приступают к срезке неразработанного грунта – стенок между траншеями. Высоту стенки, а следовательно, и глубину траншеи назначают с таким расчетом, чтобы можно было за одно зарезание по глубине срезать оставшийся грунт.

креперы. Эти землеройно-транспортные машины применяются на следующих работах:

-сооружении каналов водоснабжения, орошения и судоходства;

 

СибАДИ

-планировке строительных площадок, орошаемых земель и

сельскохозяйственных угодий;

 

 

 

-разработке выемок и котлованов;

 

 

 

-вскрыт

грунтовых карьеров и строительных материалов.

 

Работа

скреперов

малоэффективна

при

работе

на

переувлажнённых грунтах и разработке песков, а также на грунтах, содержащ х валуны, корни и другие включения. Без предварительного рыхлен я допускается ра ота скреперов на грунтах I – II категорий. Грунт рыхлят на глу ину снимаемой стружки, избегая его измельчения, так как это ухудшает наполняемость ковша.

Скрепер – землеройно-транспортная машина циклического действ я, предназначенная для разработки и транспортирования грунта на сравнительно ольшие расстояния.

Главным параметром скрепера является геометрическая вместимость (о ъём) ковша (в м3), положенная в основу типоразмерного ряда скреперов. Вместимость «с шапкой» превышает геометрическую на 20 – 25%. Типаж выпускаемых в настоящее время скреперов: 4,5; 8 (7); 10; 15; 25 40 м3.

Экономическая целесообразность использования этих машин, прежде всего, определяется дальностью возки грунта, типом скрепера и состоянием подъёздных путей. Её границы устанавливаются величиной удельных приведённых затрат.

Целесообразно прицепные скреперы использовать при дальности до 500–700 м; самоходные – до 3000–5000 м, самоходные с элеваторной загрузкой – до 800 – 900 м. При дальности транспортирования грунта менее 100 м выгоднее применять бульдозеры как более простые и дешёвые машины. При дальности транспортирования более 3000 м СКМ с ведущей машиной скрепером конкурирует СКМ с ведущей машиной экскаватором с автотранспортными средствами.

Значения длины пути набора грунта в ковш приведены в табл. 1.8, толщина вырезаемой стружки скрепером зависит от тягового усилия скрепера (системы машины) и вида грунта (табл. 1.9).

Ориентировочное число скреперов, обслуживаемых одним толкачом, представлено в табл. 1.10.

20

 

Длина пути набора грунта в ковш скрепера

 

Таблица 1.8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Длина пути набора грунта lн, м, при геометрической

 

 

Грунт

 

 

 

 

 

 

 

вместимости ковша

 

 

 

 

 

 

 

 

6-8 м3

 

 

 

10 м3

 

 

 

 

15 м3

 

 

упесь

 

 

20 30

 

 

 

30

 

 

 

 

35

 

 

 

 

35 45

 

 

 

45

 

 

 

55

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25 35

 

 

 

40

 

 

 

40

 

 

СибАДИ

 

 

 

 

 

 

углинок лёгкий

 

40 50

55

 

 

 

 

60

 

 

угл нок

 

40 50

60

 

 

 

 

70

 

 

тяжёлый

 

55 65

75

 

 

 

 

90

 

 

Пр мечан е. В ч слителе приведены значения длины пути набора грунта

 

скрепером с толкачом, в знаменателе – без толкача.

 

 

 

 

 

 

 

Рекомендуемые толщины вырезаемых стружек

 

Таблица 1.9

 

Геометр ческая

 

Ориентировочная толщина стружки, см

 

 

вмест мость ковша, м3

Песок

 

 

 

Супесь

 

Суглино

 

Глина

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к

 

 

 

 

 

 

 

 

При работе без толкача

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

12

 

 

12

 

 

10

 

7

 

 

6-7

 

 

 

20

 

 

15

 

 

12

 

9

 

 

10

 

 

 

30

 

 

20

 

 

18

 

14

 

 

15

 

 

 

35

 

 

25

 

 

21

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

толкачом

 

 

 

 

 

 

 

6-7

 

 

 

30

 

 

25

 

 

20

 

 

14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

30

 

 

30

 

 

25

 

 

18

 

 

15

 

 

 

35

 

 

35

 

 

30

 

 

22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Число скреперов, обслуживаемых одним толкачом

 

Таблица 1.10

 

 

 

 

 

Расстояние

 

 

Количество скреперов, обслуживаемых одним толкачом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

транспортирования

 

 

прицепных с объёмом

 

самоходных с объёмом

 

 

грунта, м3

 

 

ковша

 

 

ковша

 

 

 

 

 

 

до 6 м3

 

 

 

8-10 м3

 

8-10 м3

 

 

15 м3

 

 

100

 

 

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

250

 

 

 

4

 

3

 

 

2

 

 

 

21

Окончание табл. 1.10

 

Расстояние

 

 

Количество скреперов, обслуживаемых одним толкачом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

транспортирования

 

прицепных с объёмом

 

 

самоходных с объёмом

 

грунта, м3

 

 

 

 

 

ковша

 

 

 

 

 

ковша

 

 

 

 

 

 

 

до 6 м3

 

 

 

 

8-10 м3

 

 

8-10 м3

 

15 м3

 

500

 

 

 

5

 

 

 

 

4

 

 

3

 

 

2

 

750

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

4

 

 

3

СибАДИ

 

1000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

4-5

 

Целесообразность применения толкачей определяется удельными

 

приведёнными затратами, которые подсчитываются по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с

 

Смс

 

 

 

 

 

с

 

Цо

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Смс

 

 

 

 

а Е

Цо

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

mскр

 

 

 

 

 

 

 

 

Zуд

 

 

 

 

 

 

 

 

mскр ,

 

 

(1.4)

 

 

П

э

 

 

П

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

э n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

см

 

 

 

 

 

см

см

 

 

 

 

 

 

где Смсс ,

Смст

– соответственно стоимость машино-смены скрепера и

 

толкача; Псмэ

– эксплуатационная сменная производительность

 

скрепера; а – коэффициент, учитывающий расходы по первоначальной

 

доставке

машины

от

 

завода-изготовителя,

а = 1,05

1,07;

 

Е – нормативный коэффициент

капиталовложений,

Е

=

0,15;

 

Цос, Цот

– соответственно оптово-отпускная цена скрепера и толкача;

 

mскр – количество машино-смен скреперов.

 

 

 

 

 

 

 

 

Анализ удельных приведённых затрат, полученных при разработке

 

грунтов без использования толкачей

с ними,

позволяет определить

 

экономическую целесообразность той или иной схемы разработки.

 

Экскаваторы. Они предназначены для разработки грунтов и

 

горных

пород

с

перемещением

их

на

 

сравнительно

небольшие

расстояния в отвал или в транспортные средства. В строительстве их применяют при производстве сосредоточенных работ и отсыпке насыпей из отдалённых карьеров.

Экскаваторы одноковшовые относятся к группе машин цикличного действия. В зависимости от производственных условий в качестве сменного оборудования применяют прямые и обратные лопаты, драглайны, грейферы, струги и другое оборудование.

22

Ориентировочный выбор типа экскаватора с определённой геометрической вместимостью ковша зависит от месячного планируемого объёма земляных работ (табл. 1.11).

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1.11

 

Ориентировочный выбор типа экскаватора в зависимости от месячного

 

 

 

 

объёма работ

 

 

 

СибАДИ

 

Месячный объём работ,

 

Вместимость ковша, м

3

 

Размерная группа

 

м3

 

 

 

 

экскаватора

 

Менее 20

 

 

0,65

 

 

IV

 

20-60

 

 

1,0-1,25

 

 

VI

 

60-100

 

2,0

 

 

VI

 

выше 100

 

 

2,0-4,0

 

 

VII

 

Экскаваторы разра атывают грунты I – IV категорий в забоях.

 

Размеры

форма за оя

зависят от типа

 

рабочего оборудования

экскаватора, назначения земляного сооружения и принятой схемы разработки грунта. Во всех случаях забой проектируют и организуют работу в нём так, что ы обеспечить наилучшее использование оборудования, высокую производительность труда и снижение стоимости работ.

Основными типами экскаваторных забоев являются лобовой и

боковой, которые также называют лобовыми

боковыми проходками.

Параметры забоев приведены в табл. 1.12 – 1.13.

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1.12

Рекомендуемые высоты забоев при работе экскаватора с прямой лопатой

Категория

Наименьшая высота забоя, обеспечивающая наполнение ковша

экскаватора с «шапкой», при вместимости ковша экскаватора, м3

грунта

 

 

 

 

 

 

0,25

0,4-0,5

0,65-0,8

 

1,0-1,25

1,6-2,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

2

3

4

 

5

6

 

 

 

 

 

 

 

I, II

1,5

1,5

2,5

 

3,0

3,0

 

 

 

 

 

 

 

III

2,5

2,5

4,5

 

4,5

4,5

 

 

 

 

 

 

 

IV

3,0

3,5

5,5

 

6,0

6,0

 

 

 

 

 

 

 

23

 

 

 

 

 

 

Таблица 1.13

 

Рекомендуемые высоты забоев при работе экскаватора с обратной лопатой

 

 

Наименьшая глубина забоя для экскаватора с механическим

 

Вместимость

 

 

приводом, м

 

 

 

ковша, м3

несвязные

связные

вместимость

несвязные

связные

 

 

грунты

грунты

ковша

грунты

грунты

 

0,25

1,0

1,5

0,65-0,80

1,5

2,0

 

СибАДИ

 

 

0,4-0,5

1,2

1,8

1,0-1,25

1,7

2,3

 

 

 

 

 

 

 

Про звод тельность экскаватора зависит от правильности выбора грузоподъёмности транспортных средств.

М н мальная грузоподъёмность автосамосвалов в зависимости от вмест мости ковша экскаватора, обеспечивающей его эффективную работу, может ыть принята по табл. 1.14.

 

 

 

 

Таблица 1.14

Рекомендуемые грузоподъемности автосамосвалов

 

 

 

 

 

 

Вмест мость ковша, м3

0,4-0,65

1,0-1,6

2,5

4,6

 

 

 

 

 

Наименьшая

 

 

 

 

грузоподъёмность

4,5

7-8

12

18

автосамосвала, т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Экономическая целесообразность применения того или иного автотранспортного средства в каждом отдельном случае определяется расчётом стоимости перевозки 1 т груза.

Требуемое количество автотранспорта для обслуживания одного экскаватора определяется по формуле

N

3600 tар

Кнр

 

 

 

 

 

 

3600 tар Кнр

 

 

 

 

,

(1.5)

t

э

n

 

n

 

(t

э

t

э

t

э

t

э

t

 

t

 

 

 

к

 

к

р

ип

)

 

 

 

ц

 

 

 

 

к

 

пв

 

оп

 

ск

 

 

 

 

 

где tар – время рейса одного автомобиля, ч; Кнр – коэффициент неравномерности прибытия автомобилей под погрузку, Кнр = 1,1 – 1,3; nк – количество ковшей, входящих в кузов автомобиля; tкэ – время, необходимое на копание грунта, с; tпвэ – время на подъём и поворот экскаватора, с; tопэ ,tр – соответственно время опускания ковша и его

разгрузка, с; tип – время поворота стрелы в исходное положение.

24

Рациональной следует считать такие организации кольцевого движения автомобилей, когда они перемещаются по замкнутой трассе, и отпадает необходимость в маневрировании задним ходом.

Уплотнение грунта. Работа всех машин для уплотнения связана с приложением к поверхности грунтового слоя циклических нагрузок. Под последними понимают следующие друг за другом процессы

нагрузки и разгрузки грунтов. В результате внешних силовых

СибАРабочими органами машин служатДвальцыИили колёса, которые перекатываются по грунтовой поверхности. Под действием силы тяжести машин в местах контактов рабочих органов с грунтом

воздействий в уплотняемом материале накапливаются необратимые (остаточные) деформации, способствующие повышению его плотности.

По пр нц пу воздействия на грунт различают машины

стат ческого (укатка) и динамического (трамбование и вибрация) действ я (р с. 1.4). Применяют также комбинированные методы

уплотнен я:

в роукатку,

ви ротрамбование

и

сочетание укатки с

трамбован ем.

 

 

 

 

 

а

 

 

 

 

в

 

V

V

 

m

V

 

mдб

 

 

 

G

Н

h

 

 

m

 

h

 

 

 

Рис. 1.4. Методы уплотнения грунтов:

 

а – укатка;

– трам ование; в – вибрирование; V – направление перемещения

рабочего органа; G – рабочий вес; m – рабочая масса; H – высота подъема плиты;

h – величина остаточной деформации уплотняемой среды

возникают давления к вызывающие внутренние напряжения и деформации в уплотняемой среде. Интенсивность образования необратимых деформаций определяет эффективность работы уплотняющих средств.

К машинам статического действия относятся катки с жесткими и обрезиненными металлическими вальцами, кулачковые, решётчатые и пневмоколёсные. Процесс уплотнения обеспечивается укаткой, т. е. многократными проходами катка по одному следу. Наиболее универсальными и эффективными являются катки на пневматических шинах.

К машинам динамического действия относятся катки, принцип действия которых основан на ударном воздействии рабочих органов на уплотняемую среду. В этом случае силовое воздействие на

25

уплотняемую среду можно регулировать изменением высоты падения трамбующей плиты или ее массы.

В процессе удара за очень короткий промежуток времени большая часть кинетической энергии рабочего органа затрачивается на деформирование грунта. Этот процесс сопровождается весьма быстрым повышением давления на поверхности контакта и последующим

 

быстрым его спадом.

 

 

 

 

 

СибАДИ

 

При возведении земляного полотна неизбежно происходит

 

разрыхлен е грунта (табл. 1.15). Для его уплотнения применяют

 

разл чные уплотняющие средства с целью улучшения его структуры и

 

создан я устойч вого земляного полотна.

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1.15

 

Параметры грунта при разработке его средствами механизации

 

 

 

 

Относительная

Модуль

 

 

Маш ны

Состояние грунта

 

плотность

деформации

 

 

 

 

 

грунта

грунта, МПа

 

 

Грейдеры-элеваторы

Очень рыхлый и

 

0,75…0,80

1…2

 

 

 

рыхлый

 

 

 

 

 

Бульдозеры

Недоуплотненный

 

0,80…0,85

2…8

 

 

Автосамосвалы

Недоуплотненный

 

0,85…0,90

4…10

 

 

 

и почти плотный

 

 

 

 

 

Скреперы

Почти плотный

 

0,90…0,92

10…12

 

Эффективность работы уплотняющих средств зависит от их параметров и режимов работы.

Одной из важнейших характеристик процесса уплотнения являются контактные давления, развиваемые рабочими органами уплотняющих средств. Их величина определяется из следующего

условия

 

 

 

 

т к пр,

(1.6)

где т,

пр – предел текучести

предел прочности

грунта,

соответствующие степени его уплотнения; к – контактные давления под рабочим органом уплотняющего средства.

Если к < т, то в уплотняемой среде отсутствуют условия активного образования остаточных деформаций.

При к > т в среде возникает такое напряжённое состояние, при котором интенсивность развития остаточных деформаций опережает интенсивность роста внутренних напряжений. В этих условиях достигается наибольший эффект от работы уплотняющих средств.

26

В то же время к не должны вызывать в грунте деформаций, приводящих к нарушению его сплошности, которое наступает при

к > пр.

Одним из основных факторов, влияющих на степень уплотнения грунтов, является их влажность. Для каждого грунта существует такое значение влажности, которому при одинаковой затрате механической работы на уплотнение соотвествует максимальная плотность (рис. 1.5).

СибАДИЭту влажность называют оптимальной.

ρ ,

г/см3

ρмах

Wопт

Влажность W, %

Рис. 1.5. Изменение плотности грунта в зависимости от его влажности

Ориентировочные значения оптимальной влажности для основных категорий грунтов составляют, %: песчаных – 8…12; супесчаных – 9…15; тяжёлых суглинков – 15…22; пылеватых суглинков – 17…23; глинистых – 18…25.

Требуемую плотность грунта определяют по максимальной плотности, установленной методом стандартного уплотнения (методика ДорНИИ). Для этого используют большой прибор стандартного уплотнения ДорНИИ.

Исходная влажность грунтов при уплотнении оказывает большое влияние не только на величину достигаемой плотности, но и на водоустойчивость насыпей. При замораживании оттаивании грунтов, уплотнённых при влажности меньше оптимальной, их деформации будут больше, чем у тех же одинаково уплотнённых грунтов, но при влажности, близкой к оптимальной.

При влажности грунта выше оптимальной необходимо принять меры к его осушению в карьере или по подсушиванию в насыпи. Если влажность грунта ниже оптимальной, то его увлажняют из поливомоечных машин.

Оценку работы катков следует производить по их уплотняющей способности, которая определяется как максимальной плотностью

27

грунта, так и максимально возможной толщиной уплотняемого слоя –

предельной толщиной слоя, при которой во всех его точках достигается

требуемая плотность.

 

 

 

точки зрения получения высокой производительности машины и

снижения стоимости работ необходимо, чтобы требуемая плотность

достигалась в возможно короткое время и при наименьшей затрате

механической работы. Поэтому при оценке уплотняющей способности

машины необходимо учитывать скорость передвижения машины и

число пр ложен й уплотняющей нагрузки, которое в значительной

мере зав с т от в да грунта и толщины уплотняемого слоя (рис. 1.6).

Рис. 1.6. Зависимость нео ходимого числа приложений уплотняющей

 

нагрузки n от толщины слоя h

 

Из рис. 1.6 видно, что до некоторого значения h необходимое

число уплотняющих воздействий прямо пропорционально толщине hо.

Затем с ростом h необходимое число воздействий прогрессирующе

возрастает. Значение hо

соответствует

оптимальной

толщине

уплотняемого слоя.

 

 

 

Ориентировочно значения толщины уплотняемого слоя в рыхлом

состоянии

число проходов уплотняющих машин по одному следу

рекомендуется назначать по табл. 1.16.

 

 

 

 

 

 

Таблица 1.16

СибАДИ

Рекомендуемое число проходов уплотняющих машин в зависимости от

 

толщины слоя грунта

 

 

Уплотняющие

Толщина слоя, см

Количество проходов

 

 

 

 

средства

связные

несвязные

связные

несвязные

 

грунты

грунты

грунты

грунты

1

2

3

4

5

Кулачковый каток 5 т

20…30

8…14

 

 

 

 

 

То же 9 т

30…40

6…12

 

 

 

 

 

28

СибАДИамоходный на пневмошинах 35…55 45…70 5…12 4…10
16…18 т
Вибрац онный прицепной 35…50 50…70 4…7 3…6
одновальцовый 3 т
Вибрац онный 30…45 45…70 4…7 3…6
самоходный 4 т Трамбовочная пл та
весом 2 т (2площадь 110…140 140…170 3…9 2…8 0,9…1,2 м ) при
высоте паден я 2 м
Дорожная одежда. Дорожная одежда, как правило, состоит из покрытия, основания и дополнительных слоёв основания. Дорожную одежду считают прочной, если под действием многократно повторяющихся нагрузок от движущегося транспорта она сохраняет в течение заданного срока службы сплошную и достаточно ровную поверхность покрытия.
Возникающие в дорожной одежде вертикальные горизонтальные напряжения затухают с глубиной. Это позволяет строить дорожную одежду из нескольких различных по прочности слоёв в соответствии с действующими на них нагрузками.
Классификация дорожных одежд по типам покрытий приведена в табл. 1.17.
Таблица 1.17
Классификация дорожных одежд автомобильных дорог
Тип покрытий Виды покрытий и материалы
Капитальные Цементобетонные (монолитные и сборные); асфальтобетонные, укладываемые в горячем и теплом состоянии; из прочных щебеночных материалов подобранного состава (с минеральным порошком и без него), обработанные в смесителе вязкими битумами или дегтями; мостовые из брусчатки и мозаики на каменном или бетонном основании
29

Окончание табл. 1.16

1

 

 

2

3

4

5

 

 

 

 

 

 

 

То же 17 т

 

 

45…60

8…14

 

 

 

 

 

 

 

Каток на

 

 

20…30

30…40

6…12

4…10

пневмошинах

12…15 т

 

 

 

 

То же 25 т

 

 

45…60

50…70

6…12

4…10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Окончание табл. 1.17

 

Тип покрытий

Виды покрытий и материалы

 

 

 

 

Облегчённые

Из щебеночных и гравийных материалов, обработанных

 

 

органическими вяжущими; из холодного асфальтобетона;

 

 

из грунта, обработанного в установке вязкими битумами

 

Переходные

Щебеночные из естественных каменных материалов и

 

 

шлаков и гравийные; из грунтов и местных слабых

 

 

минеральных материалов, обработанных жидкими

 

СибАДИ

 

 

органическими вяжущими; мостовые из булыжного и

 

 

колотого камн

 

Н зш е

Грунтовые, укрепленные различными местными мате-

 

 

р алами

Основан е – несущая часть дорожной одежды, обеспечивающая совместно с покрыт ем передачу нагрузок на грунт земляного полотна. Основан е, как прав ло, состоит из двух или более прочных слоев, из которых верхн е часто укреплены вяжущим с целью создания достаточно прочного слоя под покрытием. Для нижних слоев можно применять менее прочные и менее морозостойкие материалы, но при этом водоустойч вые и неразмокаемые. Некоторые виды оснований приведены в та л. 1.18.

 

 

Виды дорожных оснований

 

Таблица 1.18

 

 

 

 

 

 

Основания

 

Назначение в дорожной одежде

 

Цементобетонные,

толщиной

не

Основной

слой

основания

для

менее 15 см

 

 

капитальных покрытий

 

 

 

Из

смесей

минеральных

Верхний слой основания для капиталь-

материалов (гравийных, щебё-

ных покрытий

 

 

 

ночных и др.), обработанных вяжу-

 

 

 

 

 

щими в установках и на дороге,

 

 

 

 

 

слоем не менее 5 см

 

 

 

 

 

 

 

Из

минеральных

материалов,

не

Нижние дополнительные слои основания

для покрытий капитального типа, а также

обработанных вяжущими, слоем не

верхние для

покрытий

облегчённого

менее 15 см

 

 

 

 

переходного типов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из

грунтов,

укреплённых

Верхние и

нижние слои

оснований

на

органическими вяжущими, слоем

дорогах III и IV категорий

 

 

не менее 5 см

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из

грунтов,

укреплённых

Верхние и нижние слои оснований на

минеральными вяжущими, слоем не

дорогах всех типов с различными

менее 12…15 см

 

 

покрытиями

 

 

 

 

Из

грунтов,

укреплённых

Основания

на дорогах

IV категории

добавками различных веществ

 

и нижние слои на дорогах III категории

 

30

Щебеночное основание. Для строительства дорожных оснований применяют щебень фракционированный и рядовой, щебёночные и гравийные смеси, шлак и другие материалы в виде щебня или смесей.

Технологическая последовательность рабочих процессов и потребных ресурсов при устройстве двухслойного щебеночного основания представлена в табл. 1.19.

 

 

 

Таблица 1.19

СибАДИ

 

Наименование технологических операций

 

 

 

На менован е технологических операций

Средства механизации

 

 

Подготовка верхней части земляного

Автогрейдер, катки

различной

 

полотна

массы

 

 

 

 

Вывозка щебня фракц й 40...70 и 70...120

Автосамосвал

 

 

 

(150) мм

 

 

 

 

 

Распределен е ще ня для нижнего слоя

Бульдозер, автогрейдер

 

 

 

основан я

 

 

 

 

 

Уплотнен е слоя ще ня с одновременной

Катки

различной

массы

с

 

его пол вкой

металлическими

вальцами,

 

 

поливомоечная машина

 

 

 

Вывозка щебня фракций 40...70 мм для

втосамосвал

 

 

 

верхнего слоя

 

 

 

 

 

Распределение ще ня для верхнего слоя

Бульдозер, автогрейдер

 

 

 

основания

 

 

 

 

 

Окончательное уплотнение основания с

Катки

различной

массы

с

 

одновременной его поливкой

металлическими

вальцами,

 

 

поливомоечная машина

 

 

При организации и производстве работ по строительству щебёночных оснований соблюдают общие правила и последовательность технологических процессов, поточность производства. Заготовленный щебень до начала работ хранят на складах, в карьерах,

вблизи железнодорожных станций

на площадках около строящейся

дороги с разделением по прочности

крупности.

В зависимости от интенсивности движения и прочности применяемого щебня устраивают одноили двухслойные основания. Для нижних слоев применяют щебень фракций 40…70 и 70…120 (150); для верхних слоев – 40…70; для оснований с расклинкой – 5…10, 10…20, 20…40 мм. Щебень слабых пород должен иметь частицы размером крупности 70 мм.

Общие требования к щебню для строительных работ приведены в ГОСТ 8267 – 93 «Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия».

Щебень и гравий выпускают в виде следующих основных фракций: 5 – 10 мм; 10 – 20 мм; 20 – 40 мм; 40 – 80 (70) мм и смеси фракций от 5 до 20 мм.

31

По согласованию изготовителя с потреблением выпускают щебень и гравий в виде фракций: 10 – 15 мм; 15 – 20 мм; 80 (70) – 120 мм и

120 – 150 мм , а также смеси фракций 5 (3) – 15 мм; 5 (3) – 40 мм; 20 – 80 (70) мм.

Полные остатки на контрольных ситах при рассеве щебня и гравия фракций 5 – 10 мм; 10 – 20 мм; 20 – 40 мм; 40 – 80 (70) мм и смеси фракции 5 – 20 мм и 5 – 15 мм должны соответствовать указанным в табл. 1.20, где d и D – наименьшее и наибольшее номинальные размеры

СибАДИПрочность ще ня и гравия, предназначенных для строительства автомобильных дорог, характеризуют:

зерен.

Остатки на контрольных ситах

Таблица 1.20

 

 

Диаметр отверст й

d

0,5(d+D)

D

1,25D

контрольных с т, мм

 

 

 

 

Полные остатки в с тах, % по

От 90 до 100

От 30 до 60

До 10

До 0,5

массе

 

 

 

 

Пр мечан е. Для ще ня

и гравия фракции от 5 до 10 мм применяются

соответственно с та 2,5 и 1,25 мм, полные остатки на которых должны быть от

95 до 100% по массе.

 

 

 

 

- маркой, определяемой по дробимости щебня (гравия) при сжатии (раздавливании) в цилиндре;

- маркой по истираемости в полном барабане; - содержанием зерен слабых пород в щебне и гравии.

Нормативные требования к песку для строительных работ приведены в ГОСТ 8736 – 93 «Песок для строительных работ. Технические условия».

Песок в зависимости от значений нормируемых показателей качества (зернового состава, содержания пылевидных и глинистых частиц) подразделяют на два класса. В зависимости от зернового состава песок подразделяют на группы по крупности:

• I класс – очень крупный (песок из отсевов дробления), повышенной крупности, крупный, средний мелкий;

• II класс – очень крупный (песок из отсевов дробления), повышенной крупности, крупный, средний, мелкий, очень мелкий, тонкий и очень тонкий.

Каждую группу песка характеризуют значением модуля крупности, указанным в табл. 1.21.

32

 

 

Таблица 1.21

 

Модуль крупности песка

 

Группа песка

Модуль крупности Мк

 

Очень крупный

Св. 3,5

 

Повышенной крупности

Св. 3,0 до 3,5

 

Крупный

Св. 2,5 до 3,0

 

редний

Св. 2,0 до 2,5

 

Мелкий

Св. 1,5 до 2,0

 

СибАДИ

 

Очень мелкий

Св. 1,0 до 1,5

 

Тонк й

Св. 0,7 до 1,0

 

Очень тонк й

До 0,7

Полный остаток песка на сите с сеткой № 063 должен соответствовать значениям, указанным в табл. 1.22.

Таблица 1.22

 

Полный остаток песка

Группа песка

Полный остаток на сите № 063, %

по массе

 

 

Очень крупный

 

Св. 75

Повышенной крупности

 

Св. 65 до 75

Крупный

 

Св. 45 до 65

Средний

 

Св. 30 до 45

Мелкий

 

Св. 10 до 30

Очень мелкий

 

о 10

Тонкий

 

Не нормируется

Очень тонкий

 

Не нормируется

Содержание в песке пылевидных и глинистых частиц, а также глины в комках не должно превышать значений, указанных в табл. 1.23.

Содержание в песке пылевидных и глинистых частиц

Таблица 1.23

 

 

Содержание пылевидных

Содержание глины в

 

и глинистых частиц,

комках, % по массе,

Класс группа песка

не более, % по массе

не более

в песке

в песке из

в песке

 

в песке из

 

 

 

отсевов

 

отсевов

 

природном

природном

 

 

дробления

 

дробления

 

 

 

 

I класс

-

3

-

 

0,35

Очень крупный

 

 

 

 

 

 

Повышенной крупности,

2

3

0,25

 

0,35

крупный и средний

 

 

 

 

 

 

Мелкий

3

5

0,35

 

0,50

II класс

 

 

 

 

 

Очень крупный

-

10

-

 

2

33

 

 

 

 

 

Окончание табл. 1.23

 

 

 

Содержание пылевидных

Содержание глины в

 

 

 

и глинистых частиц,

комках, % по массе,

 

Класс и группа песка

не более, % по массе

не более

 

в песке

в песке из

в песке

в песке из

 

 

 

 

 

 

отсевов

отсевов

 

 

 

природном

природном

 

 

 

дробления

дробления

 

 

 

 

 

 

Повышенной крупности

3

10

0,5

2

 

 

 

 

СибАДИ

 

 

крупный и средний

 

 

 

 

 

Мелк й

очень мелк й

5

10

0,5

2

 

Тонк й

очень тонк й

10

Не

1,0

0,1

 

 

 

 

нормируется

 

 

Асфальто етонные покрытия. Покрытие – верхний слой дорожной одежды, который в свою очередь может состоять из слоя износа, пер од чески возо новляемого по мере его истирания, и основного слоя, определяющего эксплуатационные свойства покрытия. Оно должно ыть наи олее прочным, износо- и термостойким, водонепрон цаемым, ровным и шероховатым.

Для сн жен я расхода дорожно-строительных материалов устраивают покрытия, состоящие из двух слоёв. Нижний слой, непосредственно не подвергающийся воздействию колёс автомобилей, строят из менее прочных материалов, чем верхний слой.

Технологическая последовательность рабочих процессов и потребных ресурсов при устройстве асфальтобетонного покрытия представлена в табл. 1.24.

 

Таблица 1.24

Наименование технологических операций

Наименование технологических операций

Средства механизации

 

 

Очистка основания от пыли и грязи

Поливомоечная машина

Подвозка розлив жидкого битума по основанию

Автогудронатор

Доставка горячей асфальтобетонной смеси с разгруз-

Автотранспортное

кой в бункер асфальтоукладчика и укладка смеси

средство, асфальто-

асфальтоукладчиком

укладчик

Уплотнение смеси

Катки различной массы

Асфальтобетонная смесь – рационально подобранная смесь минеральных материалов [щебня (гравия) и песка с минеральным порошком], с нефтяным битумом и при необходимости различных добавок (поверхностно-активных веществ, активаторов, пластификаторов, модификаторов и др.), взятых в определенных соотношениях и перемешанных в нагретом до рациональной температуры состоянии.

34

Асфальтобетон – уплотненная при рациональном температурном режиме до требуемой плотности асфальтобетонная смесь.

Асфальтобетонные дорожные, аэродромные смеси и асфальтобетон должны удовлетворять требованиям ГОСТ 9128 – 2013 « меси асфальтобетонные, полимерасфальтобетонные, асфальтобетон, полимерасфальтобетон для автомобильных дорог и аэродромов. Технические условия».

СибАДИВ зависимости от вида минеральной составляющей асфальтобетонные смеси и асфальтобетон подразделяют на щебеночные, грав йные и песчаные.

Асфальтобетонные смеси в зависимости от вязкости применяемого нефтяного битума и температуры укладки в конструкт вный слой подразделяют на горячие и холодные.

Асфальто етонные покрытия следует устраивать в сухую погоду: из смесей на вязк х тумах (марок БНД 40/60, БНД 60/ 90, БНД 90/130, БН 60/90, БН 90/130) весной и летом при температуре воздуха не ниже

5 С, а осенью – не ниже 10 С; из смесей на полувязких (марок БНД 130/200, БНД 200/300, БН 130/200, БН 200/300) и жидких битумах

(марок СГ 130/200, МГ 130/200, МГО 130/200) при температуре не ниже

– 10 С.

В зависимости от наи ольшего размера минеральных зерен горячие смеси и асфальто етоны подразделяют на: крупнозернистые – с размером зерен до 40 мм, мелкозернистые – до 20 мм и песчаные – до

5 мм.

По величине остаточной пористости асфальтобетоны подразделяют на виды: высокоплотные – с остаточной пористостью от

1,0 до 2,5%; плотные – св. 2,5 до 5%; пористые – св. 5,0 до 10,0% и

высокопористые – св. 10,0 до 18%.

Щебеночные гравийные горячие асфальтобетонные смеси и плотные асфальтобетоны в зависимости от массовой доли щебня (или гравия) подразделяют на следующие типы: А – с содержанием щебня св. 50 до 60%; Б – св. 40 до 50%; В – св. 30 до 40%.

Горячие песчаные смеси соответствующие им асфальтобетоны в зависимости от вида песка подразделяют на типы: Г – на песках из отсевов дробления, а также на смесях с природным песком при содержании последнего не более 30% по массе; Д – на природных песках или смесях природных песков с отсевами дробления при содержании последних менее 70% по массе.

Высокоплотные горячие смеси и соответствующие им асфальтобетоны содержат щебень свыше 50 до 70%.

35

Горячие смеси и асфальтобетоны в зависимости от физикомеханических свойств асфальтобетона и качества применяемых материалов подразделяют на марки (табл. 1.25).

 

 

 

 

Таблица 1.25

 

Марки горячих смесей и асфальтобетонов

 

Типы смесей и асфальтобетонов

Марки

 

 

СибАДИ

 

 

Высокоплотные

 

 

I

 

 

Плотные типов:

 

 

 

 

 

А

 

 

I, II

 

 

Б, Г

 

 

I, II, III

 

 

В, Д

 

 

II, III

 

 

Пор стые высокопористые

 

I, II

 

 

Асфальто етоны

рекомендуется применять при устройстве

 

верхн х слоев покрытий автомобильных дорог и городских улиц;

 

взлетно-посадочных

полос

магистральных рулежных дорожек

 

аэродромов; покрыт й прочих рулежных дорожек, мест стоянок и

 

перронов аэродромов.

 

 

 

 

 

Незав с мо от результатов расчета на прочность дорожной

 

одежды минимальная толщина покрытия (с учетом запаса на износ) не

 

должна быть меньше значений, приведенных в табл. 1.26 (извлечение из

 

п. 3.25 ВСН 46-83).

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1.26

 

Минимальные толщины дорожных покрытий

 

Материал покрытия

 

Минимальная толщина слоя, см

 

 

Асфальтобетон крупнозернистый

 

6...7

 

 

 

 

 

 

 

 

То же мелкозернистый

 

 

3...5

 

 

То же песчаный

 

 

3...4

 

Примечания: 1. Большие из значений толщин асфальтобетонных покрытий даны для дорог I, II категорий, меньшие – для дорог III, IV категорий.

2. Толщина слоя покрытия должна в уплотненном состоянии превышать размер наиболее крупных зерен каменных материалов не менее чем в 1,5 раза.

Асфальтобетонные смеси относятся к сильносвязанным плохосыпучим материалам. Для получения качественного асфальтобетонного покрытия необходима определенная работа по укладке и уплотнению смеси. Асфальтобетонные смеси подразделяют на литые (вибролитые), пластичные и жесткие.

Смеси литого (вибролитого) асфальтобетона обладают значительной подвижностью, а пластичные смеси – сравнительно

36

невысокой подвижностью. Жесткие смеси обладают повышенным внутренним трением и малой подвижностью.

Технологические свойства характеризуют поведение смесей в процессе выполнения технологических операций: отгрузки, хранения, перевозки и выгрузки, укладки и уплотнения.

Важнейшими технологическими свойствами асфальтобетонных

смесей являются однородность, сегрегируемость (разделимость), удобоукладываемость (подвижность), удобоуплотняемость (формуемость). Регул руя эти свойства, можно рационализировать параметры технолог ческого процесса в направлении обеспечения качества асфальтобетонного покрытия с минимальными энергетическими

СибАДИУдобоукладываемость – свойство смеси легко распределяться слоем с заданной толщиной с помощью асфальтоукладчиков и другого технологического о орудования.

затратами себесто

мостью работ.

Однородность

смесей оценивается коэффициентом вариации

показателя предела прочности при сжатии при температуре 50 С.

егрег руемость – свойство смеси сохранять однородность по зерновому составу при отгрузке в накопительный бункер, загрузке в

автосамосвалы, перевозке, выгрузке в приемный бункер асфальтоукладч ка укладке.

Удобоуплотняемость – свойство смеси при уплотнении быстро формироваться в монолитный слой требуемой плотности.

В процессе приготовления, хранения в накопительном бункере и транспортирования асфальтобетонной смеси битум в виде тонких пленок на поверхности минерального материала находится при высоких температурах. Это создает благоприятные условия для интенсивного протекания в нем термоокислительных и других процессов, приводящих к старению битума. Интенсивность старения битума при выдерживании смеси в бункере и в процессе транспортирования определяется температурным режимом смеси, ее составом, типом дисперсной структуры битума, толщиной битумной пленки на зернах минеральных материалов степенью ее структурированности.

В тонких пленках при высокой температуре процессы старения протекают настолько интенсивно, что практически через каждый час битум переходит в другую марку с более высокой вязкостью. В итоге асфальтобетон в покрытии содержит битум с меньшей глубиной проникания иглы, чем было принято при подборе его состава. Это является одной из главных причин существенного сокращения срока службы асфальтобетонных покрытий.

Повышение температуры и увеличение времени выдерживания смеси при этой температуре ускоряют старение битумов. В этих

37

условиях помимо толщины битумной пленки большую роль играет степень её структурированности минеральным порошком. В смесях для асфальтобетонов с меньшей остаточной пористостью старение битума происходит медленнее, чем в смесях для более пористых асфальтобетонов.

Независимо от состава смеси и качества битума процессы

 

старения битума в пленках резко интенсифицируются при температуре

СибАДИ

 

160 ° и выше (табл. 1.27).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Максимальное время хранения смесей

 

Таблица 1.27

 

Остаточная

 

Максимально допустимое время хранения и

 

 

пор

стость

 

транспортирования смеси, ч, для асфальтобетона

 

 

асфальтобетона,

высоко-

 

плотного

 

 

 

пористого

высоко-

 

 

%

плотного

А

Б и Г

 

В и Д

 

 

 

пористого

 

От 1 до 2,5

5,0

 

 

 

 

 

 

 

Св. 2,5 до 3,5

 

4,0

3,5

 

2,0

 

 

 

 

 

Св. 3,6 до 5,0

 

3,0

2,0

 

1,5

 

 

 

 

 

Св. 5,0 до 7,0

 

 

 

 

6,0

 

 

 

Св. 7,0 до 10,0

 

 

 

 

 

 

 

Св. 10,0 до 12,0

 

 

 

 

 

4,0

 

 

Св. 12,0 до 18,0

 

 

 

 

 

3,0

 

 

Скорость остывания смеси при транспортировании зависит от по-

 

годных

условий.

повышением массы

перевозимой

смеси

она

 

снижается. Рациональное количество смеси в автосамосвале составляет

 

от 5 до 15 т.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Степень

охлаждения

асфальтобетонной

смеси

при

 

транспортировании зависит от следующих факторов: температуры

 

смеси при ее загрузке, массы смеси в кузове самосвала, температуры

 

воздуха, скорости ветрового потока, теплофизических свойств смеси,

 

эффективности

теплоизоляции

смеси,

 

времени

 

выполнения

транспортных операций (табл. 1.28).

Максимально допустимое время и расстояние перевозки смеси определяют теплофизическим расчетом, выполняемым для местных условий при составлении ППР или технологической карты. Критерием расчета этих организационно-технологических параметров является температурное состояние смеси перед укладкой, оцениваемое ее среднеобъемной температурой и коэффициентом вариации.

38

 

 

 

 

 

 

Таблица 1.28

 

 

Изменение температуры смеси при транспортировании

 

 

 

Интенсивность охлаждения смеси, С/мин,

 

Температура

 

при транспортировании

 

 

в открытом кузове

в кузове с пологом

 

воздуха, С

 

 

 

 

без обогрева

с обогревом

без обогрева

с обогревом

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

0,66

0,43

0,57

0,34

 

 

 

 

 

 

СибАДИ

0,35

 

10

0,70

0,45

0,60

 

5

0,73

0,47

0,63

0,36

 

0

0,75

0,48

0,65

0,37

 

-5

0,79

0,50

0,67

0,38

Температурное состояние смеси должно обеспечивать при укладке нормальное функц онирование рабочих органов асфальтоукладчика и возможность последующей качественной укатки до требуемой плотности.

При транспорт ровании смесь активно охлаждается, покрываясь коркой. Под коркой температура смеси практически остается постоянной.

Если корка достаточно тонкая, то при выгрузке смеси в приемный

бункер асфальтоукладчика

при последующем ее распределении к

трамбующему русу и

выглаживающей плите укладчика она

разрушается. До тех пор, пока температурное состояние кусков корки не приведет к сбоям рабочих органов асфальтоукладчика, его можно считать малоопасным для качества уплотнения асфальтобетонного покрытия. Если же комки смеси заметны в покрытии за выглаживающей плитой, то необходимо отрегулировать температурный режим смеси: повысить температурную однородность приготовления смеси, укрыть смесь в кузове пологом или теплоизолировать, снизить простой автосамосвала перед выгрузкой смеси. При этом необходимо следить, чтобы общая продолжительность транспортных операций не превышала времени нахождения смеси в удобоукладываемом состоянии, т. е. чтобы температура смеси перед началом укладки находилась на допустимом уровне.

При неблагоприятном сочетании температуры воздуха, скорости ветра, температуры основания, осадков, когда качественное

строительство

покрытия

невозможно,

работы

необходимо

приостановить.

 

 

 

 

 

Асфальтоукладчики

предназначены

для

приема смеси

из транспортных

средств,

распределения

по

основанию

и предварительного уплотнения. Смеси распределяют слоем заданной

39

толщины с обеспечением поперечного и продольного профилей покрытия.

Бункер предназначен для приема и временного хранения асфальтобетонной смеси. Его ширина должна быть больше ширины кузова автосамосвала. Чтобы исключить давление самосвала на переднюю часть асфальтоукладчика, необходимо использовать такие автосамосвалы, у которых поднятый кузов при разгрузке не будет

СибАДИопираться на бункер.

Для оч стки бункера от асфальтобетонной смеси его боковые стенки складываются с помощью гидроцилиндров.

На дне бункера находятся скребковые питатели для перемещения асфальтобетонной смеси к распределительным шнекам. Правый и левый п татели меют независимый привод и могут перемещать разл чное кол чество смеси. Такая конструкция позволяет укладывать покрыт е на разл чных радиусах кривых.

Скорость передвижения ленты питателя зависит от скорости движен я асфальтоукладчика.

Шнеки предназначены для равномерного распределения смеси по всей ш р не укладываемой полосы. Качество распределения смеси шнеками зависит от точности выбранного положения регулирующих заслонок.

Количество смеси, подаваемое в шнековую камеру, должно быть постоянным. Оптимальным считается такой уровень, при котором шнеки погружены в смесь до середины шнекового вала.

Основными элементами рабочих органов являются виброплита и расположенный перед ней трамбующий брус. Предварительное уплотнение смеси осуществляется трамбующим брусом, эффективность работы которого зависит как от частоты его колебания, так и от амплитуды. На отечественных асфальтоукладчиках величина амплитуды составляет от 3,2 до 8 мм. Выбор амплитуды следует соотносить с толщиной укладываемого слоя по правилу: чем тоньше слой, тем меньше амплитуда, наоборот.

Рекомендуемые частоты колебания трамбующего бруса и виброплиты приведены в табл. 1.29.

40

 

 

 

 

 

 

Таблица 1.29

 

Рекомендуемые параметры рабочего оборудования

 

 

 

 

асфальтоукладчиков

 

 

Тип

Температура

 

Частота колебаний, кол/мин

Скорость движения

раскладываемой

 

 

 

асфальтоукладчика,

трамбующего

 

смеси

виброплиты

смеси, °С

 

бруса

 

м/мин

 

 

 

 

 

 

А, Б

100-120

 

420-600

 

2500-3000

1,7-2,5

 

130-140

 

660-840

 

2500-3000

2,2-3,0

 

 

 

 

 

В, Г, Д

100-120

 

300-480

 

1500-2000

1,2-2,0

 

130-140

 

540-720

 

1500-2000

1,7-2,5

 

 

 

 

 

В бропл та

оказывает

уплотняющее

воздействие

на

асфальтобетонную смесь и в основном формирует текстуру

поверхности укладываемого слоя.

 

 

 

 

СибАДИУплотнен е асфальто етонного слоя необходимо осуществлять не при его макс мальной температуре, а при рациональной, которая определяется вязкостью итума, типом смеси и разновидностью

уплотняющ х средств. Применение пневмо- и виброкатков позволяет уплотнять слой при олее низких температурах смеси.

Уплотняемость смеси связана с природой каменного материала, битума и формой частиц. сфальтобетонная смесь на известковом материале уплотняется лучше, чем на материале из песчаника, т.к. битум на известняке располагается равномерно, а адсорбированный слой более выражен, чем на песчанике. Наличие природного скатанного песка в смеси снижает работу уплотнения, т.к. песчинки служат своеобразными шарнирами, по которым перекатываются более крупные шероховатые и угловатые частицы.

Продолжительность технологического процесса устройства покрытия из горячих асфальтобетонных смесей регламентируется температурой, обеспечивающей удобоуплотняемость среды. Минимальное значение температуры смеси в конце уплотнения составляет 65 – 70 о .

Максимальная дальность транспортирования асфальтобетонной смеси к месту укладки определяется температурой на выходе из смесителя, интенсивностью охлаждения в процессе транспортирования и скоростью движения автосамосвала. Максимальную интенсивность охлаждения всей смеси при транспортировании в большегрузных автомобилях рекомендуется принимать согласно графикам, представленным на рис. 1.7.

41

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СибАДИразрушений щебня.

Р с. 1.7. Зав

с мость интенсивности охлаждения смеси от температуры воздуха:

а – в кузове

ез о огрева; – в кузове с обогревом; 1 – в открытом кузове;

 

 

 

 

 

 

2 – в кузове с пологом

Уплотнен е – операция, в процессе которой асфальтобетонная смесь деформируется, прио ретая определенную плотность. Его необходимо начинать сразу после прохода асфальтоукладчика при максимально возможной температуре, при которой смесь не сдвигается под воздействием катков. Осо енно это важно при устройстве тонких слоев и в неблагоприятных погодных условиях. Толстые слои остывают медленнее и дольше сохраняют температуру, обеспечивающую эффективность течения процесса уплотнения.

Высокое качество работ обеспечивается только при выполнении необходимого числа проходов катков и при соблюдении рационального температурного режима смеси на каждом этапе уплотнения: предварительном, промежуточном и заключительном (табл. 1.30 – 1.31).

На смеси с высокой температурой каток будет «тонуть», образуя

волны

трещины,

а укатка остывшей смеси будет не только

бесполезной, но

может оказаться вредной из-за возможных

На эффективность уплотнения оказывает влияние соотношение толщины укладываемого слоя и максимального размера зерен заполнителя смеси. Если толщина слоя меньше двух максимальных размеров зерен смеси, то достичь требуемой плотности практически невозможно. Кроме того, поверхность слоя будет иметь неоднородную текстуру вследствие того, что выглаживающая плита асфальтоукладчика будет «тащить» за собой крупные зерна, образуя при этом продольные борозды.

42

 

 

Рациональные температурные режимы уплотнения

Таблица 1.30

 

 

 

 

 

 

асфальтобетонных смесей

 

 

 

Тип

Рекомендуемая

Рациональный температурный режим

 

асфальто-

температура

уплотнения слоя на различных этапах, С

 

бетонной

уплотнения, С

 

 

 

 

 

смеси

начальная

критическая

предвари-

 

промежу-

заключи-

 

 

тельном

 

точном

тельном

 

 

 

 

 

 

СибАДИ

 

 

А

140…160

75…80

От 140…145

От 120…125

От 95…100

 

 

 

 

до 120…125

до 95…100

до 75…80

 

Б

120…140

70…75

»125…130

»105…110

»85…90

 

 

 

 

»105…110

»85…90

»70…75

 

В

110…130

60…65

»115…120

»100…105

»80…85

 

 

 

 

»100…105

»80…85

»60…65

 

Г

120…140

70…75

»125…130

»105…110

»85…90

 

 

 

 

»105…110

»80…90

»70…75

 

Д

100…120

60…65

»105…110

»85…90

»70…75

 

 

 

 

»85…90

»70…75

»60…65

 

 

 

 

 

 

 

 

Т п уплотняющего о орудования оказывает принципиальное влиян е на степень уплотнения смеси. В практике строительства применяют три типа уплотняющего оборудования: катки статического действия с гладкими и о резиненными вальцами, на пневматических шинах и катки ви рационного действия (виброкатки).

Таблица 1.31

Временные интервалы уплотнения асфальтобетонных смесей

Толщина

Ориентировочное время, отводимое по условиям остывания

слоя (мин) на выполнение операции его уплотнения всеми катками

слоя

 

при температуре наружного воздуха, °

 

покрытия, см

 

 

0...2

4...5

8...10

13... 15

18...20

23...25

 

3...4

13...15

16...18

19...21

22...24

26...28

30...35

5...6

20...23

24...27

28...30

32..35

37...40

43...48

8...10

43...48

52...58

62...68

70...77

80...90

95...110

Катки статического действия. Широкое распространение получили самоходные гладковальцовые катки статического действия, которые просты по конструкции и надежны в эксплуатации. Статическую нагрузку вычисляют делением части общего веса катка, приходящейся на валец, на площадь контакта с уплотняемой средой. Она влияет на степень уплотнения, и в общем случае каток с более высокой статической нагрузкой дает более высокую степень уплотнения. Катки классифицируются по массе: на легкие – 5…6 т; средние – до 8 т и тяжелые – более 10 т.

43

Рекомендуемые контактные давления катков на стадиях уплотнения асфальтобетонных смесей представлены в табл. 1.32.

Важным фактором качества уплотнения слоя является назначение рациональных режимов работы катка: скорости движения и количества проходов по одному следу.

Чем быстрее движется каток, тем меньше времени он оказывает

 

давление на смесь. В результате в ней могут не полностью развиться

СибАДИ

 

вязкопластичные деформации, определяющие величину изменения

 

плотности после прохода катка.

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1.32

 

Рац ональные значения контактных давлений катков

 

Т п катка

Границы

Коэффициент

Значения контактных давлений

 

(этап уплотнен я)

этапов

уплотнения

 

 

 

уплотнения

смеси

А

В

 

Легк й

Начало

0,7

0.50…0,55

0,40…0,45

 

(предвар тельный)

Конец

0.85

1,20…1,25

1,17…1,30

 

Средн й

Начало

0,85

1,20…1,25

1,17…1,30

 

(промежуточный)

Конец

0,92

1,65…1,80

1,50…1,10

 

Тяжелый

Начало

0,92

1,65…1,80

1,50…1,70

 

(заключительный)

Конец

1,0

2.80…3,10

2.60…2,90

Катки статического действия должны двигаться со скоростью 1,5...5 км/ч. При выполнении первых проходов принимается минимальная скорость движения 1,5...2,0 км/ч, на промежуточном этапе уплотнения – 3...5 км/ч, на заключительном – 2...3 км/ч.

Синхронность работы асфальтоукладчика и катков обеспечивают изменением скорости укатки, числа проходов катка по одному следу или заменой катка с другой шириной вальца. Требуемое количество проходов зависит от типа смеси, ее температуры толщины укладываемого слоя. Чтобы уточнить требуемое число проходов катка по одному следу, необходимо произвести пробную укатку слоя.

Катки на пневматических шинах. Эти катки применяют на промежуточном этапе уплотнения асфальтобетонного слоя, иногда на предварительном и заключительном этапах. Уплотняющее воздействие катка на слой зависит от нагрузки на колесо, давления в шине и ее жесткости. Изменением давления в шине можно регулировать величину контактных давлений в зависимости от температурного состояния асфальтобетонной смеси и степени ее уплотнения.

Катки вибрационного действия (виброкатки). Эти катки могут работать в трех режимах: статического воздействия на уплотняемый материал (вибраторы отключены), в режиме комплексного воздействия

44

(один валец оказывает на материал статическое воздействие, а второй – вибрационное) и в вибрационном (вибраторы на обоих вальцах включены).

татическое воздействие определяется массой, приходящейся на валец, а вибрационное – величиной возмущающей силы, обусловленной вращением эксцентриков. Эффективность уплотнения определяется

колеблющейся массой вальца, амплитудой и частотой колебания.

СибАДИа также пористого и высокопористого с содержанием щебня свыше 40% сначала гладковальцовым катком массой 10…13 т, катком на пневматических шинах массой 16 т или вибрационным катком массой 6…8 т (4…6 проходов), а затем гладковальцовым катком массой

Обычно величина амплитуды составляет 0,2…0,8 мм. Она играет важную роль в определении максимальной толщины уплотняемого слоя. Высокая ампл туда и статическая нагрузка позволяют катку работать с толстыми слоями. С ростом плотности значение амплитуды

рекомендуется уменьшать.

Частота коле ания вальца составляет 25…58 Гц. Ее следует выб рать в зав с мости от амплитуды колебания катка. В общем случае

низкой ампл туде соответствует более высокая частота.

 

Вел ч на

амплитуды

колебания зависит

от толщины

уплотняемого слоя. При уплотнении тонких слоев (4…6 см)

рекомендуется ра отать на малых амплитудах. С увеличением толщины

слоя следует увел чивать амплитуду колебания. Малые амплитуды

снижают риск дро ления каменного материала.

 

Частоту

коле ания ви ровальца

назначают с

учетом типа

уплотняемой смеси, ее температуры и скорости движения катка. С

увеличением содержания ще ня в асфальтобетонной смеси, а также

рабочей скорости виброкатка рекомендуется увеличивать частоту

колебания вальца.

 

 

 

Рекомендуемые рабочие скорости виброкатков: в начале

уплотнения – 2,5...5 км/ч, в конце – 4...6 км/ч.

 

При использовании асфальтоукладчиков с трамбующим брусом и

виброплитой (типов ДС-155,

ДС-48,

С-113, С-114)

рекомендуется

уплотнять:

 

 

 

 

- смеси высокоплотного

плотного асфальтобетонов типов А и Б,

11…18 т (4…6 проходов); - смеси плотного асфальтобетона типов В, Г и Д, а также

высокопористого песчаного, пористого и высокопористого с содержанием щебня менее 40% сначала гладковальцовым катком массой 6 – 8 т или вибрационным катком массой 6…8 т с выключенным вибратором (2…3 прохода), а затем гладковальцовым катком массой 10…13 т (6…8 проходов), катком на пневматических шинах массой 16 т

45

или вибрационным катком массой 6…8 т с выключенным вибратором (4…6 т) и окончательно – гладковальцовым катком массой 11…18 т (3…4 прохода).

При использовании асфальтоукладчиков с трамбующим брусом и пассивной выглаживающей плитой (типов ДС-126А, ДС-143) следует уплотнять смеси плотного асфальтобетона типов В, Г и Д, а также

пористого и высокопористого асфальтобетонов с содержанием щебня

СибАДИ

менее 40% и высокопористого песчаного сначала гладковальцовым

катком массой 6…8 т или вибрационным катком массой 6…8 т с

выключенным в братором (2…3 прохода), затем катком

на

пневмат ческ х ш нах массой 16 т (6 – 10 проходов), или

гладковальцовым катком массой 10…13 т (8…10 проходов),

или

вибрац онным катком массой 6…8 т с выключенным вибратором (3…4

прохода)

окончательно гладковальцовым катком массой 11…18 т

(4…8 проходов).

В

 

процессе уплотнения необходимо соблюдать следующие

прав ла:

 

1.

Уплотнять асфальто етонную смесь следует при рациональном

температурном реж ме.

2.

Каток должен двигаться параллельно оси дороги со скоростью

2...3 км/ч, гладковальцовые катки – в статическом режиме, в вибрационном – 3...4 км/ч, катки комбинированного действия в статическом режиме – 3...4 км/ч, вибрационном – 5...6 км/ч, пневмоколесный – 6...11 км/ч.

3. На проезжей части с продольным уклоном более 30% уплотнение следует производить снизу вверх.

4. При первых проходах гладковальцовых катков во избежание волн и трещин ведущие вальцы должны быть впереди.

5. Во время уплотнения катки должны быть в непрерывном и равномерном движении.

6. Запрещается останавливать катки или резко менять направление движения на неуплотненном неостывшем слое.

7. Проезд катка с одной полосы на другую должен осуществляться только на ранее уплотненной захватке.

8.Виброуплотнение проводить только в процессе движения катка. Включать и отключать вибрацию необходимо за пределами уплотняемой полосы на двигающемся катке.

9.Перед уплотнением пневмошины и вальцы катков необходимо

смачивать (водой, водным 1%-ным раствором отходов мыловаренной промышленности или смесью воды с керосином 1:1) и прогревать во избежание налипания на них смеси.

46

10. Для исключения образования волны каждый последующий след катка должен быть смещен в направлении уплотнения относительно предыдущего на величину, примерно равную диаметру вальца или пневмоколес.

1.4. Транспортные средства на дорожном строительстве.

Обоснование количества и грузоподъемности транспортных

СибАДИ

средств, занятых в технологических процессах

 

 

строительного производства

 

Дорожное

строительство

является большим

потребителем

разл чных матер алов, полуфабрикатов и готовых изделий. В общей

технолог

стро тельного процесса автомобильный транспорт является

связующ м

звеном между

заготовительными и

строительно-

монтажными ра отами. От его эффективной работы существенно

зависят продолж

тельность и стоимость строительства автомобильной

дороги.

 

 

 

 

Автомоб льные перевозки составляют до 90% в общем объеме транспортных ра от. Виды перевозок зависят от расстояния, рода грузов, рельефа местности, наличия состояния дорог и могут быть специализированными или смешанными.

Экономическая целесоо разность используемых транспортных средств оценивается се естоимостью перевозки 1 т груза, которая определяется зависимостью

C Cэк Cпр Cэт,

(1.7)

где Cэк – себестоимость эксплуатации транспортных сооружений,

отнесенная к 1 т перевозимых грузов, руб.; Cпр

– себестоимость

погрузочно-разгрузочных работ 1 т груза, руб.; Cэт – себестоимость

эксплуатации транспортных средств, отнесенная к 1 т перевозимых грузов, руб.

Для обеспечения полного использования грузоподъемности автомобилей-самосвалов необходимо соответственно их тоннажу подбирать погрузочные средства с целью сокращения времени под погрузкой. Так, на погрузке навалочных грузов (щебень, песок, гравий) используют экскаваторы с ковшами, геометрическая вместимость которых определяется из выражения

47

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gа

4 7 qк,

 

 

 

 

(1.8)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

Gа – номинальная грузоподъемность автомобиля, т; ρ – плотность

груза, т/м3; qк – геометрическая вместимость ковша экскаватора,м3.

 

 

Необходимое количество транспорта для вывозки сменного

объема груза определяют из выражения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СибАДИ

 

 

 

 

 

 

 

 

Nтр

Gсм

,

 

 

 

 

 

(1.9)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Псмэ

 

 

 

 

 

 

Псмэ – сменная

где Gсм – сменная потребность в перевозках груза, т;

эксплуатац

онная производительность транспортной единицы, т/см.

 

 

Значен е Псмэ определяется по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П

 

э

Тсм G

 

К

 

К

 

,

 

 

(1.10)

 

 

 

 

 

 

см

 

tц

 

а

 

 

гр

 

в

 

 

 

 

 

 

где Тсм – продолжительность ра очей смены, ч; tЦ – продолжительность

рабочего цикла (рейса),

ч; Gа

грузоподъемность

 

автомобиля, т;

Кгр

– коэффициент

использования

 

грузоподъемности (табл. 1.33);

Кв – коэффициент использования рабочего времени в течение рабочей

смены (ЕНиР № 2).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1.33

 

 

Коэффициент использования грузоподъемности автомобилей

 

Группа груза

 

 

 

Перевозимый материал

 

 

 

 

 

Значения Кгр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

Сыпучие материалы (щебень, песок, гравий,

 

 

 

 

 

 

 

шлак, грунт, цемент, минеральный порошок,

 

 

 

 

 

1

 

металлопрокат

 

(балки,

 

рельсы,

 

трубы),

 

1,0

 

 

 

 

цементо-

 

асфальтобетонные смеси, ж/б и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

бетонные изделия, лесоматериалы, кирпич,

 

 

 

 

 

 

 

строительный мусор и др.)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Штучные

 

грузы:

кабель

в

штуках,

трос

в

 

 

 

 

 

2

 

бухтах,

арматурная

проволока, баллоны

со

 

0,8

 

 

 

 

 

сжатым газом, зола, известь в порошке и др.

 

 

 

 

 

 

 

 

Ветошь, войлок строительный без упаковки,

 

 

 

 

 

3

 

деревянные

 

переплеты, листовая жесть,

 

0,6

 

 

 

 

 

жидкость в бутылях и корзинах, снег и т.д.

 

 

 

 

48

 

 

 

 

Окончание табл. 1.33

 

1

 

2

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

Изделия

навалом: опилки, стружка,

уголь

0,4

 

 

древесный, сено непрессованное и т.д.

 

 

 

 

 

 

 

 

Примечание

. Класс (группа) груза определяется

дальностью его

 

транспортирования: 1 – до 100 м; 2 – 100-500 м; 3 – 500-3000 м; 4 – более 3000 м.

Продолжительность рабочего цикла автомобилей определяется по

СибАДИ

формуле

 

tца tпг tрх tхх tрг t,

(1.11)

где tпг, tрг – соответственно время простоя машины под погрузкой и разгрузкой, ч; tрх, tхх – соответственно продолжительность движения

гружёного

порожнего автомо иля, ч; Σt – время на маневры машины и

переключен е передач, ч.

 

На

про звод тельность автотранспорта влияет

средняя

техн ческая скорость т , которую определяют по формуле

 

 

lср

 

 

т tдв ,

(1.12)

где lср – средняя длина пути общего пробега, км; tдв – время движения автомобиля, ч.

Среднее расстояние перевозки определяется делением суммы

тонно-километров при перевозке грузов Qi

li на сумму Qi:

 

lср

Qi li

 

Q1 l1 Q2 l2

... Qn ln

.

(1.13)

Qi

Q1 Q2 ... Qn

Основные нормы простоя при выполнении погрузоразгрузочных работ устанавливают в зависимости от способа их производства и грузоподъёмности транспортных средств (табл. 1.34, 1.35).

49

Таблица 1.34

Нормы простоя автомобилей-самосвалов под погрузкой-разгрузкой сыпучих материалов (песка, щебня, гравия, грунта и т.п.), мин

 

Грузоподъёмность

Продолжительность погрузки

 

 

экскаватором с емкостью

 

Продолжительность

 

автомобиля

ковша, м3

из

 

(автопоезда), т

 

 

бункера

разгрузки, мин

 

до 1,0

от 1,0 до

 

 

 

 

2,0

 

 

 

 

 

 

 

СибА

ДИ

 

1,5 – 2,25

2

-

1,5

1 – 2

 

2,25 – 4,5

2 – 4

2 – 3

3

1,5 – 2,25

 

4,5 – 7,0

5 – 7

3 – 4

4

2 – 3

 

7,0 – 10,0

10 – 12

3 – 5

6

3 – 6

 

Пр мечан е. Вторые цифры показывают продолжительность погрузки-

 

разгрузки так х матер алов, как мокрые грунты, порошкообразные вяжущие и т.п.

 

 

 

 

 

Таблица 1.35

Нормы простоя автомо

лей самосвалов под погрузкой-разгрузкой строительных

 

смесей(бетонных, асфальто етонных, цементогрунтовых

растворов)

 

Грузоподъёмность

 

Продолжительность погрузки

Продолжительность

 

автомобиля

 

 

 

 

 

 

из ункера

из мешалки объемом

 

разгрузки, мин

 

(автопоезда), т

 

накопителя

500 – 700 л

 

 

 

 

2,25 – 4,5

 

2,0 – 2,25

4 – 5

 

1,0

– 1,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4,5 – 7,0

 

3,0

– 3,5

7 – 10

 

2,0

– 2,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7,0 – 10,0

 

4

– 5

10 – 15

 

3

– 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Количество автомобилей для перевозки грузов выбирают из условия обеспечения непрерывной работы системы «автомобиль – погрузоразгрузочное средство»

N

 

tца

 

 

 

;

(1.14)

 

 

 

tпг

 

tпг

 

Ga t,

(1.15)

 

Ппэ

 

где Ппэ– эксплуатационная

 

производительность

погрузочного

средства, т/ч.

 

 

 

 

50

При разработке организации автомобильных перевозок руководствуются следующими требованиями:

- равномерно распределять объемы перевозок на весь год; - выполнять транспортные работы минимальным количеством

автомобилей; - интенсивно использовать транспорт и автомобильные прицепы;

- выполнять объемы перевозок оптимальным составом системы СибАДИ«автомобиль – погрузоразгрузочные средства».

Контрольные вопросы и задания

1. Переч сл ть классификацию дорожно-строительных работ.

2. В чем сущность поточного метода организации строительства?

3. Назов те преимущества поточного метода строительства.

4. Как определ ть производительность автомобиля?

5. Как определ ть количество автомобилей для перевозки грузов? 6. Как е ра оты выполняют бульдозером, скрепером и

экскаватором при возведении земляного полотна?

7. Как е маш ны применяют для возведения насыпей?

8. Какие ра оты входят в технологический процесс возведения земляного полотна?

9. Какие ра оты входят в технологический процесс строительства асфальтобетонного покрытия?

10. Как определить требуемое количество автотранспорта для обслуживания одного экскаватора?

11. Что такое асфальтобетонная смесь?

12. Дайте классификацию асфальтобетонных смесей и асфальтобетона.

13. Назовите технологические свойства асфальтобетонных смесей.

14. Назовите факторы, влияющие на интенсивность охлаждения асфальтобетонной смеси в процессе ее укладки уплотнения.

51

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]