книги из ГПНТБ / Федорук Н.М. Механизация работ на транспортном строительстве учебник [для техникумов и учеб. пособие для техн. шк

из отвала в кавальер при разработке выемки драглайном в ка­ вальер; устройство временных въездов и спусков (съездов) при возведении земляного полотна; устройство котлованов; удаление съема в карьерах при добыче полезных ископаемых; засыпка ям, канав, траншей.

Для повышения производительности бульдозеров применяются: а) т р а н ш е й н ы й с п о с о б р а з р а б о т к и (рис. 32), при котором уменьшаются потери грунта, перемещаемого бульдозером,

что повышает производительность на 15—20%; б) с д в о е н н а я , с т р о е н н а я и с ч е т в е р е н н а я р а б о-

61

Сухие плотные грунты необходимо предварительно разрыхлить рыхлителями. В сухих сыпучих песках, переувлажненных глини­ стых грунтах, а также в грунтах, содержащих корни деревьев и валуны, грейдер-элеваторы не применяют.

В комплект машин по отсыпке насыпей из резервов, кроме грейдер-элеватора, являющегося ведущей машиной, входят буль­ дозер или ножевой грейдер для послойного разравнивания грун­ та и грунтоуплотняющая машина. При возведении насыпи грей­

(рис. 33).

При работе грейдер-элеватора из резерва с погрузкой в тран­ спортные средства (рис. 34) погрузку производят без перерыва движения грейдер-элеватора и средств транспорта, т. е. на ходу; поэтому должна быть обеспечена бесперебойная подача тран­ спортных средств под погрузку. Длина захваток при разработке грунта грейдер-элеватором должна быть не менее 400 м. Чем длин­ нее захватки, тем выше производительность грейдер-элеватора.

Эксплуатационную производительность грейдер-элеватора (в м31ч) определяют по формуле

пбО/ЧрЯпЯв

62

Рис. 33. Отсыпка насыпи грейдер-элеватором:

<я— грейдер-элеватор в работе; б — схема возведения насыпи из резерва; 1, 2, 3 — по­ следовательность направлений движения уплотняющей машины

Рис. 34. Схема возведения насыпи из резерва, разрабатываемого грейдерэлеватором, с погрузкой в самосвалы:

/ — самосвалы; 2 — авгогреі!дер; 3 — грейдер-элеватор

§6. Разравнивание и уплотнение грунтов

внасыпях

Возведение насыпей и нормы уплотнения. Насыпи возводят, как правило, из однородных грунтов с отсыпкой их горизонталь­ ными слоями по всей ширине. Отсыпку насыпи разнородными грунтами производят также горизонтальными слоями, но слои должны быть из однородных грунтов; смешение различных грун­ тов в одном слое не допускается.

Насыпь должна быть устойчивой, прочной, дающей малую осадку или безосадочной. Для этого при отсыпке насыпей из любых грунтов (кроме разрыхленных скальных и крупнообломоч­

лета грунта) к общему объему, занимаемому грунтом во влажном состоянии.

В л а ж н о с т ь г р у н т а характеризуется отношением веса воды, содержащейся в образце грунта, к весу того же высушенного образца и выражается в процентах.

Плотность и влажность грунта определяют лабораторным пу­ тем. Степень уплотнения грунта зависит от его влажности. Сухие или излишне влажные грунты имеют меньшую плотность. Влаж­ ность грунта, при которой достигнута наибольшая плотность (на­

Нормируемые плотности, обеспечивающие должное качество уп­ лотнения насыпей из различных грунтов, установлены Технически­ ми условиями сооружения железнодорожного земляного полотна (СН 61-59) в пределах 1,45—1,75 т/м3 и более. Такие плотности мо­ гут быть достигнуты при влажности не более 16—29%.

64

Регулирование влажности укладываемого в насыпь грунта для приближения ее к оптимальной ведут путем увлажнения сухих грунтов при помощи поливочных машин или осушения излишне влажных грунтов.

Разравнивание и уплотнение. Послойное разравнивание грунтов в насыпях производят бульдозерами или автогрейдерами. Послой­ ное уплотнение грунтов производят вслед за отсыпкой и разравни­ ванием при помощи грунтоуплотняющих машин (табл. 15) укат­ кой, трамбованием или виброуплотнением, а также укатыванием колесами землевозных транспортных средств.

Толщину отсыпаемых и уплотняемых слоев грунта устанавлива­ ют в зависимости от глубины уплотнения, достигаемой современ­ ными грунтоуплотняющими машинами с учетом вида землевозно­ транспортных средств.

Для уточнения принятой в технологии работ толщины уплотня­ емых слоев и числа проходов уплотняющих машин или транспорт­ ных средств по одному следу в конкретных условиях, а также при отсыпке насыпей в зимнее время производят опытное (пробное) уп­ лотнение грунта.

В процессе возведения насыпей непрерывный контроль за пра­ вильностью технологии уплотнения грунта и определение фактиче­ ской плотности грунта с записями результатов контроля в специ­ альном журнале ведут лаборанты полевых лабораторий и строи­ тельные мастера. Для контроля фактической плотности грунтов в насыпях высотой более 4 м после уплотнения каждого слоя берут 2—4 пробы на пикет, а при высоте насыпи до 4 м берут одну про­ бу на каждые 300 мг грунта, укладываемого в насыпь через 1 м по ее высоте. Если при контрольной проверке обнаружится, что степень уплотнения недостаточна, грунт в насыпи уплотняют до­ полнительно.

Уплотнение слоев грунта делают последовательными круговыми проходами пневмокатка или виброкатка с перекрытием следа пре­ дыдущего прохода на 0,2—0,3 м.

Пневмокатками можно уплотнять грунты всех видов, а вибро­ катками уплотняют несвязные и малосвязные грунты, содержащие не более 5—6% глинистых фракций.

Трамбовочными машинами можно уплотнять все грунты, но наиболее целесообразно использовать эти машины для уплотнения грунтов, имеющих пониженную влажность, а также щебенистых и гравелистых грунтов и насыпей, возводимых зимой.

В процессе уплотнения грунта трамбующая машина должна двигаться от края насыпи к ее середине, перекрывая свой след на 0,1—0,2 м.

Прицепной реверсивный пневмокаток ЗУ-25 и дизель-трамбо­ вочная машина УМТС-2 обеспечивают уплотнение насыпи на всю ширину, включая обочину. Это позволяет отсыпать насыпи без за­ паса по ширине в обе стороны на 0,5 я и не производить после­ дующей срезки излишков грунта, что делается при уплотнении дру­ гими машинами, которые не могут приближаться к бровке откоса насыпи ближе 0,5 м по условиям техники безопасности.

Определение производительности грунтоуплотняющих машин. Эксплуатационную производительность грунтоуплотияющих машин (в м3/ч) определяют по формуле

60 ( B - b ) tiL

где В — ширина уплотняемого слоя за один проход в м;

L — длина уплотняемого слоя в м;

V — средняя рабочая скорость движения машины в M JMUH;

равным 1 мин; п — число проходов машины по одному следу;

Кв — коэффициент использования машины по времени, прини­ маемый равным 0,85.

66

§ 7. Гидромеханизация земляных работ

Условия для применения гидромеханизированных работ. Гидро­ механизированный способ производства земляных работ, в кото­ ром для разработки, транспортирования и укладки грунта ис­ пользуется вода, основан на свойстве потока воды при большой скорости разрушать грунт и перемещать его частицы во взвешен­ ном состоянии. При снижении скорости потока частицы грунта осаждаются на дно, вода отводится, происходит намыв грунта. Намытые насыпи имеют высокую плотность грунта и не требуют искусственного уплотнения.

Смесь воды и частиц грунта называют гидромассой или пуль­ пой. Количество грунта, перекачиваемого в пульпе, характеризу­ ется отношением объема грунта к объему воды, содержащейся в пульпе. Это отношение называют консистенцией пульпы и выража­ ют в процентах. Количество воды, расходуемое на размыв и транс­

пределах 4—15%, а удельный расход воды — в пределах 8—22 м3 на 1 м3 грунта.

Для применения гидромеханизации необходимы: источник воды (водоем или система артезианских скважин); грунты, поддающиеся разработке, транспортированию и укладке в сооружение (наилуч­ шими являются песчаные грунты всех видов; не желательны грун­ ты, содержащие валуны, камни и другие, засоряющие предметы); источник энергии (желательно электроснабжение от линий энерго­ систем, так как электроэнергия от передвижных электростанций в 3—5 раз дороже). Расход электроэнергии на 1 м3 грунта, разра­ ботанного способом гидромеханизации, составляет до 12,5 квт-ч.

На транспортном строительстве гидромеханизацией выполня­ ются следующие работы: сооружение земляного полотна, плотин, дамб, перемычек и контрбанкетов, разработка котлованов, плани­ ровка площадок, добыча песка и гравия, вскрышные работы, вы­ торфовывание, устройство траншей, намыв островков при устрой­ стве опор мостов, смыв оползневых масс, срезка берегов и спрям­ ление русел. Гидромеханизация отличается от других способов ме­ ханизации земляных работ более высокой производительностью, меньшей трудоемкостью и низкой стоимостью оборудования. Наиболее эффективно применение гидромеханизации на объектах с годовым объемом земляных работ 100 000 м3 и более. При таких объемах себестоимость земляных работ, выполненных гидромеха­ низацией, в 1,5—2 раза меньше экскаваторных.

Способы гидромеханизированных работ- О т к р ы т ы й с п о ­ соб с самотечным (рис. 35, а, б) или принудительным (рис. 35, в) транспортом пульпы состоит в том, что грунт разрабатывают гид­ ромониторами в открытом забое. Для этой цели применяют гид­ ромониторы ГМН-250 с ручным приводом или более совершен­ ные гидромониторы с дистанционным управлением ГДУ-250 (рис. 36) производительностью по воде 300—1600 м3/ч. Гидромонитор,

Рис. 35. Способы гидромеханизированных работ:

68

выбрасывая мощную струю воды, разрыхляет грунт, образуя пуль­ пу, которая затем стекает свободным потоком по канавам и лот­ кам в отвал, намываемую насыпь или зумпф (яму, колодец). Раз­ работку гидромониторами ведут встречным или попутным забоями.

Вода к гидромонитору подается по водопроводу насосной стан­ цией, расположенной на берегу водоема. На водоемах с резким колебанием уровня воды применяют плавучие насосные станции типов 5НДВ, 12НДС и 20Д-6 производительностью соответственно 250, 1100 и 1450—2300 м3/ч.

Для обеспечения транспорта пульпы самотеком канавам и лоткам придают уклон величиной: для глинистых грунтов — 1,5%, для супесей и мелких песков — 2—2,5%; для средних пес­ ков — 3%, для крупных песков — 5—6%. Принудительный (на­ порный) транспорт пульпы при гидромониторных работах осу­ ществляется по трубам при помощи землесосных установок мар­

грунт разрабатывают в подводных забоях и транспортируют пуль­ пу по пульповодам при помощи плавучих землесосных снарядов. Технические характеристики плавучих земснарядов приведены в табл. 16.

Т а б л и ц а 16

Земснаряды типов 12А-5Д и 8НЗДМ-За получают питание от передвижных электростанций.

К о м б и н и р о в а н н ы й с п о с о б (рис. 35, д, е) заключается з том, что разработка грунта производится сухопутными машинами, затем грунт размывается гидромониторами и пульпа транспортиру­ ется по канавам или лоткам самотеком или под напором по трубам при помощи землесосных установок.

Намыв насыпей. Насыпи намывают участками протяженностью 150—200 м, называемыми к а р т а м и н а м ыв а . В центре карты устраивают водосбросный колодец 5 (рис. 37), который наращива­ ют по мере намыва насыпи. Для отвода воды из колодца прокла­ дывают штольню 9 в пределах основания насыпи с уклоном 1—1,5% в сторону от насыпи. От штольни вода отводится по канаве 10,

Ü9

Рис. 37. Технологическая схема намыва насыпи с двусторонней эстакады плавучим земснарядом:

1 — землесосный снаряд; 2 — плавучий пульповод; 3 — магистральный пульпо­

с таким же уклоном. Чтобы пульпа не растекалась за пределы кон­ тура насыпи, делают обвалование (вал 8 из грунта высотой 1 —1,5 лг). Первичное обвалование делают из местного грунта с внутренней стороны карты, а последующие обвалования ярусов отсыпают из намытого грунта. Наружный откос вала должен иметь крутизну, соответствующую крутизне проектных откосов насыпи. Обвало­ вание выполняют при помощи бульдозера или машины для образо­ вания карт намыва.

Широкое распространение в гидромеханизации получил уни­ версальный б у л ь д о з е р - т р у б о у к л а д ч и к БТК.-5 (рис. 38), который предназначен для проведения обвалования, механизации подъемно-транспортных работ, связанных с укладкой и переклад­ кой труб пульпопровода, монтажом и демонтажем земснарядов.

Намыв насыпей можно осуществлять по разным технологиче­ ским схемам.

Э с т а к а д н ы й с п о с о б (см. рис. 37), при котором разво­ дящий пульпопровод укладывают на эстакаде, связан с дополни­ тельными затратами на устройство эстакады и поэтому применя­ ется редко.

70