
книги из ГПНТБ / Производство работ по строительству аэродромов
..pdfи достижение необходимом степени уплотнения. При этом в про цессе производства работ должны также выполняться следующие требования:
а) укладка материалов должна производиться пи осушенное грунтовое основание;
б) должны быть приняты меры, исключающие повреждение ос нования при движении машин и механизмов, переувлажнение его при поливке россыпи каменного материала водой, загрязнение рос сыпи и перемешивание ее с материалом основания при разравнива нии и уплотнении;
в) должна поддерживаться влажность россыпи, обеспечиваю щая наилучшее качество уплотнения и перемешивания (если пере мешивание производится);
г) должны точно соблюдаться назначенные схемы и режимы работы машин и механизмов, особенно производящих уплотнение.
До начала работ по устройству щебеночных, гравийных и дру гих подобных покрытий и 'оснований на соответствующих участках должны быть полностью закончены земляные и планировочные ра боты.
Состав и последовательность выполнения отдельных операций по строительству покрытий из щебеночных и гравийных материалов определяются методом их устройства (заклинки или плотной сме си). В том и другом случае выполняются, как правило, следующие процессы:
а) |
завоз и отсыпка материалов на месте их укладки; . |
б) |
распределение и разравнивание отсыпанного материала |
слоем |
заданной толщины; |
в) уплотнение россыпи с необходимым увлажнением и оконча тельной отделкой.
В тех случаях, когда завозимый материал не отвечает требова ниям оптимальной смеси и она составляется на месте укладки, в со став работ входят также операции увлажнения и перемешивания каменного материала с вносимыми добавками. Эти операции вы полняются после распределения материалов в соответствии с прин ципами, изложенными в главе X.
При устройстве многослойных покрытий и оснований перечис ленные выше процессы последовательно повторяются при укладке каждого слоя.
3. Завоз и распределение материалов
Строительство покрытий и оснований из щебеночных и гравий ных материалов обычно ведется отдельными полосами, располо женными вдоль ВПП, РД и т. д. При этом возводимое покрытие или основание разбивается на участки (захватки), размер которых назначается таким образом, чтобы отдельные виды работ на каж дой захватке заканчивались в сроки, определяемые производитель ностью применяемых машин и механизмов (рис. 68).
181
Ширина полос назначается из условия удобства завоза и рас пределения материалов и обеспечения возможности разворота ма шин и механизмов. Обычно она принимается равной 10—15 м.
Для контроля за толщиной слоя отсылаемого материала перед началом работ на рабочей полосе устанавливаются доски или заби ваются колышки. Доски и колышки устанавливаются по нивелиру и при помощи визирок на высоту, соответствующую толщине рос сыпи в рыхлом состоянии. После отсыпки материала доски уда ляются.
ОсьВПП
Рис. 6 8 . Схема разбивки |
покрытия на захватки и полосы: |
Л„ — ширина покрытия; |
L3 —длина захватки; Ь — шири |
на отсыпаемых полос |
|
Во избежание расползания |
материала в стороны при уплотне |
нии вдоль кромок полосы должны создаваться упоры. С одной сто роны таким упором является стенка корыта или край ранее уплот ненной полосы, с другой стороны упор создается путем дополни тельной отсыпки материалов на ширину 1—1,5 м, либо путем уста новки брусьев или рельсов, прочно закрепляемых металлическими штырями.
Завоз и отсыпка каменного материала на каждую из полос про изводятся строго по конструктивным слоям. Материал для следую щего слоя может отсыпаться только после уплотнения нижележа щего слоя. В тех случаях, когда нижний слой создается из щебня, укладываемого на песчаное основание, необходимо перед отсыпкой производить увлажнение основания, чтобы в процессе последую щего уплотнения россыпи не происходило перемешивания щебня с песком. Иногда для этих же целей поверхность основания покры вается слоем каменных высевок толщиной 2—3 см или тонким слоем соломы,, мха и т. п.
Материалы к месту укладки завозятся на автосамосвалах. Их движение должно .осуществляться по ранее отсыпанному слою ма териалов. Если при движении транспорта поверхность основания не нарушается, то подача материалов возможна непосредственно по основанию.
В зависимости от конкретных условий разгрузка и распределе ние материалов могут быть организованы по трем схемам (рис. 69):
1) разгрузка производится в бункер специального распредел теля, распределяющего материал и перемещающегося по рабочей полосе (рис. 69, а) ;
182
а) |
о |
Я Г Я Т 5 * ~ Т 2 Т Г
Рис. 69, Схемы завоза н распределения каменных материалов: а) при распределении специальным распределителем; б) при завозе на обочину или ной полосы и распределении бульдозером с поворотным или неповоротным отвалом; отсыпаемой полосы и распределении бульдозером; В — ширина отсыпаемой полосы,
местами разгрузки материалов
край ранее отсыпан в) при завозе на край / — расстояние'между
2)материал разгружается па грунтовой обочине или вдоль края ранее уложенного слоя покрытия с последующим перемещением вдоль «ли поперек рабочей полосы (рис. 69, б);
3)разгрузка производится в конце отсыпаемого слоя с после
дующим перемещением и разравниванием вдоль полосы
(рис. 69, в ) .
По первой схеме завоз материалов производится непосредствен но перед «х укладкой. Движение транспорта в этом случае проис ходит по основанию, в связи с чем должны быть приняты меры, исключающие его повреждение. Интенсивность подачи материалов должна быть увязана с производительностью распределителя.
По второй схеме завоз материалов может производиться как не посредственно перед укладкой, так и заблаговременно. В этом слу чае имеется широкий фронт для разгрузки и распределения мате риалов, и движение транспорта может быть организовано только по ранее уложенному слою покрытия, что является существенным пре имуществом этой схемы. Ее недостатком является относительно большое расстояние (10—15 м) перемещения материалов при по следующем распределении.
По третьей схеме, как и по первой, завоз материалов осущест вляется непосредственно перед их укладкой. Разгрузка произво дится равномерно по всей ширине полосы с заходом автосамосва лов со стороны готовых участков. Работы по этой схеме обычно ор ганизуются в тех случаях, когда подача и отсыпка материалов вдоль края полосы почему-либо невозможна (например, когда ведутся работы по уплотнению предыдущей полосы и т. п.).
Завоз материалов должен производиться в соответствии с про ектной толщиной покрытия и установленными дозировками. Раз личные по фракции материалы должны доставляться и разгру жаться в отдельные штабели. Расстояние между местами разгрузки
определяется в зависимости от потребного |
количества материалов |
||
и емкости кузовов используемых автосамосвалов. |
|||
Потребность каменного |
материала |
Q |
м 3 на 1 пог. м отсы |
паемой полосы определяется по формуле |
|
||
|
Q = kyBh, |
|
(103) |
где В — ширина рабочей полосы в м, |
в м, |
||
h — проектная толщина |
покрытия |
||
Ад, — коэффициент уплотнения. |
|
|
Величина коэффициента уплотнения устанавливается опытным путем. Ориентировочные значения ky принимаются равными: для щебня — 1,20—1,30, для гравия — 1,25—1,30, для шлака— 1,40— 1,70, для ракушки — 1,30—1,60, для дресвы (жерствы) — 1,20— 1,30.
В зависимости от вида материалов, принятой схемы и времени завоза распределение может осуществляться распределителями, бульдозерами, грейдерами и автогрейдерами. Если каменный ма
184
териал завозится непосредственно перед укладкой и грунтовое ос нование допускает движение транспорта по нему, то россыпь мате риала целесообразно производить распределителями (см. рис. 69,а). При этом толщина отсыпаемого слоя выдерживается за счет изме нения скорости движения, а также путем регулирования ширины выходной щели распределителя (см. главу X).
При отсутствии распределителя разравнивание завезенного ма териала производится бульдозером (рис. 69,6 и в). Бульдозер пе ремещает материал поперек или вдоль полосы в зависимости от принятой схемы завоза.
Эксплуатационная производительность бульдозера П3 м2/ч.ас при распределении и разравнивании материалов определяется по
формуле |
|
|
|
3600 lb sin а |
|
|
|
||
|
|
Пэ |
kukn |
|
|
(104) |
|||
|
|
+ — + 2t \ n |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
v, |
|
|
|
|
где I — расстояние перемещения |
материалов в м, |
|
|
||||||
Ь — ширина |
отвала бульдозера в м, |
|
|
|
|||||
а — угол |
захвата |
отвала |
бульдозера, |
|
передним и |
||||
Vi и v 2 — средняя |
скорость движения |
бульдозера |
|||||||
задним ходом в м\сек, |
маневрирование и |
переклю |
|||||||
t — время, затрачиваемое |
на |
||||||||
чение скоростей в секундах, |
|
следу (при |
распреде |
||||||
и — количество проходов по одному |
|||||||||
лении |
вдоль |
полосы |
п — 2 — 3, |
поперек |
полосы п — |
||||
— 4—6), |
|
использования |
бульдозера |
во |
времени |
||||
ku — коэффициент |
|||||||||
(при распределении вдоль ' полосы, учитывая зависи |
|||||||||
мость работы бульдозера от автотранспорта, |
к и = 0,7, |
||||||||
при распределении поперек полосы ku = 0,80 — 0,85), |
|||||||||
kn — коэффициент, |
учитывающий перекрытие |
следов (k„ = |
|||||||
0 ,7 -0 ,9 ). |
|
|
и |
планировка |
производятся |
||||
Окончательное |
разравнивание |
||||||||
автогрейдером |
или грейдером |
за 2 — 3 прохода по одному следу |
с проверкой поверхности покрытия в продольном и поперечном направлениях рейкой. При разравнивании и планировке нож грей дера устанавливается под углом захвата 60—90° и углом реза ния до 50°.
Длину участков для разравнивания и планировки следует на значать из условия обеспечения наибольшей производительно сти грейдера, практически не менее 250 — 300 ^ . Эксплуата ционная производительность грейдера Пэ м21час определяется по формуле (81).
При отсутствии бульдозеров распределение гравийного или грунтощебеночного материала можно производить автогрейдером или прицепным грейдером. Если при этом материал находится на
185
краю отсыпаемой полосы, то перемещение и разравнивание его по всей ширине полосы производятся продольными проходами грей- • дера по схеме, аналогичной изображенной на рис. 70. Число прохо дов грейдера зависит от его конструкции, толщины распределяемого слоя, ширины полосы и может составлять 10—15-и более. Для обес
|
|
печения |
|
наибольшей |
проивво- |
|||||||
|
|
дительности нож грейдера сле |
||||||||||
|
|
дует устанавливать |
под |
углом |
||||||||
|
|
захвата примерно 45° и углом |
||||||||||
|
|
резания |
50°. |
|
|
|
когда |
гра |
||||
|
|
В |
тех |
случаях, |
|
|||||||
|
|
вийная |
или |
грунтощебеночная |
||||||||
|
|
смесь составляется из несколь |
||||||||||
|
|
ких |
различных |
материалов и |
||||||||
|
|
перемешивание их |
производит |
|||||||||
|
|
ся на месте, каждый материал |
||||||||||
|
|
распределяется |
в |
|
виде само |
|||||||
|
|
стоятельного |
слоя. |
|
Толщина |
|||||||
|
|
этих слоев должна соответ |
||||||||||
с» |
|
ствовать |
проектной |
дозировке |
||||||||
|
отдельных материалов в смеси. |
|||||||||||
4 |
|
|||||||||||
«а |
|
Если |
содержание |
|
отдельных |
|||||||
2 * |
|
|
||||||||||
|
|
материалов в смеси незначи |
||||||||||
|
|
тельно |
и точная |
дозировка |
их |
|||||||
|
|
по толщине |
слоя |
трудно |
осу |
|||||||
|
|
ществима, то она производится |
||||||||||
е |
- / х __ |
путем замера завозимого ма |
||||||||||
Чь |
териала непосредственно в ку |
|||||||||||
|
z - - / 5------- |
зовах |
машин с |
последующим |
||||||||
|
|
распределением |
его |
на |
строго |
|||||||
|
л |
определенной площади |
россы |
|||||||||
^ 8 - |
пи (см. главу VII). |
|
|
|
||||||||
|
|
При распределении матери |
||||||||||
|
|
алов по слоям рекомендуется в |
||||||||||
|
|
нижние слои укладывать круп |
||||||||||
|
|
нозернистые, а в верхние — бо |
||||||||||
|
|
лее мелкие материалы. При та |
||||||||||
|
|
кой |
последовательности |
отсып |
||||||||
|
|
ки повышается |
качество |
даль |
||||||||
Рис. 70. Схема распределения материа |
нейшего перемешивания. |
|
|
|||||||||
|
лов грейдером |
Особое |
внимание |
следует |
||||||||
|
|
обращать |
на |
равномерность |
распределения глинистых добавок, избыток которых в смеси приво дит к снижению устойчивости покрытия во влажный период, а недо статок— к расстройству покрытия в сухую погоду. Для лучшего и равномерного распределения в смеои глинистые добавки следует вносить в хорошо измельченном состоянии. При наличии большого количества крупных комьев и невозможности предварительного раз-
186
мельчения глинистого грунта на стороне рекомендуется после вне сения добавок дать им несколько просохнуть и перед перемешива нием измельчить 1—2 проходами лепкого катка.
После послойного распределения материалов производится их перемешивание дисковыми боронами или грейдерами в соответ ствии с изложенным в главе X. Перемешивание следует вести при слегка увлажненной россыпи, так как при сухом ее состоянии мел козем пылит, а при влажном ■— прилипает к рабочим органам меха низмов. В процессе перемешивания необходимо следить за тем, что бы рабочие органы механизмов не захватывали материал нижнего слоя или основания.
По окончании перемешивания материалов производится оконча тельное разравнивание и планировка россыпи автогрейдером (за 2—3 прохода по одному следу) с проверкой ровности поверхности рейкой.
4. Уплотнение
Для уплотнения щебеночных, гравийных и других подобных им материалов могут применяться катки, виброкатки и вибротрамбующие машины. Основным способом уплотнения является укатка обычными катками.
Первые опыты применения вибротрамбующих машин показали, что они имеют ряд преимуществ перед обычными и вибрационными катками; главное из них состоит в возможности уплотнения слоями большей толщины — до 25—30 см. В связи с этим применение ви бротрамбующих машин для уплотнения щебеночных и гравийных материалов является перспективным. Однако при уплотнении ще беночных материалов вибрационные машины типа вибротрамбовок не исключают полностью применения обычных катков. Исследова ниями установлено, что при вибрационном уплотнении щебеночных материалов необходимо также производить их укатку с целью ча стичного доуплотнения и придания ровности покрытию. Поэтому при уплотнении щебеночных покрытий вибротрамбовки должны применяться в комплекте с катками. В этом случае число проходов катков по сравнению с обычной' укаткой может быть значительно снижено.
Выбор катков и назначение режимов их работы зависят от типа и толщины покрытия, прочности и гранулометрического состава ка менного материала, а также жесткости подстилающего слоя.
Уплотнение щебеночных покрытий, как правило, производится самоходными катками с гладкими барабанами. .Прицепные катки с тракторами для укатки щебеночных покрытий применять не реко мендуется, так как при движении и разворотах трактора происхо дит обламывание остроугольных кромок щебенок, что затрудняет укатку.
Для уплотнения гравийных и груитощебеночных покрытий мо гут применяться как самоходные, так и прицепные катки — обыч-
187
П'ые и на пневматических шинах. Катки па пневматических шинах ■имеют более высокую производительность благодаря большей ши- • рине захвата и глубине уплотнения, а также большей скорости дви жения, при которой возможно уплотнение без образования волн на укатываемой поверхности. Недостатком прицепных катков является то, что при их разворотах в конце укатываемого участка возможно повреждение поверхности покрытия гусеницами трактора. Во избе жание этого необходимо развороты катков осуществлять за преде лами укатываемой полосы или оборудовать гусеницы трактора спсциальными баш-маками.
Независимо от конструкции покрытия и принципа его формиро вания правильная организация работ по уплотнению упрощенных покрытий должна предусматривать:
а) определенное соотношение между весом катков н проч ностью применяемых материалов;
б) укатку в несколько этапов с применением катков различного веса и при различной скорости движения;
в) целесообразную схему укатки.
Соотношение между весом катков и прочностью каменных ма териалов устанавливается опытным путем; для обычных катков оно может приниматься по таблицам 36 и 37.
|
|
|
|
|
Таблица 36 |
|
Зависимость между прочностью щебеночных материалов и давлением |
||||||
|
|
|
катка |
|
|
|
Характеристика камен |
Мягкие |
Средние |
Крепкие |
Очень |
||
ных материалов |
крепкие |
|||||
|
|
|
||||
Типичные породы |
Известняк, |
Прочный |
Мелкозер- |
Диорит, |
||
известняк |
||||||
|
|
песчаник |
и песчаник, |
нистый гра |
диабаз, |
|
|
|
|
крупнозер |
нит, сиенит, |
габбро, |
|
|
|
|
нистый |
диорит |
базальт |
|
|
|
|
гранит |
|
|
|
Предел |
прочности на |
300-600 |
600-1000 |
|
|
|
сжатие, кг/см2 . . . |
1 0 0 0 - 2 0 0 0 |
> 2 0 0 0 |
||||
Допускаемое давление |
|
|
|
|
||
от |
барабана катка, |
60—70 |
70-80 |
80—100 |
100-125 |
|
кг/nor. с м ....................... |
||||||
Максимальный вес кат |
|
|
|
12-15 |
||
ка, |
т .................. . |
6 - 8 |
8 - 1 0 |
1 0 - 1 2 |
Укатку следует начинать легкими катками, затем их вес дол жен увеличиваться до максимально возможного для данного мате риала. Скорость движения катков в начальном этапе должна быть минимальной во избежание волнообразования на поверхности рос сыпи; в дальнейшем она должна быть увеличена. Скорость движе ния катков на каждом этапе уплотнения, а также количество про ходов по одному следу в каждом конкретном случае устанавли ваются опытным путем, в зависимости от перечисленных выше фак торов.
188
Укатка должна производиться так, чтобы было обеспечено рав номерное число проходов катков по всей ширине покрытия. С этой
Таблица 37
Зависимость между твердостью гравийных материалов и давлением катка
Характеристика гравийных |
Мягкие |
Средние |
Твердые |
|
материалов |
||||
|
|
|
||
Износ в стандартном барабане, % . . . |
35-50 |
25-35 |
<25 |
|
Допускаемое давление от барабана кат |
20—30 |
60-70 |
80—100 |
|
ка, кг/пог. с м ...................................... |
||||
Максимальный вес катка, т ................... |
до 5 |
7 - 8 |
10-12 |
нелыо перед началом уплотнения разрабатываются схемы укатки с
учетом типа |
применяемых катков |
и ширины |
укатываемых полос |
|||||||||
(рис. 71). На .схемах указывается |
очередность |
проходов катков |
и |
|||||||||
строится эпюра |
распределе |
g |
|
|
|
|
||||||
ния |
проходов |
по |
ширине |
|
|
|
|
|||||
■каждой полосы. При постро |
§ /- |
75-ЗПсм |
|
|
||||||||
ении схем |
для |
самоходных |
=§ |
2 |
|
|
|
|||||
катков в расчет принимается |
% 3 |
|
|
|
||||||||
8* |
|
|
|
|||||||||
только ширина следа от наи |
|
|
|
|||||||||
Н |
О |
|
|
|
||||||||
более тяжелого, |
обычно зад |
о |
|
|
|
|||||||
6 |
7 |
|
|
|
||||||||
него (или |
задних), |
вальца |
Со |
' |
|
|
|
|||||
? в |
|
|
|
|||||||||
катка. |
|
|
|
начинать |
I " |
|
|
|
||||
Укатку следует |
|
|
|
|||||||||
от краев |
уплотняемой |
поло |
Ь 13 |
|
|
|
||||||
сы с постепенным переходом |
■ § * |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
||||||||
катка к середине симметрич |
|
|
Втора проходоВ катко |
|
||||||||
но с обеих сторон. |
Каждый |
|
|
|
|
|
||||||
последующий проход |
катка |
|
|
|
и — 1Г |
|
||||||
должен производиться с |
пе |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
в |
|
||||||||
рекрытием следа от преды |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
||||||||
дущего |
прохода |
на |
|
20— |
|
|
|
|
|
|||
30 см. |
|
|
схем |
укатки |
Рис. 71. |
Схема укатки щебеночных |
или |
|||||
|
Соблюдение |
|
|
гравийных покрытий: |
|
|||||||
на |
всех этапах |
уплотнения |
В — ширина укатываемой полосы; b — ши |
|||||||||
|
|
рина барабана катка |
|
|||||||||
является |
обязательным, |
так |
|
|
|
|||||||
' |
|
|
|
|
||||||||
как |
при этом не происходит |
|
|
|
|
значительного перемещения материала в стороны и достигается наи более ровная поверхность покрытия.
В зависимости от расположения уплотняемой полосы по ширине покрытия первые проходы катка производятся: с одной стороны — вдоль кромки корыта на расстоянии 10—15 см от нее или вдоль края ранее укатанной полосы с обязательным перекрытием ее иа половину ширины заднего барабана, а с другой стороны — на рас-
189
стоянии 1,0—1,5 м от края отсыпанной полосы с целью создания упора, препятствующего расползанию материала. Оставшаяся часть слоя уплотняется при укатке следующей полосы.
В процессе уплотнения каток должен попеременно переходить с одной стороны на другую с тем, чтобы перемещение его с обоих краев к середине было равномерным. При уплотнении несколькими катками рекомендуется применить четное их количество. В этом случае отпадает необходимость перехода катков с одной стороны на другую. С этой же целью при использовании самоходных катков рекомендуется по каждому следу проходить дважды — вперед и назад.
При укатке покрытий прицепными катками рекомендуется при менять их в сцепе по 2—3 катка. При использовании трех катков они располагаются в ступенчатом порядке с перекрытием следов на
25—30 см.
Размеры участков для уплотнения рекомендуется назначать с учетом сменной производительности катков так, чтобы исключить перевод катков в течение смены е одного участка на другой.
Эксплуатационная производительность катков /7, м2/час определяется по формуле
11э |
klfen |
3600Lb |
|
(105) |
|||
|
|
п |
|
||||
|
|
± + t |
|
|
|||
|
|
|
v |
|
|
|
|
где L — длина укатываемого |
участка |
в .«, |
|
|
|||
Ь— ширина захвата вальцев |
катка |
в м, |
|
|
|||
v — скорость движения |
катка |
в м/сек, |
|
следу, |
|||
п — расчетное количество |
проходов катка по одному |
||||||
t — время, затрачиваемое на каждый разворот или переклю |
|||||||
чение хода катка в конце укатываемого участка, в сек., |
|||||||
ku — коэффициент использования |
рабочего |
времени |
(0,80— |
||||
0,85), |
|
|
|
|
|
следов |
(0,75* — |
kn —коэффициент, учитывающий перекрытие |
|||||||
0,80). |
|
щ е б е н о ч н ы х |
п о к р ы т и й и |
||||
При с т р о и т е л ь с т в е |
|
о с н о в а н и й для формирования прочного и устойчивого слоя по крытия необходимо, чтобы в процессе уплотнения были достигнуты плотная укладка и взаимная заклинка крупных фракций щебня с их последующей расклинцовкой мелкой фракцией, а также образо
валась |
плотная монолитная корка из сцементировавшейся мине- |
|
. рильной пыли, клинца и каменной мелочи. |
4 периода. |
|
Процесс укатки щебеночных покрытий разделяется на |
||
1- |
й период — первоначальное обжатие россыпи, |
в процессе |
торого происходит перемещение отдельных щебенок, пока каждая из них не займет устойчивого положения.
2- й период — основное уплотнение щебеночного слоя, в резу тате которого происходит максимальное сближение и взаимная за
190