- •Содержание
- •Введение
- •Введение
- •Раздел первый. Обоснование проектных решений
- •Глава 1. Классификация и нормы проектирования автомобильных дорог
- •1.1 Классификация автомобильных дорог
- •1.2. Нормы проектирования автомобильных дорог
- •1.3. Расчетные скорости, нагрузки и габаритные размеры подвижного состава
- •1.4. Охрана окружающей среды
- •Приложение 1. Список рекомендуемых нормативно-технических документов
- •1.1. Общие стандарты
- •1.2. Грунты, земляное полотно, торф
- •1.3. Асфальтобетонные смеси, битум
- •1.3. Бетон, железобетон. Бетонные смеси, щебень, гравий, песок, цемент, шлаки, шламы и другие материалы
- •1.5. Автомобильные, железные дороги, аэродромы, земляное полотно дорог, мосты и трубы, укрепительные работы (изыскания, проектирование, строительство)
- •1.6. Основания и фундаменты
- •1.7. Изыскания автомобильных, железных дорог, аэродромов
- •1.8. Эксплуатация автомобильных дорог
- •1.9. Геотекстиль
- •1.10. Экология, климатология
- •1.11. Безопасность движения и техника безопасности
- •Глава 2. Организация проектирования автомобильных дорог
- •2.1. Общие положения
- •2.2. Предпроектное проектирование
- •2.3. Разработка проектной документации
- •2.4. Разработка рабочих чертежей
- •2.5. Состав проектной документации
- •Раздел 1. Общая пояснительная записка.
- •Раздел 2. Документы согласований.
- •Раздел 3. Отвод земель.
- •Раздел 4. Разделение собственности и стоимости строительства (реконструкции) по балансодержателям.
- •Раздел 5. Охрана окружающей среды.
- •Раздел 6. Строительные решения по автомобильной дороге.
- •Раздел 7. Строительные решения по искусственным сооружениям:
- •Раздел 8. Организация строительства:
- •2.6. Оформление проектной документации
- •2.2. Пример продольного профиля вновь проектируемых автомобильных дорог
- •Задание на разработку инженерного проекта капитального ремонта автомобильной дороги м-10 «Россия» в Новгородской области
- •Перечень технических документов, подлежащих использованию при разработке обоснования инвестиций
- •Перечень материалов и документов, включаемых в состав обоснования инвестиций (ои).
- •Перечень материалов и документов, включаемых в состав обосновывающих материалов инженерного проекта (ип).
- •Глава 3. Современная технология изысканий автомобильных дорог
- •3.1. Особенности традиционной технологии изысканий автомобильных дорог и ее анализ
- •3.2. Особенности технологии изысканий автомобильных дорог при проектировании на уровне сапр-ад
- •3.4. Методы обоснования полосы варьирования конкурирующих вариантов трассы
- •3.5. Цифровое моделирование рельефа, ситуации и геологического строения местности
- •3.6. Виды цифровых моделей местности
- •3.7. Методы построения цифровых моделей местности
- •3.8. Математическое моделирование местности
- •3.9. Задачи, решаемые с использованием цифровых и математических моделей
- •Глава 4. Экономическое обоснование строительства автомобильных дорог и мостовых переходов
- •4.1. Структура экономического обоснования дорожного строительства
- •4.2. Перспективный парк автомобилей
- •4.3. Прогнозирование перспективной интенсивности движения
- •4.4. Методы оценки общественной эффективности инвестиционных проектов дорожного строительства
- •4.5. Процедуры учета неопределенности
- •4.6. Элементы затрат-выгод инвестиционных проектов дорожного строительства
- •Глава 5. Топографо-геодезическое обоснование проектов
- •5.1. Геодезические опорные сети
- •5.2. Обозначение пунктов государственных геодезических сетей на местности
- •5.3. Привязка к пунктам государственных геодезических сетей
- •2. Привязка трассы к двум пунктам геодезической сети способом прямой засечки.
- •3. Привязка трассы к двум пунктам геодезической сети способом обратной засечки.
- •4. Привязка трассы к пунктам геодезической сети наземно-космическим способом.
- •5.4. Планово-высотное обоснование топографических съемок
- •5.5. Электронная тахеометрическая съемка
- •5.6. Наземно-космическая съемка
- •5.7. Наземное лазерное сканирование
- •Глава 6. Инженерно-геологическое обоснование проектов
- •6.1. Общие сведения об организации и составе инженерно-геологических изысканий
- •6.2. Современные технические средства, применяемые при инженерно-геологических изысканиях
- •6.3. Инженерно-геологические изыскания на полосе варьирования трассы
- •6.4. Инженерно-геологические изыскания по принятому варианту трассы
- •6.5. Разведка местных дорожно-строительных материалов
- •6.6. Лабораторные испытания и полевые методы исследования физико-механических свойств грунтов и материалов
- •6.7. Геофизические методы инженерно-геологических изысканий
- •6.8. Камеральная обработка и представляемые материалы
- •Глава 7. Инженерно-гидрометеорологическое обоснование проектов
- •7.1. Состав инженерно-гидрометеорологического обоснования проектов
- •7.2. Технология инженерно-гидрометеорологических изысканий
- •7.3. Морфометрические работы
- •7.4. Гидрометрические работы
- •7.5. Аэрогидрометрические работы
- •Раздел второй. Основные проектные работы
- •Глава 8. Обоснование требований к геометрическим элементам автомобильных дорог
- •8.1. Элементы плана автомобильных дорог
- •8.2. Элементы поперечных профилей
- •8.3. Элементы продольного профиля
- •8.4 Ширина проезжей части и земляного полотна
- •8.5. Остановочные, краевые полосы и бордюры
- •8.6. Поперечные уклоны элементов дороги
- •8.7. Нормы проектирования плана и продольного профиля
- •8.8. Переходные кривые
- •8.9. Виражи
- •8.10. Уширение проезжей части
- •8.11. Серпантины
- •8.12. Мосты и трубы
- •8.13. Тоннели
- •Глава 9. План автомобильных дорог. Принципы ландшафтного проектирования
- •9.1. Выбор направления трассы
- •9.2. Элементы клотоидной трассы
- •9.3. Принципы трассирования
- •9.4. Цели и задачи ландшафтного проектирования*
- •9.5. Согласование элементов трассы с ландшафтом
- •9.6. Особенности трассирования автомобильных дорог в характерных ландшафтах
- •9.7. Согласование земляного полотна с ландшафтом
- •9.8. Правила обеспечения зрительной плавности и ясности трассы
- •Глава 10. Проектирование продольного профиля автомобильных дорог
- •10.1. Принципы проектирования продольного профиля
- •10.2. Критерии оптимальности
- •10.3. Комплекс технических ограничений
- •10.4. Техника проектирования продольного профиля в традиционном классе функций
- •Глава 11. Проектирование земляного полотна
- •11.1. Элементы земляного полотна и общие требования к нему
- •11.2. Грунты для сооружения земляного полотна
- •11.3. Природные условия, учитываемые при проектировании земляного полотна
- •11.4. Учет водно-теплового режима при проектировании верхней части земляного полотна
- •11.5. Поперечные профили земляного полотна в обычных условиях
- •11.6. Проектирование насыпей на слабых основаниях
- •11.7. Проверка устойчивости откосов при проектировании высоких насыпей и глубоких выемок
- •11.8. Земляное полотно на склонах
- •Глава 12. Проектирование нежестких дорожных одежд
- •12.1. Общие сведения
- •12.2. Основы конструирования нежестких дорожных одежд
- •12.3. Расчеты нежестких дорожных одежд на прочность
- •12.4. Расчет конструкции дорожной одежды в целом по допускаемому упругому прогибу
- •12.5. Расчет по условию сдвигоустойчивости подстилающего грунта и малосвязных конструктивных слоев
- •12.6. Расчет конструкции дорожной одежды на сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе
- •12.7. Обеспечение морозоустойчивости дорожной одежды
- •12.8. Осушение дорожной одежды и земляного полотна
- •Глава 13. Конструкции и основные положения расчета жестких дорожных одежд
- •13.1. Область применения. Основные виды покрытий
- •13.2. Общие требования к жестким дорожным одеждам. Основные принципы конструирования
- •13.3. Особенности конструкций жестких дорожных одежд
- •13.4. Основные положения расчета жестких дорожных одежд
- •Список литературы к главе 13
- •Глава 14. Особенности расчета жестких дорожных одежд
- •14.1. Напряжения в цементобетонном покрытии от внешней нагрузки
- •14.2. Определение разрушающей нагрузки для плит цементобетонного покрытия
- •14.3. Определение напряжений в цементобетонном покрытии по прогибам, измеренным в натуре
- •14.4. Определение эквивалентного модуля упругости и коэффициента поперечной деформации многослойного основания под жестким дорожным покрытием
- •14.5. Температурные напряжения
- •14.6. Устойчивость плит бетонных дорожных покрытий при повышении температуры
- •14.7. Прочность при усилении жестких покрытий слоем асфальтобетона или цементобетона
- •14.8. Устойчивость против выпирания асфальтобетонного слоя на цементобетонном основании
- •14.9. Устойчивость положения плиты со свободными краями при нагрузке от транспортных средств
- •Список литературы к главе 14
- •Глава 15. Проектирование системы поверхностного и подземного дорожного водоотвода
- •15.1. Система поверхностного и подземного дорожного водоотвода
- •15.2. Нормы допускаемых скоростей течения воды
- •15.3. Определение объемов и расходов ливневых и талых вод с малых водосборов
- •15.4. Гидравлический расчет дорожных канав
- •15.5. Гидравлический расчет отверстий малых мостов и труб
- •15.6. Косогорные сооружения поверхностного водоотвода
- •15.7. Укрепление русел за сооружениями
- •15.8. Расчет дренажа
- •15.9. Некоторые рекомендации к разработке региональных норм стока
- •Глава 16. Проектирование мостовых переходов
- •16.1. Основные сведения о проектировании переходов через большие водотоки
- •16.2. Гидрологические расчеты
- •16.3. Морфометрические расчеты
- •16.4. Прогноз природных деформаций русел рек
- •16.5. Расчет срезок пойменных берегов подмостовых русел и отверстий мостов
- •16.6. Расчет общего размыва
- •16.7. Определение максимальной глубины расчетного общего размыва
- •16.8. Расчет местного размыва у опор мостов
- •16.9. Расчет размывов переходов коммуникаций у мостовых переходов
- •16.10. Расчет характерных подпоров на мостовых переходах
- •Глава 17. Проектирование подходов, регуляционных и укрепительных сооружений
- •17.1. Условия работы пойменных насыпей
- •17.2. Проектирование подходов к мостам
- •17.3. Проектирование оптимальных пойменных насыпей
- •17.4. Расчет устойчивости откосов подтопляемых насыпей
- •17.5. Расчет осадок пойменных насыпей
- •17.6. Расчет скорости осадки насыпей на слабых основаниях
- •17.7. Задачи и принципы регулирования рек у мостовых переходов
- •17.8. Конструкции регуляционных сооружений на мостовых переходах
- •Глава 18. Пересечения и примыкания автомобильных дорог
- •18.1. Общие положения и требования по проектированию пересечений и примыканий в одном уровне
- •18.2. Классификация пересечений автомобильных дорог в разных уровнях и требования к ним
- •18.3. Элементы пересечений автомобильных дорог в разных уровнях
- •18.4. Задачи, решаемые при проектировании развязок движения в разных уровнях
- •18.5. Анализ условий пересечений при проектировании развязок
- •18.6. Пропускная способность развязок в разных уровнях и оценка безопасности движения
- •18.7. Технико-экономическое сравнение вариантов развязок движения
- •Глава 19. Особенности изысканий и проектирования дорог на многолетнемерзлых (вечномерзлых) грунтах
- •19.1. Распространение вечной мерзлоты на территории Российской Федерации
- •19.2. Дорожно-климатическое районирование первой зоны - зоны вечной мерзлоты России
- •19.3. Принципы проектирования и строительства дорог на многолетнемерзлых грунтах
- •19.4. Особенности водно-теплового режима естественных грунтов и земляного полотна автомобильных дорог в районах вечной мерзлоты
- •19.5. Особенности расчета дорожных конструкций нежесткого типа в условиях вечной мерзлоты
- •19.6. Особенности изысканий для строительства дорог на многолетнемерзлых грунтах
- •19.7. Особенности проектирования дорог на многолетнемерзлых грунтах
- •19.8. Земляное полотно автомобильных дорог на многолетнемерзлых грунтах
- •19.9. Требования к грунтам земляного полотна на многолетнемерзлых грунтах
- •19.10. Конструкции земляного полотна автомобильных дорог на многолетнемерзлых грунтах
- •19.11. Водоотводные сооружения
- •19.12. Проектирование земляного полотна и искусственных сооружений на наледных участках
- •Глава 20. Инженерное обустройство автомобильных дорог
- •20.1. Обслуживание дорожного движения
- •20.2. Дорожные знаки
- •20.3. Дорожная разметка
- •20.4. Направляющие устройства
- •20.5. Дорожные ограждения
- •20.6. Освещение автомобильных дорог
- •20.7. Составление схемы обстановки дороги
- •Глава 21. Проектирование реконструкции автомобильных дорог
- •21.1. Особенности реконструкции автомобильных дорог
- •21.2. Особенности изысканий для разработки проектов реконструкции автомобильных дорог
- •21.3. Реконструкция автомобильных дорог в плане и продольном профиле
- •21.4. Земляное полотно при реконструкции автомобильных дорог
- •21.5. Дорожные одежды при реконструкции автомобильных дорог
- •21.6. Особенности организации работ при реконструкции автомобильных дорог
- •Глава 22. Проектирование организации строительства
- •22.1. Цели и задачи проекта организации строительства
- •22.2. Строительный генеральный план
- •22.3. Календарный план строительства
- •22.4. Механизация дорожного строительства
- •22.5. Машины для земляных работ
- •22.6. Машины для уплотнения грунтов и материалов дорожных одежд
- •22.7. Определение потребности в основных строительных машинах, транспортных средствах и трудовых ресурсах
- •Глава 23. Оценка проектных решений при проектировании автомобильных дорог
- •23.1. Система показателей для оценки проектных решений
- •23.2. Определение предельной пропускной способности дороги и коэффициента загрузки движением
- •23.3. Расчет средней скорости движения транспортного потока
- •23.4. Расчет максимальной скорости движения одиночного автомобиля
- •23.5. Определение степени загрязнения придорожной полосы соединениями свинца
- •23.6. Расчет загрязнения атмосферного воздуха выбросами автомобильного транспорта
- •Глава 24. Оценка безопасности движения при проектировании дорог и их реконструкции
- •24.1. Влияние дорожных условий на безопасность движения
- •24.2. Оценка относительной опасности участков дороги и выявление опасных мест методом «коэффициентов относительной аварийности»
- •24.3. Выявление опасных мест метолом «коэффициентов безопасности»
- •24.4. Оценка обеспеченности безопасности движения на пересечениях в одном уровне
- •24.5. Оценка безопасности движения на пересечениях в разных уровнях
- •Раздел третий. Автоматизированное проектирование автомобильных дорог
- •Глава 25. Принципиальные основы автоматизированного проектирования автомобильных дорог и сооружений на них
- •25.1. Понятие о системах автоматизированного проектирования
- •25.2. Средства обеспечения систем автоматизированного проектирования
- •25.3. Функциональная структура сапр
- •25.4. Принципы оптимизации и моделирования при проектировании автомобильных дорог
- •Список литературы к главе 25
- •Глава 26. Система автоматизированного проектирования cad «credo»
- •26.1. Историческая справка
- •26.2. Функциональная структура подсистемы «Линейные изыскания»
- •26.3. Функциональная структура подсистемы «Дороги»
- •Глава 27. Система автоматизированного проектирования «indorcad/road»
- •27.1. Историческая справка
- •27.2. Функциональная структура системы автоматизированного проектирования «IndorCad/Road». Раздел «План»
- •27.3. Раздел «Продольный профиль»
- •27.4. Раздел «Верх земляного полотна»
- •27.5. Раздел «Поперечный профиль»
- •27.6. Графический редактор «IndorDrawing»
- •Глава 28. Автоматизированное проектирование плана автомобильных дорог
- •28.1. Автоматизированное проектирование плана и продольного профиля. Общий методологический подход
- •28.2. Методы «однозначно определенной оси»
- •28.3. Метод «опорных элементов»
- •28.4. Метод «сглаживания эскизной линии трассы»
- •28.5. Методы «свободной геометрии». Сплайн-трассирование
- •Глава 29. Автоматизированное проектирование продольного профиля автомобильных дорог
- •29.1. Метод «опорных точек»
- •29.2. Метод «проекции градиента»
- •29.3. Метод «граничных итераций»
- •29.4. Методы «свободной геометрии»
- •Глава 30. Автоматизированное проектирование оптимальных нежестких дорожных одежд
- •30.1. Особенности автоматизированного проектирования оптимальных нежестких дорожных одежд
- •30.2. Оптимизационный метод проектирования дорожных одежд нежесткого типа
- •30.3. Технология автоматизированного проектирования оптимальных дорожных одежд
- •Глава 31. Автоматизированное проектирование системы поверхностного водоотвода автомобильных дорог
- •31.1. Математическое моделирование стока ливневых вод с малых водосборов
- •31.2. Математическое моделирование стока талых вод с малых водосборов
- •31.3. Расчет отверстий и моделирование работы малых мостов и труб
- •31.4. Проектирование оптимальных водопропускных труб
- •Результаты проектирования оптимального сооружения
- •31.5. Проектирование оптимальной системы поверхностного водоотвода
- •Глава 32. Комплексная методология автоматизированного проектирования мостовых переходов
- •32.1. Принципы автоматизированного проектирования мостовых переходов
- •32.2. Аналитическая аппроксимация и универсальный метод определения расчетных гидрометеорологических характеристик
- •32.3 Комплексная программа расчета отверстий мостов «Рома»
- •32.4. Исходная информация и результаты расчета по программе «Рома»
- •I. Файл названий и свойств объектов расчета
- •II. Основной файл исходных данных
- •III. Файл измененных длин расчетных интервалов
- •IV. Файл измененных проекций длин расчетных интервалов
- •V. Файл измененных высот (отметок) дна русла
- •VI. Файл измененных высот (отметок) геологического ограничения размыву
- •VII. Файл измененных ширин русла
- •VIII. Файл координат типового водомерного графика
- •XIII. Файл фракционного состава донных отложений
- •I. Фактический водомерный график и гидрограф паводка
- •II. Расчетный водомерный график и тахограф паводка
- •III. Результаты расчета
- •32.5. Программа расчета уширений русел на мостовых переходах «Рур»
- •32.6. Исходная информация и результаты расчета по программе «Рур»
- •I. Файл названий объектов расчета
- •II. Основной файл исходных данных
- •III. Файл измененных длин расчетных интервалов
- •IV. Файл измененных проекций длин расчетных интервалов
- •V. Файл координат расчетной многолетней гидрологической характеристики водотока
- •Результаты расчета
- •Глава 33. Методы расчета соединительных рамп
- •33.1. Существующие принципы конструктивного решения участков ответвлений и примыканий соединительных рамп
- •33.2. Переходные кривые, требования к ним и методы их расчета
- •33.3. Расчет элементов соединительных рамп
- •33.4. Проектирование продольного профиля по соединительным рампам
- •33.5. Планово-высотное решение соединительных рамп
- •Глава 34. Оценка проектных решений при автоматизированном проектировании автомобильных дорог
- •34.1. Программы для оценки проектных решений
- •34.2. Построение перспективных изображений автомобильных дорог
- •34.3. Перцептивные изображения автомобильных дорог
- •34.4. Оценка зрительной плавности трассы
- •34.5. Определение показателей транспортно-эксплуатационных качеств автомобильных дорог
- •34.6. Оценка проектных решений автомобильных дорог на основе математического моделирования
- •34.7. Технико-экономическое сравнение вариантов автомобильных дорог и мостовых переходов
22.5. Машины для земляных работ
Машины для производства земляных работ на строительстве автомобильных дорог делят на три группы: землеройные, для уплотнения грунтов, для вспомогательных работ.
Классификация машин для земляных работ при строительстве автомобильных дорог:
I. Землеройные машины:
экскаваторы циклического действия (с гибкой или с жесткой подвеской рабочего оборудования);
экскаваторы непрерывного действия (роторные, цепные);
землеройно-транспортные машины (скреперы самоходные и прицепные, автогрейдеры, грейдеры, бульдозеры, грейдер-элеваторы);
II. Машины для уплотнения грунта:
статического действия (самоходные катки пневмоколесные и с металлическими вальцами; прицепные катки пневмоколесные, кулачковые, решетчатые);
динамического действия (вибрационные катки самоходные и прицепные, вибрационные плиты, трамбовочные машины).
III. Машины для вспомогательных работ экскаваторы - планировщики с телескопической стрелой;
кусторезы;
корчеватели;
рыхлители;
бурильно-крановые машины;
буровые машины.
Широкое применение в строительстве автомобильных дорог получили одноковшовые экскаваторы, как наиболее универсальные землеройные машины, пригодные к применению в самых различных грунтовых условиях. Задача организации земляных работ наиболее экономичным способом заключается в выборе одного или нескольких типов экскаваторов с учетом зависимостей, связывающих между собой вместимость ковша экскаватора, стоимость производства работ и наименьшую высоту забоя, которая определяется в свою очередь средней глубиной разрабатываемых выемок или резервов грунта.
После определения основных типов экскаваторов подбирают транспортные средства, исходя из принципа соответствия вместимости кузова (грузоподъемности) транспортного средства размерам рабочего органа (ковша) экскаватора.
Рекомендуемая грузоподъемность транспортных средств, обслуживающих экскаватор, в зависимости от типа экскаватора и дальности транспортирования приведена в табл. 22.3.
Таблица 22.3.
Рекомендуемая грузоподъемность автомобилей-самосвалов
Дальность транспортирования грунта, км |
Грузоподъёмность автомобилей, т, в зависимости от вместимости ковша экскаватора, м3 |
|||||
0,4 |
0,65 |
1 |
1,25 |
1,6 |
2,5 |
|
7 |
5 |
7 |
10 |
10 |
12 |
12 |
2 |
5 |
10 |
10 |
12 |
12 |
18 |
3 |
7 |
10 |
12 |
12 |
18 |
25 |
4 |
7 |
10 |
12 |
18 |
18 |
25 |
5 |
10 |
12 |
12 |
18 |
18 |
25 |
Необходимое число автомобилей-самосвалов в зависимости от вместимости ковша экскаватора и дальности транспортирования грунта приведено в табл. 22.4.
Таблица 22.4.
Число автомобилей-самосвалов на один экскаватор
Дальность транспортирования грунта, км |
Вместимость ковша экскаватора, м3 |
||||||||||
0,4 |
0,5-0,65 |
0,8 |
1-1,6 |
2-3 |
4-6 |
||||||
Количество автомобилей-самосвалов грузоподъемностью, т |
|||||||||||
1,5 |
4,5 |
7 |
4,5 |
7 |
12 |
7 |
12 |
12 |
25 |
25 |
|
1 |
3 |
5 |
4 |
7 |
5 |
4 |
7 |
4 |
6 |
2 |
5 |
2 |
3 |
7 |
6 |
9 |
7 |
5 |
9 |
5 |
9 |
3 |
7 |
3 |
4 |
9 |
7 |
11 |
9 |
6 |
11 |
7 |
11 |
4 |
9 |
4 |
5 |
11 |
9 |
13 |
11 |
7 |
13 |
9 |
13 |
5 |
11 |
5 |
6 |
13 |
11 |
15 |
13 |
8 |
15 |
10 |
16 |
6 |
13 |
6 |
- |
15 |
12 |
17 |
15 |
9 |
17 |
12 |
19 |
6 |
- |
7 |
- |
16 |
14 |
19 |
18 |
10 |
20 |
13 |
22 |
7 |
- |
8 |
- |
18 |
16 |
21 |
20 |
11 |
23 |
15 |
25 |
8 |
- |
9 |
- |
20 |
17 |
23 |
22 |
12 |
26 |
17 |
28 |
9 |
- |
10 |
- |
22 |
19 |
25 |
24 |
13 |
29 |
18 |
31 |
10 |
- |
Особую группу среди экскаваторов составляют экскаваторы-планировщики. Они находят широкое применение на строительных работах как экскаваторы при небольших объемах и разнообразной номенклатуре работ. Набор сменного оборудования, которым оснащается их телескопическая стрела, позволяет:
с помощью погрузочного ковша осуществлять погрузку грунта, строительного мусора в транспортные средства;
планировочным ковшом осуществлять планировку откосов в недоступных для других механизмов местах и со значительно большей эффективностью и безопасностью работ, чем это можно делать с помощью драглайна;
отвалом и рыхлителем выполнять работы, связанные с разработкой незначительных объемов грунта, разгрузку грунта с открытых платформ;
двухчелюстным захватом и крановым оборудованием механизировать погрузочно-разгрузочные работы со штучными грузами;
выполнять операции всем названным сменным оборудованием в стесненных и трудно доступных местах за счет использования специальной вставки для смещения оси копания.
На основных дорожно-строительных работах эти машины используют как планировщики - оборудование позволяет планировать откосы длиной до 9-11 м с одной стоянки. Организовав работу таким образом, что первый проход экскаватор осуществляет поверху земляного полотна, а второй вдоль основания откоса, можно планировать откосы длиной более 20 м с последующим разравниванием излишков Грунта или погрузкой его в транспортные средства для использования в насыпь (в этом случае выгоднее излишки грунта перемешать по откосу насыпи вверх).
Тип экскаватора-планировщика можно выбирать с использованием табл. 22.5.
Таблица 22.5.
Характеристики экскаваторов-планировщиков
Показатели |
ЭО-2131А |
ЭО-3332 |
Э-4010 |
Вместимость ковша, м3 |
0,25 |
0,4 |
0,4 |
Наибольшая высота копания, м |
3,4 |
5 |
4,5 |
Наибольшая глубина копания, м |
2,9 |
3,9 |
3,4 |
Наибольший радиус копания, м |
7,1 |
8,1 |
7,4 |
Сменные рабочие органы: |
|
|
|
погрузочный ковш |
+ |
+ |
+ |
планировачный ковш |
+ |
+ |
+ |
отвал |
+ |
+ |
+ |
вставки для смещения оси копания |
- |
+ |
+ |
двухчелюстный захват |
- |
+ |
- |
рыхлитель |
- |
- |
+ |
кран |
- |
- |
+ |
удлинители стрелы, м |
1; 2 |
1,4; 2,8 |
1,2; 3,66 |
При выборе типов машин необходимо иметь в виду, что одноковшовые экскаваторы, выпускаемые промышленностью в настоящее время, получили новую индексацию.
Первая цифра новой индексации обозначает размерную группу экскаваторов:
Размерная группа.....................1 2 3 4 5 6 7 8
Вместимость ковша, м3............0,15 0,25 0,40 0,65 1,00 2,50 4,00 > 4,00
Вторая цифра обозначает тип ходового устройства:
Тип..............................Ходовое устройство
1...................................Гусеничное
2...................................Гусеничное уширение
3...................................Пневмоколесное
4...................................Специальное шасси автомобильного типа
5...................................Шасси грузового автомобиля
6...................................Тракторное
Третья цифра обозначает конструктивное исполнение рабочего оборудования:
Тип..............................Исполнение рабочего оборудования
1...................................С канатной подвеской
2...................................С жесткой подвеской
3...................................Телескопическое
Четвертая цифра обозначает порядковый номер модели данного типа и исполнения. При модернизации машины к индексу присоединяется одна из трех букв: А, Б, В.
Например, индекс экскаватора ЭО-5122 означает: экскаватор одноковшовый с вместимостью ковша 1 м3 на гусеничном ходу, с жесткой подвеской рабочего органа, второй модели.
Скреперы относятся к группе, объединяющей землеройно-транспортные машины. Они могут быть прицепными, полуприцепными и самоходными. Применение скреперов обусловлено рядом условий, учитывающих особенности их эксплуатации:
ограниченные по сравнению с автомобильной возкой дальности транспортирования грунта;
необходимостью предварительного рыхления тяжелых и плотных грунтов;
потребностью в факторах-толкачах при работе в тяжелых грунтах;
невозможностью работы в сыпучих песках, в грунтах, содержащих крупные валуны, на переувлажненных и заболоченных грунтах и на грунтах, не очищенных от пней и корней.
Потребность в факторах-толкачах можно определить из табл. 22.6 в зависимости от типа скрепера и дальности транспортирования грунта.
Таблица 22.6.
Применение толкачей для обслуживания скреперов
Расстояние транспортирования, м |
Прицепные скреперы |
Самоходные скреперы |
|||
Число скреперов, обслуживаемых одним толкачом, при вместимости ковша скрепера, м3 |
|||||
2,85 |
6 |
8-10 |
8-10 |
15 |
|
100 |
2 |
2 |
2 |
- |
- |
200 |
3 |
4 |
3 |
2 |
- |
400 |
4 |
4 |
3 |
3 |
3 |
500 |
4 |
5 |
4 |
3 |
4-5 |
750 |
- |
5 |
6 |
4 |
7-8 |
1000 |
- |
- |
6 |
6 |
9-12 |
При разработке ПОС необходимо решать вопросы, связанные с определением предельной, целесообразной дальности транспортирования грунта скреперами, как альтернативы более дорогостоящим экскаваторным работам и возке грунта автомобилями. Это можно сделать путем построения графиков экономического сравнения двух способов разработки и транспортирования грунта, по которым определяют предельные дальности транспортирования в зависимости от типа скрепера и вместимости его ковша (табл. 22.7).
Таблица 22.7.
Предельные расстояния транспортирования груза скреперами
Скреперы |
Расстояние перемещения, м, при вместимости ковша, м3 |
|||||
до 3 |
4 |
6 |
10 |
15 |
25 |
|
Прицепные |
250 |
250-300 |
300-350 |
550-600 |
1000-1500 |
- |
Самоходные |
- |
- |
до 1000 |
1000-1500 |
1500-2000 |
2500-3000 |
Характеристики скреперов, находящихся в эксплуатации и выпускаемых промышленностью, приведены в табл. 22.8 и 22.9.
Таблица 22.8.
Прицепные скреперы
Показатель |
ДЗ-30 |
ДЗ-33 (Д-569) |
ДЗ-58 (Д-697) |
ДЗ-111 |
ДЗ-12А (Д-374А) |
ДЗ-20 (Д-498) |
ДЗ-20Б (Д-498Б) |
ДЗ-20В (Д-498 В) |
ДЗ-77 |
ДЗ-23 (Д-511) |
Тягач: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
модель |
Т-74-С9 |
ДТ-54-С2 |
Т-4П |
Т-4АП2 |
Т-100МЗ |
Т-100МЗГП |
Т-130.1.Г-1 |
ДПТ-250 |
||
тяговый класс, кН |
30 |
30 |
40 |
40 |
100 |
100 |
100 |
250 |
||
мощность двигателя, кВт |
55 |
59 |
66 |
96 |
79 |
79 |
118 |
220,8 |
||
Вместимость ковша, м3 |
3 |
3 |
4,5 |
4,5 |
6 |
7 |
7 |
8 |
15 |
|
Толщина отсыпаемого слоя грунта, м |
0,3 |
0,35 |
0,4 |
0,4 |
0,15-0,5 |
0,15-0,5 |
0,15-0,5 |
0,15-0,5 |
||
Радиус поворота, м |
2.7 |
|
- |
5 |
|
6.5 |
7,5 |
- |
Таблица 22.9.
Самоходные скреперы
Показатель |
ДЗ-11П (Д-357М) |
ДЗ-32 (Д-567) |
ДЗ-13Щ-392) |
ДЗ-115 |
ДЗ-67 |
Тягач: |
|
|
|
|
|
модель |
МоАЗ-546П |
МоАЗ-546 |
|
БелАЗ-53 |
|
тяговый класс, кН |
100 |
100 |
150 |
150 |
250 |
мощность двигателя, кВт |
116 |
- |
265 |
Двухмоторный 2´265 |
638 |
Вместимость ковша, м3 |
8(10) |
10 |
15 |
15(19) |
25 |
Толщина отсыпаемого слоя грунта, м |
0,47 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,55 |
Наиболее универсальной дорожно-строительной машиной является бульдозер. Основной задачей бульдозера является разработка и перемещение грунта на расстояния до 100 м. Перечень работ, выполняемых бульдозером при строительстве автомобильных дорог, чрезвычайно широк: съем и обвалование растительного грунта, возведение насыпей из притрассовых резервов и разработка выемок с перемещением грунта в насыпь, рыхление, разравнивание и планировка грунта, подготовка забоев для работы экскаваторов, устройство и содержание временных землевозных дорог и съездов, устройство траншей и котлованов и их обратная погрузка в случае отсутствия специальных машин для погрузки песка, щебня, грунта в транспортные средства через пандус и эстакаду, снегоочистка, работа в качестве толкача скреперов и т.д.
Весь этот набор работ выполняют бульдозеры различных конструкций, смонтированные на факторах всех тяговых классов (табл. 22.10, 22.11, 22.12).
Таблица 22.10.
Колесные бульдозеры
Показатель |
ДЗ-37 |
ДЗ-48Ш-661 |
Базовая машина: |
|
|
модель |
МТЗ-52 |
К-702 |
тяговый класс, т |
1,4 |
6 |
мощность двигателя. кВт |
40 |
335 |
Управление |
Гидравлическое |
Таблица 22.11.
Гусеничные бульдозеры с неповоротным отвалом
Показатель |
ДЗ-101 |
ДЗ-53 |
ДЗ-54С |
ДЗ-27С |
ДЗ-110 |
ДЗ-35 |
ДЗ-34С |
ДЗ-118 |
Базовая машина: |
|
|
|
|
|
|
|
|
модель |
Т-4АП1 |
Т-100МЗ |
Т-100МЗГП |
Т-130.1.Г-1 |
Т-180Г |
ДЭТ-250 |
ДЭТ-250М |
|
тяговый класс. кН |
40 |
100 |
100 |
100 |
100 |
150 |
250 |
250 |
мощность двигателя, кВт |
96 |
79 |
79 |
118 |
118 |
132 |
228 |
228 |
Управление |
Гидравлическое |
Канатное |
Гидравлическое |
Таблица 22.12.
Гусеничные бульдозеры с поворотным отвалом
Показатель |
ДЗ-104 |
Д3-17(Д-492А) |
ДЗ-18Ш-493А) |
ДЗ-109 |
ДЗ-25 (Д-522) |
Базовая машина: |
|
|
|
|
|
модель |
Т-4АП1 |
Т-100МЗ |
Т-100МЗГП |
Т-130.1.Г-1 |
Т-180Г |
тяговый класс, кН |
40 |
100 |
100 |
100 |
150 |
мощность двигателя. кВт |
96 |
79 |
79 |
118 |
132 |
Управление |
Гидравлическое |
Канатное |
Гидравлическое |
Для работы в тяжелых, плотных и мерзлых грунтах таких землеройных машин, как экскаваторы, бульдозеры, скреперы требуется предварительное рыхление этих грунтов. Наиболее экономичным способом является рыхление с помощью специального оборудования, навешиваемого на фактор - рыхлителя. Промышленность выпускает несколько типов рыхлителей, которыми оснащают, как правило, бульдозеры на факторах тягового класса 100 кН и выше (табл. 22.13).
Таблица 22.13.
Бульдозеры-рыхлители
Показатель |
ДП-15 на ДЗ-54 |
ДП-14 на ДЗ-18 |
ДЗ-116 на ДЗ-110 |
ДЗ-117 на ДЗ-109 |
ДП-35 (ДП-22) |
ДЗ-34 (ДП-9С) |
Базовая машина: |
|
|
|
|
|
|
модель |
Т-130МЗГП |
Т-130.1.Г-1 |
Т-180Г |
ДЭТ-250М |
||
тяговый класс, кН |
100 |
100 |
150 |
250 |
||
мощность двигателя, кВт |
79 |
118 |
132 |
228 |
||
Количество рыхлительных зубьев, шт. |
3 |
1 |
1-3 |
1-3 |
||
Глубина рыхления, мм |
400 |
450 |
500 |
700 |
Следующей группой землеройно-транспортных машин являются автогрейдеры, которые предназначены для планировки и профилирования поверхности земляного полотна автомобильных дорог, планировки откосов невысоких насыпей и выемок, устройства водоотводных канав, содержания землевозных дорог, а также для возведения невысоких насыпей подъездных и внутриплощадочных дорог (табл. 22.14).
Таблица 22.14.
Автогрейдеры
Показатель |
ДЗ-99-1 |
ДЗ-31-1 |
ДЗ-122 |
ДЗ-98 |
ДЗ-105 |
ДЗ-14 |
Тип |
Легкий |
Средний |
Тяжелый |
|||
Мощность двигателя, кВт |
66 |
96 |
96 |
184 |
184 |
121 |
Длина отвала, мм |
3040 |
3700 |
3745 |
4250 |
4200 |
3700 |
Угол резания, град. |
30-70 |
30-70 |
30-70 |
30-70 |
30-70 |
30-80 |
Угол обрабатываемого откоса, град. |
0-90 |
40-90 |
0-90 |
25-90 |
0-90 |
0-70 |
Боковой вынос отвала, мм |
700 |
800 |
800 |
1050 |
800 |
800 |
Ширина кирковщика, мм |
970 |
1225 |
1490 |
1265 |
1265 |
1185 |
Примечание. Автогрейдеры ДЗ-99-1, ДЗ-31-1, ДЗ-98 имеют ряд модификаций.
Основной рабочий орган автогрейдера - отвал, закрепленный на поворотном круге, обеспечивающем его ориентирование как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях: вращение на 360°, перекос в широких пределах. Поворотный круг в свою очередь имеет нежесткое прикрепление через шарнирно закрепленную тяговую раму, что позволяет осуществлять вынос отвала в сторону.
В качестве дополнительного оборудования автогрейдеры имеют небольшой бульдозерный отвал, кирковщик для рыхления грунтов, а также удлинители и откосники.
Ряд машин этого типа оснащены системами автоматического стабилизирования заданных положений отвала в поперечной плоскости и по высоте.
При выборе основных землеройных и землеройно-транспортных машин очень важна оценка грунтовых условий прохождения трассы проектируемой дороги. Физико-механические свойства грунтов и дальность их транспортирования в насыпь из выемок и резервов служат основой для рационального подбора машин из имеющегося в распоряжении строительной организации парка строительных и транспортных машин.
Классификация грунтов по трудности разработки различными машинами приведена в табл. 22.15.
Таблица 22.15.
Группы грунтов по трудности разработки
Наименование и характеристика грунтов |
Плотность в естественном залегании, кг/м3 |
Одноковшовые экскаваторы |
Скреперы |
Бульдозеры |
Автогрейдеры |
Галечно-гравийно-песчаные грунты (кроме моренных) при размере частиц: |
|
|
|
|
|
до 80 мм |
1750 |
I |
II |
II |
III |
свыше 80 мм |
1950 |
II |
- |
III |
- |
свыше 80 мм с содержанием валунов до 10 % |
1950 |
III |
- |
III |
- |
Глина: |
|
|
|
|
|
мягко- и тугопластичная без примесей |
1800 |
II |
II |
II |
II |
мягко- и тугопластичная с примесью щебня, гравия или строительного мусора до 10 % |
1750 |
II |
II |
II |
III |
полутвердая |
1950 |
III |
II |
III |
III |
твердая |
1950-2150 |
IV |
- |
III |
- |
Грунт растительного слоя: |
|
|
|
|
|
без корней |
1200 |
I |
I |
I |
I |
с корнями |
1200 |
I |
I |
II |
- |
с примесью щебня, гравия, строительного мусора |
1400 |
I |
1 |
11 |
- |
Грунты моренные: |
|
|
|
|
|
пески, супеси и суглинки при показателе консистенции более 0,5 |
1600 |
I |
- |
I |
- |
пески, супеси и суглинки при показателе консистенции до 0.5 |
1800 |
II |
- |
II |
- |
глины при показателе консистенции до 0,5 |
1850 |
III |
- |
III |
- |
Дресва в коренном залегании |
2000 |
V |
- |
- |
- |
Дресвяный грунт |
1850 |
IV |
- |
- |
- |
Лёсс: |
|
|
|
|
|
легкопластичный |
1600 |
I |
I |
I |
I |
туго пластичный |
1800 |
I |
I |
I |
II |
твердый |
1800 |
IV |
II |
III |
- |
Мусор строительный: |
|
|
|
|
|
рыхлый и слежавшийся |
1800 |
II |
- |
II |
- |
сцементированный |
1900 |
III |
- |
III |
- |
Песок: |
|
|
|
|
|
без примесей и с примесью щебня, гальки, гравия до 10 % |
1600 |
I |
II |
II |
II |
с примесью щебня, гальки, гравия более 10 % |
1700 |
I |
II |
II |
- |
барханный и дюнный |
1600 |
II |
- |
III |
Ill |
Скальные грунты, предварительно разрыхленные |
- |
VI |
- |
IV |
- |
Суглинок: |
|
|
|
|
|
мягкопластичный без примесей и с примесью щебня, гальки, гравия до 10 %, туго пластичный |
1700 |
I |
I |
I |
I |
мягкопластичный с примесью более 10 %, полутвердый и твердый с примесью до 10 % |
1750 |
II |
II |
II |
- |
полутвердый и твердый с примесью более 10 % |
1950 |
III |
- |
II |
- |
Супесь: |
|
|
|
|
|
пластичная без примесей и с примесью щебня, гальки и гравия до 10 %, твердая без примесей |
1650 |
I |
II |
II |
II |
пластичная и твердая с примесью более 10 % |
1850 |
I |
II |
II |
- |
Торф: |
|
|
|
|
|
без корней и с корнями толщиной до 30 мм |
800-1100 |
I |
I |
I |
I |
с корнями толщиной более 30 мм |
900-1200 |
II |
- |
II |
- |
Чернозем и каштановый грунт: |
|
|
|
|
|
пластичный без корней и с корнями |
1300 |
I |
I |
I |
I |
твердый |
1200 |
II |
II |
II |
II |
Щебень: |
|
|
|
|
|
при размере частиц до 40 мм |
1750 |
II |
- |
III |
- |
- " - - "- до 150 мм |
1950 |
II |
- |
III |
- |
Шлак: |
|
|
|
|
|
котельный |
700 |
I |
- |
I |
- |
металлургический |
- |
II |
- |
II |
- |
Зависимость между профильными объемами возводимых насыпей и требуемым количеством грунтов с различными физико-механическими свойствами определяется коэффициентами их относительного уплотнения, значения которых приведены в табл. 22.16.
Таблица 22.16.
Коэффициенты относительного уплотнения грунтов
Минимальное значение коэффициента уплотнения грунта насыпи |
Песок, супесь, пылеватые суглинки |
Суглинки, глины |
Лёсс, лёссовидные грунты, чернозем |
Шлак, грунты отвалов промышленности |
Скальные грунты в зависимости от плотности скелета, т/м3 |
||
1,9-2,2 |
2,2-2,4 |
2,4-2,7 |
|||||
1,00 |
1.10 |
1,05 |
1,20 |
1,2-1,4 |
0,90 |
0,85 |
0,80 |
0,95 |
1,05 |
1,00 |
1,15 |
||||
0,90 |
1,00 |
0,95 |
1,10 |