3.2. Дорожно-строительные машины и механизмы

Высокая трудоемкость работ требует их комплексной механизации. Средства механизации выбираются в зависимости от характера и способа производства работ с учетом конкретных условий, объемов и сроков производства тех или иных работ. Таким образом, выбор машин должен быть обоснован технико-экономическими расчетами, в которых, кроме перечисленных факторов, следует учесть производительность и стоимость применяемых машин и механизмов, а также стоимость производства работ. В качестве основных машин при строительстве улиц и дорог используют экскаваторы, бульдозеры, грейдеры, катки и трамбовочные машины, краны, трубоукладчики, автосамосвалы, трактора, передвижные электростанции и компрессоры, виброкатки, асфальтоукладчики и другие машины.

При производстве земляных работ в городских условиях наибольшее распространение получили экскаваторы и бульдозеры. Экскаваторы используются преимущественно при разработке грунта с погрузкой грунта в транспортные средства. Применяют экскаваторы с различным сменным оборудованием: прямой и обратной лопатой, драглайном. Экскаватор с прямой лопатой применяют при разработке высоких выемок, в высоких забоях с погрузкой грунта в транспортные средства. Экскаваторы, оборудованные драглайном или обратной лопатой, разрабатывают грунт лишь с поверхностного забоя. Обычно на объектах с объемом земляных работ до 10000 м³ используют экскаваторы с емкостью ковша 0,25-0,65 м³, при объеме работ свыше 10000 м³ - емкостью 1 м³. Производительность экскаватора определяется продолжительностью цикла: набора грунта, поворота стрелы, выгрузки грунта, поворота стрелы, опускания ковша для следующего набора. Она может быть определена, так:

П_э = , (3.1)

где T - продолжительность смены, час;

g - геометрическая емкость ковша, м³;

k_н, k_в, k_р - коэффициенты наполнения, использования рабочего времени и разрыхления грунта;

n - количество циклов в минуту.

Бульдозеры в городских условиях используются для разработки и разравнивания грунта, планировки и перемещение его на небольшие расстояния. Обычно бульдозеры выполняют вертикальную планировку на участках с неглубокими выемками (до 1 м) и насыпями (до 1,2 м) с перемещениями грунта до 100 м. Производительность бульдозера зависит от его ножа (отвала), продолжительности рабочего цикла и параметров грунта:

П₀ = , (3.2)

где V0,6Н²L - объем грунта, перемещаемый бульдозером за один цикл м³;

k_в, k_р - коэффициенты использования времени и разрыхления грунта;

t - продолжительность цикла, с, включает время зарезания, перемещения грунта, холостого хода, поворота, переключения скоростей и опускания отвала;

Н - высота отвала, м;

L - длина отвала, м.

Эксплуатационные качества и долговечность дорожных одежд зависит от степени уплотнения грунта земляного полотна. В городских условиях эта операция осуществляется механизированными способами с применением укатки, трамбовки и вибрирования. При укатке применяют катки с гладкими и фигурными вальцами, кулачковые и на пневматических шинах. Уплотнение производят слоями до 20 см. Уплотнение грунта трамбовками производят путем сброса груза (трамбовки) с небольшой высоты. Толщина слоя грунта 0,2-1 м. Трамбующие плиты массой от 1,5 до 2,5 т. Высота падения 1-2 м. Число ударов по одному следу от 2 до 6 в зависимости от уплотняемого грунта.