Билет 9

1. Виды работ, выполняемые рыхлителем.

В практике дорожного строительства производству земляных работ предшествуют подготовительные работы: расчистка полосы отвода от леса и кустарника, корчевка пней, уборка валунов и больших камней, засыпка ям, удаление растительного слоя, планировка, рыхление плотных грунтов, прокладка специальных осушительных канав. С этой целью применяется специальное оборудование, как правило, на базе трактора для выполнения данного вида работ.

Рыхлители - являются навесным рабочим оборудованием и предназначены для предварительного рыхления плотных, каменных или мерзлых грунтов для облегчения работы землеройно-транспортных машин. Их применяют также для удаления из грунта корней, остатков пней и камней после работы корчевателя, а также для разрушения старых дорожных покрытий при ремонте автомобильных лесовозных дорог.

Рыхлитель это сменное навесное оборудование к гусеничному трактору или мощному колесному трактору. Рыхлители обычно выполняют на базе той же машины, что и бульдозеры

Рыхлитель состоит из рамы, тяги, балки, зубьев с наконечниками, гидроцилиндров, буферного устройства и флюгеров. Сварная рама коробчатого сечения является нижним звеном четырехзвенника рыхлителя, а сварная тяга - его верхним звеном. Балка также является звеном, на котором крепятся флюгеры с тремя зубьями, имеющими сменные наконечники.

Стойка является несущим, наиболее нагруженным элементом зуба, на котором крепятся его детали. При разработке плотных связных и слабых трещиноватых скальных грунтов и при большом заглублении наконечника рыхлителя стойки частично участвуют в разрушении грунта, производя дополнительное рыхление. Для современных рыхлителей характерны в основном стойки трех типов: изогнутые, прямые и с незначительным изгибом. Рыхление стойками изогнутой формы осуществляется с меньшими усилиями, чем прямыми, однако при рыхлении средних и крепких трещиноватых скальных пород и мерзлых грунтов выломленные глыбы могут заклиниваться между стойкой и рамой рыхлителя, что ведет к значительному повышению сопротивления рыхлению. Иногда применяют стойки с незначительным изгибом. Как показали исследования, они наиболее эффективны при разработке скальных грунтов средней крепости.

Стойка 1 является несущим, наиболее нагруженным элементом зуба, на котором крепятся его детали 3. Для современных рыхлителей характерны в основном стойки трех типов: изогнутые, прямые и с незначительным изгибом. Рыхление стойками изогнутой формы осуществляется с меньшими усилиями, чем прямыми.

Однако при рыхлении изогнутыми стойками средних и тяжелых трещиноватых скальных и мерзлых грунтов выломленные глыбы могут заклиниваться между стойкой и рамой рыхлителя, что ведет к значительному повышению сопротивления грунта рыхлению. Стойки с незначительным изгибом наиболее эффективны при разработке скальных грунтов средней прочности. Для предотвращения износа передней рабочей грани стойки используются съемные износостойкие стальные пластины - защитные накладки, установленные на рабочей поверхности стойки.

Наконечники 4 являются сменной частью зуба, обеспечивающей непосредственное отделение грунта от массива и его разрушение. В ряде случаев для повышения производительности при рыхлении пластично-мерзлых грунтов и трещиноватых скальных пород на зубьях устанавливают уширители. Конструктивно уширители выполняют либо в виде расширяющихся в стороны от режущей кромки зуба клиновидных пластин, жестко или шарнирно смонтированных на стойке зуба, либо в виде двух стержней, выступающих по бокам стойки. У рыхлителя ДП-9С зубья закреплены в литых флюгерах, которые в свою очередь, при помощи вертикальной оси закреплены в рабочей балке.

Рыхлительное оборудование в однозубом и многозубом исполнениях (рисунок 1) состоит из унифицированных опорных кронштейнов, нижней тяги, гидроцилиндров подъема-опускания и регулировки угла рыхления. Рабочая балка однозубой модификации имеет одно центральное отверстие для установки зуба увеличенного, наибольшего заглубления. В зубе предусмотрены четыре отверстия с шагом 0,23 м, что допускает регулировку максимального заглубления зуба в широких пределах. Перестановка стойки в одно из отверстий производится с использованием механизма, управляемого из кабины машиниста. Литые защитные накладки зуба унифицированы для обеих модификаций рыхлительного оборудования.

 

Установка рабочих органов рыхлителя в рабочее и транспортное положения осуществляется гидроцилиндрами, приводимыми от гидросистемы трактора.

Гидросистема рыхлителя присоединяется к гидросистеме трактора, состоит из двух гидроцилиндров подъема-опускания, гидроцилиндра изменения вылета зуба и гидролиний (трубы, рукава, соединения) и предназначена для управления рабочим органом рыхлителя. Гидроцилиндры рыхлителя и изменения вылета зуба двухстороннего действия, поршневые, с односторонним штоком. Рабочая балка - звено рыхлительного оборудования для крепления зуба.

 

 

2.Производство работ прямой лопатой.

Производство работ прямой лопатой. При работе прямой лопатой применяют только транспортные схемы, так как вследствие малых линейных размеров рабочего оборудования экскаватор не может обеспечить достаточного объема отвала для нормальной работы. Рабочее оборудование прямую лопату применяют при устройстве разрезных и пионерных траншей на карьерах, при разработке больших котлованов и выемок в дорожном и гидротехническом строительстве.

В зависимости от условий работы экскаваторы с прямой лопатой разрабатывают грунт лобовыми и боковыми проходками. В узких лобовых проходках для сокращения времени маневрирования транспорта устраивают промежуточные въезды. В широких лобовых проходках экскаватор в процессе работы перемещается на небольшие расстояния в правую и левую части забоя. Автомобили-самосвалы подходят поочередно вдоль обоих откосов выемки.

При работе боковой проходкой экскаватор устанавливают так, чтобы он разрабатывал грунт перед собой и с одной из боковых сторон. С другой боковой стороны устраивают землевозные пути.

 

 

Производство работ обратной лопатой. При работе обратной лопатой применяют транспортные и бестранспортные схемы разработки. При этом грунт разрабатывают лобовыми и боковыми проходками, в которых ось рабочего хода экскаватора смещают в сторону подхода транспортных средств. Боковая проходка при работе обратной лопатой может быть открытой и закрытой.

При закрытой боковой проходке грунт разрабатывают по схеме на рис. 17, а и б. При открытой боковой проходке одна из сторон рабочего места остается свободной от грунта (рис. 17, в). При закрытой и открытой боковых проходках параметры разрабатываемого сооружения будут различными. Так, при закрытой боковой проходке крутизна обоих откосов выемки может быть задана одинаковой, но может быть и разной. При этом во втором случае возможная глубина разработки может быть увеличена в 1,6 раза. При разработке выемки открытой боковой проходкой глубина разработки может быть увеличена еще на 20%.

Рис. 17. Схема разработки выемок обратной лопатой
а — боковой закрытой проходкой с одинаковой крутизной откосов; б — боковой закрытой проходкой с разной крутизной откосов; в — боковой открытой проходкой

 

3.Разравнивание грунта бульдозерным отвалом.

Грунт планируют бульдозером (рис. 47), отвал которого устанавливают на высоте гусениц или несколько ниже. Движущийся отвал с ножом срезает бугры и засыпает впадины. При этом на отвале должно находиться некоторое количество грунта, но не более половины возможной загрузки, так как при большем количестве грунта трудно регулировать глубину резания.

Рис. 47. Планировка грунта при движении вперед и назад

Планировка выполняется параллельными проходами в обе стороны. Часть высоты отвала (примерно 0,5 м) должна находиться над спланированной площадью.

Рис. 48. Схема движения бульдозера для определения его производительности при планировке

Выравнивание грунта, особенно малосвязного, выполняется при движении бульдозера задним ходом. Отвал собственным весом разравнивает и несколько уплотняет грунт.

Планировка откосов может быть также выполнена бульдозером с откосником (рис. 49). Отвал откосника 2 крепят к отвалу бульдозера. При планировке трактор идет вдоль откоса. При этом отвал откосника срезает выступы и засыпает впадины. Грунт, оставшийся на отвале, постепенно сдвигается вниз, переходит на отвал бульдозера и разравнивается.

Нужно следить, чтобы грунт, срезанный отвалом откосника, откладывался ровным слоем под обе гусеницы трактора, иначе трактор наклонится и заданный угол откоса несколько изменится. Разметку планируемого откоса следует делать по верху насыпи, устанавливая колышки, как показано на рисунке. Если отвал откосника не достигает колышков, его надо удлинить. Для этого на конце отвала прикрепляют болтами или сваркой металлическую планку.

Рис. 49. Планировка откосов бульдозером с откосником:
а — поперечное сечение насыпи, б — вид места работы сверху, в — разметка откоса; 1 — насыпь, 2 — откосник, 3 — отвал бульдозера, 4 — трактор, 5 — колышек

Откосник в течение часа планирует 2000 м откоса насыпи высотой до 1 м или 1000 м откоса насыпи высотой 2 м.

Движение бульдозера с откосником на высоких скоростях недопустимо, поэтому при перемещении с одного объекта работы На ДРУГОЙ на расстояние более 5 км откосник снимают.

При использовании откосника полностью исключается ручной труд на планировке откосов. Количество рабочих значительно сокращается, а стоимость работ снижается.

 

 

Билет 10.

1 Разработка канала бульдозером.

Наиболее трудоемкими и тяжелыми при строительстве каналов являются земляные работы. Они представляют собой ряд технологических связанных процессов: разработка грунта, погрузка и перемещение его на различные расстояния, разгрузка, укладка, планировка, уплотнение.

Если все эти процессы механизированы, можно считать, что механизация земляных работ осуществлена полностью. Ранее бульдозеры на строительстве каналов применялись для разного рода подсобных работ (устройство подъездных путей, планировка площадей, засыпка котлованов).На строительстве каналов Северный Донец - Донбасс, Днепр - Кривой Рог, Крымский канал из 3-10 бульдозеров организовали колонны, которые в комплексе с экскаваторами разрабатывали канал по бестранспортной схеме.

После разбивки участка канала и заложения дамб или кавальеров снимали растительный слой на полосе, равной ширине будущего канала, и грунт перемещали за границу заложения кавальера поперечными ходами к оси канала по горизонтальной площадке.

После этого колонна бульдозеров разрабатывала выемку под канал с перемещением грунта в перпендикулярном направлении к оси-канала. При ширине канала свыше 40 м колонну бульдозеров разбивали на два отряда, которые одновременно разрабатывали грунт в обе стороны от оси канала с укладкой его в кавальеры.

 

Во время перемещения грунта значительная его часть остается вдоль пути транспортирования в виде валиков. Эти потери могут быть устранены при траншейном методе работы. Сущность этого метода заключается в следующем: бульдозер по одному следу делает ряд проходов, срезая грунт. При движении по образовавшейся траншее потери грунта исключаются (рис. 76, а). При работе нескольких бульдозеров места их проходов располагают так, чтобы между ними оставались разделительные полосы шириной 0,5-1 м.

 

 

2.Комплексная механизация землеройно-транспортных работ.

 

Под механизацией производства понимают замену ручных средств труда машинами и механизмами, приводимыми в действие за счет энергии различных источников. Основные цели механизации — это повышение производительности труда и технического уровня производства, освобождение человека от выполнения тяжелых, трудоемких и утомительных операций, снижение себестоимости и улучшение качества продукции. Таким образом, механизация — одно из главных направлений технического прогресса, материальная основа повышения эффективности общественного производства. Механизация является условием и средством индустриализации строительства, важнейшим фактором совершенствования технологии.

По степени оснащения производства машинной техникой различают частичную и комплексную механизацию. В условиях частичной механизации машинная техника применяется при выполнении главным образом наиболее тяжелых и трудоемких работ, и доля ручного труда остается существенной.

Комплексной механизацией принято называть такой способ механизации производства работ, при котором все как основные, так и вспомогательные тяжелые и трудоемкие процессы выполняются машинами, увязанными между собой по основным параметрам (производительности, грузоподъемности и др.). Исключение составляют отдельные нетрудоемкие операции, на которых внедрение машин не дает существенного облегчения труда и экономически нецелесообразно.

Комплексная механизация осуществляется на основе рационального выбора машин и оборудования, обеспечивающего их работу во взаимно согласованных режимах, увязанных по производительности и условиям наилучшего выполнения технологического процесса. В совокупности машин, выполняющих взаимоувязанные работы технологического процесса, выделяют ведущую машину, которая определяет темп и ритм работы. Эта машина обычно бывает занята на главной производящей операции. Остальные машины, работающие в ритме ведущей, называют комплектующими (вспомогательными).

Например, при строительстве высоких насыпей в комплект машин для комплексной механизации входят: – основная ведущая машина — одноковшовый экскаватор (разработка грунта); вспомогательные комплектующие машины — автомобили-самосвалы, бульдозеры (разравнивание грунта после разгрузки его из автомобилей-самосвалов); – самоходные или прицепные катки (уплотнение грунта в насыпи); – бульдозеры, занятые на содержании в исправности землевозных дорог, планировщики откосов на базе трактора, автогрейдер (планировка грунта в насыпи), рыхлители на базе трактора (рыхление мерзлых или плотных грунтов).

Можно привести и другие примеры, где ведущей машиной являются скреперы, а остальные комплектующие бульдозеры, катки, планировщики откосов, тракторы-рыхлители, поливочные машины для увлажнения грунта.

Существует также понятие малой механизации, к которой относят ручные машины, различные приспособления и оснастку, позволяющие за счет простых средств и особенностей конструкции упростить и облегчить ручной труд. Средства малой механизации имеют большое значение в улучшении условий труда и повышении его эффективности.

Механовооруженность труда оценивают обычно стоимостью занятых в производстве машин, относящихся в среднем к одному рабочему. Энерговооруженность труда выражают количеством механической и электрической (иногда только электрической) энергии, потребленной в процессе производства на отработанный человеко-час или на одного рабочего. Все эти показатели условны и применяют их для сравнения.

 

3.Виды планировочных работ.

Планировка участка строительства производится с приданием проектного профиля.

Планировочные работы состоят из срезки возвышенностей, выравнивания подсыпкой фунта впадин и перемещения грунта, в результате чего стройплощадка получает проектные уклоны, делаются канавы и водостоки для отвода дождевых и талых вод. Планировочные работы с перемещением грунта на расстояние 50... 100 м производят бульдозерами, на расстояния до 1...2 км используются скреперы. Бульдозеры с длиной отвала по ножу 2...3,35 ми производительностью 20...200 м3/ч в зависимости от расстояния перемещения грунта, скреперы с шириной резания 1,65...3,1 м и производительностью 10...70 м3/ч при дальности возки грунта 100...2000 м. Скреперы имеют ковши емкостью 2,25...25 м3.

Снимаемый верхний слой растительной земли должен сохраняться и использоваться на работах по озеленению своих приобъектных территорий или вывозиться в места по согласованию с отделами благоустройства (экологии) городов или районов. Если снимаемая растительная почва сразу не вывозится, то должна складироваться в отдельном месте на стройплощадке.

Планировочные и земляные работы нужно осуществлять с наивыгоднейшим распределением земляных масс, при котором объем перемещаемого грунта, дальность перевозки его должны быть наименьшими. До начала планировочных работ производят разбивку стройплощадки в плане и профиле с помощью геодезических инструментов и устанавливают разбивочные знаки (колышки). При разбивке руководствуются генеральным планом стройплощадки, планами и поперечниками фундаментов и коммуникаций. Определение характера и объема планировочных работ производится способом подсчета по средней отметке квадратов. Для этого на план участка с горизонталями через 0,25...0,5 м для равнинной и 0,5...1 м гористой местности наносится сетка квадратов со стороной 10...50 м в зависимости от размера площадки и топографии местности и проводится нулевая линия-граница между срезкой (выемкой) и подсыпкой (насыпью) грунта на площадке.

 

Билет 11.

1.Для каких работ предназначаются рыхлители. (см. Билет 9 вопрос1)

2. Производство работ обратной лопатой.

Производство работ обратной лопатой. При работе обратной лопатой применяют транспортные и бестранспортные схемы разработки. При этом грунт разрабатывают лобовыми и боковыми проходками, в которых ось рабочего хода экскаватора смещают в сторону подхода транспортных средств. Боковая проходка при работе обратной лопатой может быть открытой и закрытой.

При закрытой боковой проходке грунт разрабатывают по схеме на рис. 17, а и б. При открытой боковой проходке одна из сторон рабочего места остается свободной от грунта (рис. 17, в). При закрытой и открытой боковых проходках параметры разрабатываемого сооружения будут различными. Так, при закрытой боковой проходке крутизна обоих откосов выемки может быть задана одинаковой, но может быть и разной. При этом во втором случае возможная глубина разработки может быть увеличена в 1,6 раза. При разработке выемки открытой боковой проходкой глубина разработки может быть увеличена еще на 20%.

Рис. 17. Схема разработки выемок обратной лопатой
а — боковой закрытой проходкой с одинаковой крутизной откосов; б — боковой закрытой проходкой с разной крутизной откосов; в — боковой открытой проходкой

 

 

3. Разравнивание грунта бульдозерным отвалом. (сим. Билет 9 вопрос3)

 

Билет 12.

1. Факторы зависимости производительности труда бульдозером.

Для повышения выработки к отвалу бульдозера иногда приваривают боковые открылки, а сверху — козырек или организуют работу двумя синхронно движущимися бульдозерами. Благодаря открылкам и козырьку Кп=1. При перемещении грунта без открылков и козырька на расстояние более 25 м Кп резко снижается. Чтобы повысить значение коэффициента, рекомендуется последовательное перемещение грунта с образованием промежуточных накопительных валов, в которых бульдозер может осуществить полный набор грунта для дальнейшего перемещения.

При работе двумя бульдозерами с расстоянием между отвалами до 0,5 м, например в грунтах III группы, выработка повышается в среднем на 15 % благодаря тому, что длина отвала как бы увеличивается на просвет между отвалами машин.

Если длина разравниваемого участка 30—40 м, то бульдозеры работают без разворота, что экономит время на повороте, но при этом снижается скорость при движении машины задним ходом. Для тяжелого бульдозера объем разрабатываемого и перемещаемого связного грунта II и III групп в течение рабочего цикла не менее 2,2 м3 (в плотном теле).

При дальности перемещения 50 м время цикла Σt≥3 мин. В этом случае производительность равна 45 м3/ч. При наличии открылков, козырька и применении траншейно-ярусного способа разработки грунта выработка выше.

В последние годы во многих дорожно-строительных организациях применяют бульдозеры, оборудованные отвалами с выступающим средним ножом, уменьшающим сопротивление грунта резанию, что сопровождается существенным повышением производительности машины (рис. 12.9), особенно при грунтах III—IV группы.

В рабочем положении лицевая поверхность выступающего ножа конструкции МАДИ [1] находится в одной плоскости с поверхностью основных ножей отвала, а режущая кромка на 150 мм ниже кромки отвала. При необходимости выступающий нож убирают на тыльную поверхность отвала.

В зависимости от влажности грунта, условий разработки и его перемещения возможны 6 вариантов оборудования бульдозера режущими ножами (см. рис. 12.2). Какой вариант будет наиболее оправданным, решают для конкретного объекта строительства.

В настоящее время все чаще используют воздушную подушку при транспортировании грунта отвалом бульдозера. Особенностями его конструкции являются вынесенный вперед режущий нож и расположение воздушного коллектора с выпускными отверстиями, направленными вниз. Бульдозерный отвал оборудован боковыми щеками длиной 0,3—0,5 ширины отвала. В передней части щеки соединены с вынесенными вперед режущим ножом, который соединен с отвалом распорной балкой. Выпускные отверстия трубопровода снизу прикрыты кожухом. В качестве источника сжатого воздуха используют компрессор 0116-А.

 

 

2. Способы укладки грунта.

После резания грунта и набора его на отвал последний приподнимается настолько, чтобы бульдозер во время движения с набранным грунтом не задевал материка.

Бульдозеры с канатно-блочным приводом удерживают отвал на требуемой высоте в подвешенном состоянии, а машины с гидроприводом способны устанавливать отвал в так называемое «плавающее» положение. Последнее, однако, применяется при разработке достаточно плотных грунтов, когда нож отвала в указанном положении не может самопроизвольно врезаться в землю. Как и во время резания, при перемещении бульдозера с набранным на отвал грунтом надо избегать поворотов машины, так как во время поворотов теряется набранный отвалом грунт.

Транспортирование грунта бульдозером экономически рентабельно на расстояние до 50 м. Дальнейшее увеличение расстояний перевозки грунта нерационально, вследствие больших потерь последнего по пути следования.

Рис. 15. Траншейный способ перемещения грунта бульдозером

Самым простым и наиболее экономичным способом перемещения грунта является так называемый «челночный», при котором рабочие движения бульдозера (с грунтом) совершаются передним ходом, а холостые (порожняком) задним ходом. Нужно, однако, иметь в виду, что приведенный способ применим для расстояний до 50 м. Проходки при подобной работе должны разбиваться так, чтобы бульдозер перемещал грунт по одному и тому же следу. Последнее обстоятельство помогает сокращать потери грунта при его транспортировании вследствие образования по бокам пути движения бульдозера валов грунта, препятствующих его утечке.

Некоторым совершенствованием челночного способа перемещения является траншейный способ (рис. 15). При данном способе место набора грунта разбивается в продольном направлении на параллельные участки, соответствующие будущим траншеям. При разработке такого участка бульдозерист оставляет между каждой из траншей перемычки шириной 0,5—1,0 м и начинает работу в полосе, ближайшей к месту укладки грунта, с тем, чтобы грунт из дальнего конца траншеи можно было перемещать по разработанной в несколько проходок траншее в ближней части. По окончании разработки одной траншеи срезается одна перемычка и бульдозер переходит в следующую.Траншейный способ, по сравнению с обычным, позволяет сократить потери грунта более чем в 2 раза.

Возвращать бульдозер задним ходом следует по возможности на максимальной скорости и желательно не по траншеям, а параллельно и близко к ним.

Рис. 16. Схема разработки грунта по методу А. Г. Фёдорова

Дальнейшую рационализацию траншейного способа разработки и перемещения грунта представляет метод бульдозериста Фёдорова А. Г. По этому методу подлежащая разработке площадка, аналогично предыдущему, разбивается на несколько параллельных полос (рис. 16). Полосы в свою очередь делятся на участки длиной до 10 м. Каждый участок разрабатывается за четыре цикла, причём в первый цикл грунт набирается на первой половине (ближайшей к месту укладки) первого участка; во второй цикл срезается вторая половина первого участка и грунт перемещается по образовавшейся траншее; в третий цикл набор грунта производится в первой половине второго участка, но не укладывается, а оставляется в конце последнего; наконец, в четвёртый цикл грунт набирается во второй половине второго участка и бульдозер, перемещаясь по траншее, кроме этой дозы грунта, захватывает для укладки и ранее оставленное количество его от третьего цикла. Далее циклы повторяются. Бульдозерист Фёдоров А. Г. добился на машине Д-157 выработки до 1 170 ж3 грунта в смену.

Во многих случаях выгодно разрабатывать грунт с перемещением его в промежуточные валы, как показано схематически на рис. 17. При этом перемещение грунта осуществляется не сразу, а лишь на часть пути его.

Рис. 17. Схема перемещения грунта с образованием промежуточных валов

В конце этой части пути оставляется промежуточный вал грунта, из которого он перемещается либо к месту укладки, либо снова на некоторую часть пути вперёд. Промежуточный вал может образовываться от нескольких проходок бульдозера. Следует в каждом отдельном случае рассчитывать и решать вопрос о месте и объёме промежуточного вала. Выгодность описанного способа особенно очевидна в случаях необходимости изменения направления бульдозера, при этом промежуточные валы образуются в пунктах изменения направления. Образование промежуточных валов целесообразно также при разработке выемок с перемещением грунта в насыпь и, кроме того, при разработке косогоров. Наиболее выгодная длина участка образования промежуточного вала составляет 20—25 м.

Потери грунта при перемещении можно уменьшить также применением способа работы спаренных бульдозеров.

По этому способу два бульдозера двигаются рядом с одинаковой скоростью и интервалом между торцами отвалов 0,3—0,5 м. Ширина захвата обоих бульдозеров достигает 6,5 м. Применение этого способа даёт положительные результаты при обеспечении согласованности движения обеих машин. Одним едва ли не самым эффективным способом перемещения грунта является такой, при котором отвал оснащается боковыми открылками, не только увеличивающими объём отвала, но и значительно сокращающими потери грунта при его транспортировании.

Укладывать грунт бульдозером можно сосредоточенно или параллельными слоями. Первый способ достигается быстрым подъёмом отвала после остановки бульдозера. Отсыпанную дозу грунта можно рассредоточить опусканием на неё отвала и последующим задним ходом бульдозера. При необходимости послойной отсыпки грунт разгружается на ходу, причём отвал поднимается на высоту, соответствующую толщине слоя.

 

 

3. Элементы дорожного полотна.

 

Основные элементы автомобильной дороги (рис. 1) представляют собой совокупность прямых, кривых участков и уклонов, характеризующих дорогу в продольном и поперечном профиле.

Рис. 1. Элементы конструкции автомобильной дороги:
а — схема участка дороги, б — кювет треугольного сечения, в — поперечное сечение откоса, г — сооружение из боковых резервов, д — поперечное сечение дороги в выемке, е — отсыпка грунта в кавальер, ж — поперечное сечение дороги на косогоре; 1 — откос насыпи, 2, 12, 17 — насыпи, 3 —дорожное покрытие, 4 — поверхность материкового грунта, 5 — обочина, 6 — дно кювета, 7 — внешний откос кювета, 8 — бровка кювета, 9 — бровка насыпи, 10 — резерв, // — берма, 13 — поверхность косогора до разработки, 14 — напорная канава, 15 — кавальер, 16,18 — подпорные стенки; Н: L — заложение откоса

Трассой дороги называют ее ось на земной поверхности. Трасса имеет повороты, подъемы и спуски, включает в себя прямые и кривые участки. Выбирают трассу, учитывая требования удобного и безопасного движения автомобилей с заданными скоростями. Естественные преграды (овраги, горы, реки) заставляют увеличивать длину дороги, прокладывая ее в доступном для строительства месте. Трасса дороги рассматривается в двух проекциях. Проекция на вертикальную плоскость представляет продольный профиль, а проекция на горизонтальную плоскость — план трассы.

Продольный профиль характеризует крутизну дороги на каждом участке. Естественные уклоны местности могут превышать допускаемые для дорог. В этом случае часть грунта срезается.

Выбор продольного профиля дороги оказывает большое влияние на безопасность движения, скорость и производительность автомобиля. Поэтому при строительстве дорог необходимо соблюдать технические нормы, которые устанавливают величины наибольших уклонов и определяют условия сопряжения профиля на переломах. Кроме того, учитывают.все условия для создания плавного и безопасного движения при минимальной стоимости строительства. Трассу дороги для лучшей ориентации делят на километры и стометровые участки, называемые пикетами.

План дороги представляет собой проекцию дороги со всеми сооружениями, расположенными на дорожной полосе, на горизонтальную плоскость.

План дороги определяет ширину ее конструктивных элементов, длину прямых и скругленных участков, радиусы кривых, углы между прямыми участками.
Поперечный профиль дороги (рис. 2) —разрез дороги в направлении, перпендикулярном ее оси, представляет собой линии, ограничивающие земляное полотно и дорожную одежду. Элементы конструкции автомобильной дороги показывают на ее поперечном профиле.

В выемках земляное полотно располагается ниже поверхности земли. Грунт из выемки укладывают в соседнюю насыпь или перемещают в боковые отвалы, называемые кавальерами. При малых поперечных уклонах местности кавальеры расположены с обеих сторон полотна дороги.

Проезжая часть дороги предназначена для движения транспортных средств. Ширина проезжей части зависит от количества полос движения и ширины каждой полосы, а количество полос в свою очередь определяется расчетной интенсивностью и составом транспорта. Потребность в нескольких полосах движения в одну сторону может возникнуть также независимо от интенсивности движения, например, когда в общем потоке перемещаются машины, значительно отличающиеся по скорости от основного транспорта.

На первой стадии строительства или при малой интенсивности движения ограничиваются одной полосой движения для двух направлений. В этом случае разъезд и обгон транспорта осуществляются путем выезда на обочину. Скорости движения в этом случае уменьшаются. При узком полотне в горных условиях разъезд и обгон происходят на специально устраиваемых разъездах. Разъезды представляют собой уширения дорожного полотна и проезжей части.

Рис. 2. Типовые поперечные профили автомобильных дорог: а — I категории на раздельном земляном полотне, 6 — 1 категории на одном земляном полотне, в —II категории, г—III категории, д — IV категории, е — V категории; А — ширина земляного полотна, Б — ширина дорожной одежды проезжей части, В — ширина полосы отвода; 1 — обочина, 2 — кювет, 3 — дорога для гужевого и гусеничного транспорта, 4 — велосипедная дорожка, 5 — тротуар, 6 — снегозащитные лесонасаждения, 7 — линия связи и место для прокладки кабелей и линий электропередач

При интенсивном движении и потоке, в котором транспортные средства движутся с различными скоростями, строят дороги с двумя и тремя полосами движения в каждом направлении. Для безопасности соседние полосы со встречным движением отделяются для устранения выезда машин на другую полосу.

Проезжую часть уширяют при радиусах кривых в плане 1000 м и менее за счет внутренней обочины. Однако ширина обочины не должна быть менее 1,5 м для дорог I, II и III категорий и 1 м — для дорог остальных категорий. При меньшей ширине обочин уширяют земляное полотно.

На кривых участках видимость в плане дороги ограничена. Препятствиями в данном случае могут быть лес, кустарник, сады, непосредственно прилегающие к полотну дороги с внутренней стороны кривой; здания и сооружения; откосы выемки; крутой косогор с внутренней стороны кривой.

Видимость улучшают сносом строений, рубкой деревьев или разработкой откосов, близко подступающих к дорожному полотну.

Обочины примыкают к проезжей части. Их используют для временной стоянки транспорта. В случае отсутствия покрытия на дороге проезжая часть и обочины составляют одно целое.

Дорожное полото — это проезжая часть плюс обочины. Оно ограничено с обеих сторон откосами земляного полотна. Бровкой дорожного полотна называют линии пересечения поверхности обочины с поверхностью откоса. При наличии обочин из грунта бровка дорожного полотна является бровкой земляного полотна. Расстояние между бровками называют шириной земляного полотна.

Водоотводные канавы расположены за пределами дорожного полотна. В боковых канавах, а также в выемках различают внешний и внутренний откосы. Внутренний откос прилегает к обочине.

На дорогах с интенсивным движением устраивают несколько проезжих частей с разделительной полосой между ними.

Пешеходные дорожки (тротуары) расположены за пределами земляного полотна или на обочине.

Вблизи городов и промышленных центров развито велосипедное движение. Для повышения его безопасности выделяются велосипедные дорожки. При интенсивном велосипедном движении велодорожки располагают независимо от автомобильной дороги.

За пределами земляного полотна расположены дороги для гусеничного и гужевого транспорта, велосипедная дорожка, тротуар, древонасаждения и др.
Перелом образуется пересечением двух соседних прямых участков продольного профиля, имеющих разные уклоны. Переломы делятся на выпуклые и вогнутые. Они препятствуют движению автомобиля и поэтому их смягчают. Резкое изменение траектории движения автомобиля на переломе нарушает плавность движения.

Продольный уклон дороги может совпадать с кривой в плане, имеющей малый радиус. В этом случае условия движения автомобиля усложняются. Уклон проезжей части на кривых зависит от продольного и поперечного уклонов. Уклон на виражах способствует скольжению остановившегося, медленно движущегося или тормозимого транспорта на скользком покрытии. Исходя из этого, норму наибольшего допускаемого продольного уклона на кривых, указанную в табл. 1, уменьшают согласно табл. 3.

Вертикальные кривые на переломах продольного профиля устраивают в том случае, если разность продольного уклона сопрягаемых прямых 0,5% и более на дорогах I и II категорий, 1% и более — III категории, 2% и более — IV и V категорий.

Искусственные сооружения устраивают в местах пересечения автомобильной дорогой рек, оврагов, балок, других дорог, чтобы предотвратить переувлажнение земляного полотна и обеспечить прокладку трассы дороги в труднодоступном для строительства месте. При увеличении влажности свойства грунта резко изменяются, уменьшается его способность сопротивляться нагрузкам.

Поверхностную воду отводят, устраивая канавы. В них собирается вода с покрытия дороги и прилегающей местности и отводится в пониженные места.
Земляное полотно увлажняется также подземными грунтовыми водами. Для понижения и отвода грунтовых вод применяют дренаж, который представляет собой сеть уложенных под землей труб или каменных набросок с крупными пустотами.

При значительных уклонах земной поверхности быстро текущий поток легко размывает поверхностные слои грунтов. В этих условиях делают короткие канавы с перепадами между ними. На каждом уступе предусматривают водобойный колодец, который при интенсивном поверхностном стоке быстро заполняется водой.

Система закрытых водоотводов для пропуска поверхностных вод на городских улицах называется ливнесточной канализацией. В канализацию вода поступает через решетчатую крышку на покрытии дороги.

Большую часть водопропускных сооружений на дорогах (до 96%) составляют трубы, которые укладывают поперек дороги в нижней части насыпи. При укладке труб насыпь делают непрерывной.

При пересечении дорогой рек и других дорог устраивают пропускные сооружения — мосты значительной длины и высоты.

 

Билет 13.

1. Выемка грунта бульдозером по заданным отметкам.

2. Транспортировка грунта и обратный ход скрепера.

3. Способы резания грунта.

Билет 14.

1. Виды проходок бульдозером.

2. Предназначение и применение трубоукладчиков.

3. Возведение насыпей грейдером.

Билет 15.

1. Засыпка траншей бульдозером.

Небольшие траншеи можно засыпать поперечно-челночным движением бульдозера.

Траншею целесообразно засыпать универсальным бульдозером, который перемещается вдоль нее, а грунт перемещается по отвалу в сторону траншеи. Эту работу можно выполнять также бульдозером с неповоротным отвалом.

Большие траншеи засыпать этим способом нецелесообразно, так как для отделения от массива очередной порции грунта приходится резать грунт боковой кромкой отвала при неблагоприятном внецентровом расположении

Для сокращения поворотов бульдозера можно делать два-четыре параллельных прохода

 

Подготовительные работы

 

Подготовительные работы также могут быть выполнены бульдозером. Очистка основания насыпи от дерна, кустарника и мелколесья (диаметром до 12 см) производится бульдозерами мощностью 100 л. с. и выше. При этом растительность вместе с корнями и грунтом удаляют одновременно за пределы расчищаемой площади так же, как обычный грунт.

 

Деревья корчуют следующим образом (рис. 51,а). Вначале упираются в них отвалом на высоте 70 см и более от земли. Затем нажимают на дерево, раскачивают его и наклоняют вперед. После этого под корни подводят и устанавливают нож и движением трактора вперед дерево выкорчевывают.

 

Тонкие пни с редкими корнями можно выкорчевывать в один прием: устанавливают отвал, а затем нажимают на пень, подавая трактор вперед.

Деревья валят (рис. 51,6), срезав предварительно бульдозером все боковые корни. При неглубокой корневой системе можно валить деревья, не подрывая корней. Срезав корни, бульдозер нажимает отвалом, поднятым на возможно большую высоту, на дерево и валит его. Если дерево стоит на склоке, то заезжать нужно с верха склона. При валке дерева трактор с поднятым ножом перемещается медленно и постепенно нажимает на дерево. Нужно остерегаться падающих деревьев и сучьев- Если дерево не валится, нужно срезать оставшиеся корни, причем иногда приходится подрезать около самого отвала и на значительной глубине. Ямку, оставшуюся при подкопе, заполняют грунтом «с шапкой», чтобы образовался холмик, съезжая с которого бульдозер сможет нажать на дерево с большим усилием и при большем плече.

 

Нажимают на дерево до тех пор, пока оно не начнет наклоняться и падать, затем трактор подают назад, нож бульдозера отпускают под корни и вторично нажимают на дерево, одновременно включая лебедку на подъем ножа. Следует помнить, что значительно легче и быстрее свалить дерево, чем спилить его и затем выкорчевать пень.

 

2. Особенности производства земляных работ зимой.

3. Техника безопасности при эксплуатации трубоукладчика.

Билет 16.

1. Схемы рыхления грунтов.

2. Возведение насыпи бульдозером.

Рис. 46. Отсыпка грунта в насыпь:
а — при сооружении насыпи «с головы», б — послойная отсыпка, в — отсыпка насыпи высотой до 1м, г — отсыпка насыпи высотой до 3 м