Спорудження насипів та розробка виїмок за допомогою бульдозерів

Сфера використання:

- видалення пнів та валунів після корчування;

- знімання рослинного шару;

- зведення насипів до 1,5м у звичайних умовах та на косогорах;

- розробка виїмок з переміщенням ґрунту у кавальєр або насип;

-землерійно-планувальні роботи (планування площ та пошарове вирівнювання ґрунту).

Класифікація.

За типом ходового обладнання: колісні, гусеничні.

За призначенням: загального призначення; спеціального призначення (для штовхання скреперів, підводних робіт).

За способом установки відвалу: з неповоротним відвалом; з поворотним (універсальним) відвалом.

За тяговим класом: надважкі > 30т; важкі 15-30т; середні 10-15т; легкі 3-5т.

Бульдозери можуть бути оснащені: прямим бульдозерним відвалом; прямим відвалом-буфером; сферичним (універсальним); напівсферичним; спеціальним). У дорожньому будівництві використовуються гусеничні бульдозери з неповоротним відвалом.

Робочий цикл бульдозера при спорудженні земляного полотна.

- Зарізання (копання) ґрунту (ріжуча частина відвалу заглиблюється в ґрунт одночасно із переміщенням бульдозера вперед, утворюється призма волочіння – ґрунт, який накопичився перед відвалом у процесі зарізання).

- Переміщення ґрунту (коли висота призми волочіння досягає висоти відвалу, відвал виглубляється і бульдозер переміщує призму волочіння до місця укладання).

- Розрівнювання за схемами від себе і на себе).

- Зворотний холостий хід у забій (резерв).

Схеми різання ґрунту:

Прямокутна: при зарізанні під похил; видалення рослинного шару.

Клинова: легкі ґрунти; ґрунти низької вологості. зменшується шлях і час різання.

Гребінчаста: важкі ґрунти; шлях набирання 5-7м; повністю використовується потужність трактора; добре формується призма волочіння.

переміщувати ґрунти економічно вигідно до 100м. При більшій довжині продуктивність різко падає – зростають втрати призми волочіння.

Спорудження насипів та розробка виїмок у резервах

Способи спорудження насипів: пошарової відсипки ґрунту; з голови.

Траншейно-смугова схема:

1. Розробка траншей поблизу підошви насипу (внутрішня частина резерву), переміщення ґрунту до осі;

2. Кожне наступне зарізування на відстані набирання ґрунту при послідовних проходах по одному сліду.

3. Укладання в насип від осі до підошви.

4. Наступні траншеї – на відстані до 1м від попередніх (бокові стінки траншей запобігають втратам ґрунту з призми волочіння).

5. Шари насипу відсипають поперечними смугами перпендикулярно до осі дороги.

 

6. Ґрунт, що лишився в стінках, використовують для влаштування верхнього шару насипу або присипних узбіч.

Поздовжньо-поперечна схема

Використовується коли вузькі резерви (мала довжина ділянки зарізання) та потужні бульдозери.

1. Рухаючись уздовж насипу, бульдозер зрізує ґрунт за прямокутною схемою і збирає його у кінці захватки.

2. Після двох-трьох проходів ґрунт переміщується поперечним проходом в насип.

При спареній роботі бульдозерів два бульдозери переміщують ґрунт рухаючись поряд якби утворюючи відвал більшої довжини – зменшують втрати ґрунту з призми волочіння.

Розробка виїмок

Бульдозери розробляють виїмки глибиною до 6 м невеликої довжини ярусами з поздовжнім переміщенням його в насип за ярусно-траншейною схемою.

1. Бульдозер починає розробку зі смуг, які прилягають до укосів;

2. Ґрунт розробляють за траншейною схемою і переміщують у насип.

3. Якщо відстань переміщення ґрунту < 25-30м – транспортують до місця укладання бульдозером за один прийом. За більших відстаней транспортування відсипають проміжний валець ґрунту.

4. Виїмку розробляють так, щоб ґрунт весь час переміщувався під похил.

5. Після розробки першого ярусу стінки траншей зрізають бульдозером під кутом 35-45о до осі дороги. Зарізаний ґрунт переміщують по траншеям у насип.

6. Нижній ярус – дві стінки, ближні до підошви виїмки, розробляють лише після зрізання та переміщення вниз уступів на укосах. Бульдозер, рухом униз по укосу зрізає уступи (переміщує його в останні траншеї виїмки.

 

7. Зрізаний ґрунт переміщують у насип з наступним зрізанням двох останніх стінок.

Розробка виїмок із переміщенням у кавальєр.

Відбувається за ярусно-траншейною схемою. Використовують, коли: ґрунт непридатний для спорудження насипів; доцільніше відсипати насипи з ґрунтів бокових резервів; дорожня смуга дозволяє укладати двобічні кавальєри.

1. Бульдозер розробляє кожен шар ґрунту від осі дороги до брівки виїмки поперечно-човниковими проходами за ярусно-траншейною схемою.

2. Кожен ярус висотою до 80 см послідовно розробляють по всій площі виїмки.

3. Перший шар розробляють на глибину 20-40 см, інші – на глибину 40-80 см.

4. Стінки траншей бульдозер зарізає під кутом 35-40о до осі дороги, далі переміщує в кавальєр.

 

Розробка ґрунту землерийно-транспортними машинами

Основними видами землерийно-транспортних машин є скрепери, бульдозери і грейдери, які за один цикл розробляють ґрунт, переміщають його, розвантажують в насип і повертаються в забій впорожні. Скрепери - самі високопродуктивні землерийно-транспортні машини.

Експлуатаційні можливості дозволяють використовувати їх при уривку котлованів і плануванні поверхонь. Розрізняють скрепери причіпні, що працюють при місткості ковша 2,25...10м в зчепі з трактором-тягач, і самохідні, мають місткість ковша 8м і більш. Останній тип скрепера досконаліший, оскільки має велику маневреність і швидкість. Щоб швидше і повніше завантажити ковши причіпних скреперів, що працюють групами, а також ківш самохідного скрепера, застосовують трактор-товкач, обслуговуючий групу скреперів на ділянці завантаження (набору ґрунту).

Число тракторів-товкачів залежить від місткості ковшів скреперів і відстані переміщення ґрунту. Скреперами ведуть розробку, транспортування і укладання піщаних, супіщаних, лесових, суглинних, глинистих і інших ґрунтів, валунів, що не мають, домішка гальки і щебеню в об'ємі не повинна бути більше 10%. Скрепер знімає ковшом стружку ґрунту завтовшки 0,12...0,32 і шириною 1,65...2,75 м (для скреперів з місткістю ковша 2,25...9м). Товщина шару, що відсипається, 0,22.0,55 м. Що розробляються скреперами суглинні і глинисті ґрунти необхідно заздалегідь спушувати. Залежно від категорії ґрунтів різати їх найбільш ефективно на прямолінійній ділянці шляху при русі під уклон 3...7°. Сухі піщані ґрунти розробляють гребінчастим способом, поперемінно заглиблюючи ківш і поступово зменшуючи товщину стружки, що дозволяє більш повно і швидко завантажувати ківш (рис. 9). Глибина різання залежить від потужності машини і виду ґрунту і може складати 12...32 см. Розвантажують скрепер на прямолінійній ділянці, при цьому поверхню ґрунту розрівнюють днищем скрепера. Залежно від розмірів земляної споруди, взаємного розташування виїмок і насипів застосовують різні схеми роботи скреперів. Найпростішою є схема роботи по еліпсу (рис.10). В цьому випадку машина кожного разу повертається в одну сторону. Тому для усунення нерівномірного зносу ходової частини необхідно періодично міняти напрям руху скрепера. При роботі по "вісімці" в два рази зменшується число повних розворотів скрепера що підвищує його продуктивність і забезпечує рівномірний знос деталей, але при цьому необхідне мати значний по протяжності фронт робіт.

Рис. 9. Схема завантаження, транспортування і розвантаження ґрунту скрепером

а - загальна схема; 1,2 - ділянки завантаження і транспортування; 3 - ділянка розвантаження; б - в піщаних ґрунтах

 

Рис. 10. Схема роботи скрепера

а - по еліпсу; б - по "вісімці"; в - здвоєними проходками по еліпсу при двох насипах; г - те ж, при двох виїмках; д - робота

товкача з ланкою скреперів; 1-4 - послідовність проходок

Розробка по схемі "смуга поряд із смугою" не раціональна через втрати ґрунту у вигляді бічних валів. Розробка ґрунту проходками через смугу і по ребристо-шаховій схемі зменшує розсип ґрунту при різанні і сприяє поліпшенню наповнення ковша.

 

Скрепери доцільно використовувати в комплекті з бульдозерами, які зрізають і розрівнюють ґрунт в обмежених місцях (кути майданчика, окремі западини і т.д.), планують укоси і ін.

Рис. 11. Схеми різання і переміщення ґрунту бульдозером

а - подовжня при різанні під уклон; 1 - ділянка різання при роботі під уклон; 2 - ділянка переміщення: 3 - ділянка розвантаження;

б - те ж, на горизонтальній ділянці; в - планування траншейним способом; г - те ж, пошаровим способом

Розробку виїмок бульдозером ведуть ярусами, відповідними товщині стружки, що знімається за одну проходку. Розробку ведуть від початку виїмки до середини (рис. 11), при цьому повинна бути забезпечений ефективна робота бульдозера під уклон. В цикл роботи бульдозера входять наступні операції: різання і набір ґрунту шляхом зняття стружки під уклон, переміщення ґрунту з насуванням його відвалом, розвантаження ґрунту і поворотний холостий хід. На ділянці переміщення ґрунту можуть бути його втрати від обсипання убік з відвала. Для зменшення втрат відвали обладнають з боків відкрилками типу ящика. Бульдозерами планують майданчики. переважно траншейним і пошаровим способами.

В першому випадку (рис.11,б) виїмку розбивають на яруси глибиною 0,4...0,5 м. Кожний ярус розробляють траншеями на ширину відвала, залишаючи між ними смугу незайманого ґрунту шириною 0,4...0,6 м. Ці вали зрізають бульдозером в останню чергу. Траншейний спосіб виключає значні втрати ґрунту при його транспортуванні і тому більш продуктивний.

При пошаровому способі виїмку розробляють шарами на товщину стружки, що знімається, за один прохід бульдозера послідовно по всій ширині виїмки або окремим її частинам (рис. 11,а). Цим способом користуються при складному контурі майданчиків і при невеликій глибині зрізання.

При переміщеннях ґрунту на відстань понад 40 м застосовують спосіб розробки з проміжним валом, а також спарену роботу двох бульдозерів. Відсипання ґрунту ведуть пошарово, починаючи з більш видаленою крапкою від місця забору шляхом поступового підйому відвала. Повертається бульдозер в забій для повторення циклу при дальності переміщення до 70 м заднім ходом без розвороту. Щільні ґрунти перед розробкою їх бульдозером спушують.

Грейдери використовують при плануванні території, укосів земляних споруд, зачистці дна котлованів і уривку канав глибиною до 0,7 м, при зведенні протяжних насипів висотою до 1 м і нижнього шару більш високих насипів з резервів. Автогрейдерами профілюють дорожнє полотно, проїзди і дороги.

При зведенні насипу з резерву (рис.12), що розробляється, похилий ніж зсовує зрізаючий ґрунт у бік насипу. При наступній проходці грейдера цей ґрунт переміщається ще далі в тому ж напрямі. Тому доцільно працювати одночасно двома грейдерами, з яких один зрізає, а інший переміщає зрізаючий ґрунт. Найбільш ефективно використовувати автогрейдери при довжині проходки 400...500 м. Щільні ґрунти до розробки грейдером слід розпушувати тракторним розпушувачем або плугом. Крім розробки ґрунту і його переміщення на невеликі відстані грейдером можна розрівнювати і начисто планувати ґрунт. При виконанні різних операцій кути нахилів ножа грейдера змінюються в наступних межах: кут захоплення 30...70° кут різання 35...60°, нахилу -2...10°.

Рис. 12. Схема розробки резерву автогрейдером

а - кут захоплення; b - кут різання; у - кут нахилу

ля забезпечення оптимального режиму роботи землерийно-транспортних машин створені системи автоматичного регулювання швидкості їх руху залежно від опору різанню і густині ґрунту, що розробляється. Для автогрейдерів, що використовуються переважно на планувальних роботах застосовують пристрої, автоматично контролюючі заглиблення в ґрунт.