При сооружении земляного полотна в качестве ведущих машин в комплектах для подготовительных основных и укрепительных работ используют экскаваторы, скреперы, бульдозеры, автогрейдеры, грейдер-элеваторы, одноковшовые погрузчики, гидросеялки.

Рекомендуется применять экскаваторы с ковшом вместимостью 0,65÷1,6 м³ и 2,5 м³ для работы в карьерах.

В скальных грунтах используются экскаваторы с ковшом вместимостью не более 1 м³. В таежно-заболоченной местности рационально применять экскаваторы с ковшом вместимостью 0,65÷1 м³. При работе на болотах и грунтах, имеющих малую несущую способность, применяются экскаваторы повышенной проходимости.

Одноковшовые экскаваторы применяются как при работе в отвал, так и на транспортные средства.

Прицепные и самоходные скреперы применяются при выполнении следующих видов земляных работ: возведение насыпей из резервов и карьеров; разработка выемок с перемещением грунта в насыпи или кавальеры.

При необходимости устройства въездов не рекомендуется возводить скреперами насыпи высотой более 4÷5 м.

Скреперы применяются для сооружения земляного полотна в нескальных грунтах; плотные сухие грунты при этом рекомендуется разрыхлять. В глинистых грунтах с влажностью более границы раскатывания, а также в сухих сыпучих песчаных грунтах эффективность работы скреперов резко снижается, поэтому в этих условиях применять их нецелесообразно.

Прицепные скреперы по сравнению с экскаваторными комплексами эффективнее применять при дальности перемещения грунта до 500 м, а по сравнению с самоходными скреперами – до 300 м. Самоходные скреперы рекомендуется применять при дальности перемещения грунта до 1000 м.

При возведении земляного полотна бульдозеры применяются для выполнения следующих видов работ:

· разработки выемок с перемещением грунта в насыпь или в кавальер;

· возведения насыпей из резервов;

· устройства полувыемок и полунасыпей на косогорах;

· срезки растительного слоя в основании насыпей и над вымками и резервами;

· нарезки уступов в основании насыпей на косогорах и на откосах насыпей при строительстве вторых путей;

· разравнивания грунта при послойном возведении насыпей;

· планировки откосов (с дополнительным оборудованием);

· ремонта и содержанием автодорог.

Бульдозеры рекомендуется применять для возведения насыпей высотой до 1,5 м непосредственно из резервов. Высота насыпей, возведенных бульдозером при одновременной разработке выемки, не ограничивается, но перемещение грунта на расстояние более 100 м, как правило, нецелесообразно.

Грейдер-элеваторы применяются для возведения насыпей высотой до 0,8 м из односторонних и до 1 м – из двухсторонних резервов. Они могут быть также использованы для разработки грунта в карьерах с погрузкой его в автосамосвалы и перемещением в насыпь.

При разработке грейдер-элеваторами сухих плотных грунтов рекомендуется производить их предварительное рыхление. В сухих сыпучих песках, глинистых грунтах с влажностью более границы раскатывания, а также в грунтах, содеожащих корни деревьев, большие камни и валуны, грейдер-элеваторы применять не следует.

Грейдер-элеваторы целесообразно применять при длине фронта работ 400-2000 м. Не рекомендуется использовать их при длине фронта менее 200 м.

Одноковшовые фронтальные погрузчики на пневмоколесном и гусеничном ходу с ковшом вместимостью 2 – 5 м³ используются для разработки карьеров (реже – выемок) в сухих грунтах Ι – ΙΙ категории с предварительным окучиванием. Разработка грунтов ΙV категории, а также мерзлых и скальных может производиться после их предварительного рыхления.

При транспортировании грунта в возводимые насыпи или другие земляные сооружения необходимо учитывать его потери в размере 0,5 – 2,0% в зависимости от вида транспорта, категории грунта и расстояния.

Размеры карьеров и резервов должны назначаться в проекте с учетом:

· потерь грунта при транспортировании;

· степени уплотнения грунтов;

· осадок основания и тела насыпей.

Рыхление твердых скальных грунтов (свыше V группы) следует выполнять буровзрывным способом.

Для рыхления мерзлых грунтов рекомендуется применение механических рыхлителей и буровзрывного способа.

Планировку основной площадки и нарезку сливной призмы земляного полотна в наскальных талых грунтах выполняются средними и тяжелыми автогрейдерами, оборудованными автоматической системой управления рабочим органом. Для нарезки сливной призмы в мерзлых грунтах используется машина МРПК-1, оборудованная специальной цилиндрической фрезой.

Насыпи рекомендуется возводить из однородных грунтов. Отсыпаемый грунт должен разравниваться горизонтальными слоями или с уклоном 0,02 к откосам по всей ширине насыпи.

В случаях необходимости использования разнородных грунтов отсыпка их в насыпь должна вестись также горизонтальными слоями. При этом каждый слой должен состоять из однородного грунта.

При возведении насыпей отсыпку слоев грунта следует производить от краев к середине. На мокрых (слабых) основаниях и болотах отсыпка подводной части насыпи должна вестись от середины к краям. Запрещается покрывать откосы насыпей грунтом с худшими дренирующими свойствами, чем у грунта, уложенного в тело насыпи; исключением является покрытие глинистым грунтом песчаных откосов для защиты от выдувания и растительным грунтом при обсеве.

Состав работ по подготовке основания насыпей при сооружении земляного полотна на косогорах включает в том числе срезку плодородного слоя почвы на величину установленную проектом; удаление дерна под насыпями высотой до 0,5 м – на равнинных участках местности, а также под насыпями высотой до 1 м – в пределах косогоров крутизной от 1:10 до 1:5.

Дата добавления: 2015-08-05 ; просмотров: 23 ; Нарушение авторских прав

18 Машины для устройства дорожных одежд

Перед строительством дорожных одежд производят подготовку земляного полотна. Геометрические характеристики полотна должны соответствовать проектным параметрам по уплотнению и ровности. Нежесткие дорожные одежды (асфальтобетонное покрытие) устраивают на основании из укрепленных или неукрепленных материалов. Дополнительные слои основания выполняют функции несущих, морозозащитных, дренирующих и капиляропрерывающих слоев. Материалы слоев выбирают в зависимости от назначения слоев. Прочность грунтовых дорожных оснований и покрытий может быть увеличена за счет внесения в них вяжущих материалов и смешения их непосредственно на полотне дороги. Обработка грунта складывается из операций измельчения, внесения вяжущих материалов, перемешивания, выравнивания и уплотнения.

Последовательность операций по устройству дорожных одежд такова:

— образование корыта дороги;

— доставка материалов основания;

— распределение материалов основания;

— уплотнение уложенных слоев основания;

Для подготовительных работ используют такие ранее рассмотренные дорожные машины для производства земляных работ как корчеватели, кусторезы, бульдозеры, рыхлители, автогрейдеры и скреперы. Для планировки и окончательного выравнивания рельефа дороги применяются планировщики. Планировщик – прицепная машина к гусеничному трактору. Основные узлы планировщика: рабочая секция, рама с передней, средней и задней секциями, прицепное устройство, задний заравниватель и гидропривод. После подготовительных работ проводят основные работы по сооружению дорожных одежд. Для стабилизации грунта применяют дорожные фрезы и самоходные грунтосмесительные машины.

Для устройства песчаного подстилающего слоя песок в корыто дороги доставляется автомобилями – самосвалами. Распределение песка производится распределителями, бульдозерами легких типов и автогрейдерами. Уплотнение песка осуществляют легкими катками или катками среднего веса, виброкатками или катками на пневматических шинах.

При строительстве щебеночных оснований технологический процесс состоит из следующих этапов: распределение основного слоя щебня, уплотнение, россыпь фракции щебня для расклинцовки и окончательное уплотнение. Для распределения слоев материалов оснований применяют всевозможные распределители материалов. Стабилизация слоев основания и уплотнение их производится при помощи легких или средних катков. Уплотнение слоя щебеночных материалов производится в три этапа:

первый этап – уплотнение легкими катками;

второй этап – уплотнение средними или тяжелыми катками. На этом этапе уплотнения слой материала поливают водой из автоцистерн или поливомоечными машинами.

Третий этап – уплотнение средними и тяжелыми катками после введения более мелких фракций щебня.

На первом этапе целесообразно использовать пневмоколесные катки или катки с металлическими вальцами. На втором и третьем этапах целесообразно применять двухвальцевые или пневмоколесные катки. Большое значение для качества уплотнения имеет рабочая скорость движения катков. На первом этапе она должна быть минимальной 1,5…2 км/ч. На дальнейших этапах эту скорость можно повышать.

Правила производства работ по устройству оснований из шлаковых материалов аналогичны правилам устройства щебеночных оснований. Начальный обжим рыхлого слоя производят несколькими (3-4 прохода по одному месту) проходами легкого катка. Затем, после полива слоя, продолжают укатку тяжелыми катками. Общее число проходов 30-40 по одному месту.

Гравийные основания наиболее дешевые. Для производства этих оснований используется как чистый гравий, так и песчано-гравийная смесь. Число проходов катка 20-30 по одному месту.

Самоходная грунтосмесительная машина состоит из основной рамы, опирающейся на две оси с шинами низкого давления. Задняя ось выполняет функцию катка на пневмошинах. Передние колеса ведущие. Рабочие органы состоят из двух фрезерных и двух смесительных роторов. Первый ротор предназначен для глубокого рыхления грунта. Второй – для окончательного рыхления. Третий и четвертый смесительные роторы предназначены для перемешивания массы. Разравнивание и регулирование высоты грунта осуществляет задняя стенка кожуха. Задние катки предварительно уплотняют грунт. Окончательно грунт уплотняют самоходными катками.

Производительность однопроходного грунтосмесителя П_ог определяют по формуле

где U – рабочая скорость движения;

b – ширина обрабатываемой полосы;

γ – коэффициент, учитывающий потери ширины обрабатываемой полосы за счет перекрытия

Фреза срезает верхний слой грунта, измельчает и перемешивает его с вяжущим материалом, после чего смесь разравнивается по полотну дороги автогрейдером и уплотняется катком. Фрезы могут быть навесные или прицепные.

На поверхность основания наносится дорожное покрытие. Для распределения по поверхности основания горячего асфальтобетона используют асфальтоукладчики. Для окончательного уплотнения и выравнивания покрытия используют тяжелые катки.

Асфальтоукладчик с гусеничным движителем применяют на основаниях небольшой прочности при большой ширине укладываемого слоя асфальта, при укладке «холодных» и крупнозернистых смесей. Поэтому данные машины чаще всего применяют при асфальтировании за пределами городов, взлетно-посадочных полос и рулежных дорожек аэродромов. Скорость гусеничных машин не более 5 км/ч. Металлические траки асфальтоукладчиков имеют гладкую поверхность. Некоторые модели комплектуются резиновыми гусеницами.

Асфальтоукладчик с колесным движителем применяют для машин малой и средней производительности, работающих в городских условиях. Транспортная скорость такой машины 20км/ч и выше. Задние пневмоколеса – ведущие.

Независимо от типа ходового оборудования асфальтоукладчик оборудуется гидрообъемной ходовой трансмиссией, обеспечивающей бесступенчатую регулировку скорости и реверсирование движения машины в рабочем и транспортном диапазонах. Элементы автоматического управления работой ходовой трансмиссии облегчают работу машиниста и повышают качество укладки асфальтобетона. Электрогидравлический сервопривод позволяет после кратковременных остановок возобновлять движение машины с ранее заданной скоростью без вмешательства машиниста. силовой агрегат – дизельный двигатель.

Асфальтовый каток предназначен для послойного уплотнения асфальтобетонной смеси с целью придания ей прочности, водонепроницаемости и ровности.

Общий конструктивный признак всех катков – использование движителя не только по прямому назначению, но и для уплотнения рабочей поверхности, т.е. движитель и рабочий орган являются совмещенными. Катки при работе используют два физических процесса: статическое и динамическое уплотнение. У катков с гладкими металлическими вальцами эффективность статического уплотнения может превышать несущую способность покрытия на момент уплотнения. Это ведет к образованию деформации смеси перед вальцем и нарушению структуры покрытия. В меньшей степени эти недостатки свойственны эластичным шинам пневмоколесных катков. Однако, с помощью пневмокатков нельзя получить ровную поверхность покрытия. Поэтому после уплотнения такими катками используют гладковальцевые катки для отделки поверхности.

Попытки совместить преимущества жестковальцевых и пневмоколесных катков, избавившись от присущих им недостатков, реализованы в катках комбинированной компоновки. У них одна ось оборудована пневматическими колесами, а другая – одним сплошным или разрезным гладким металлическим вальцем. Используются комбинированные катки с шинами с развитым протектором. Они служат не столько для уплотнения, сколько для создания тягового усилия. Катки с жесткими вальцами и комбинированные монтируются на моноблочных или шарнирно-сочлененных рамах.

Производительность асфальтового катка П_ас в единицах площади уплотненного покрытия рассчитывают по формуле

b_вал – ширина жесткого вальца или полосы уплотнения пневмоколесного катка;

k_в – коэффициент использования времени смены;

Y_упл – скорость движения катка при уплотнении;

t_ман – время маневрирования в конце прохода;

п_пр – число проходов по одному следу.