Цупиков С.Г. (ред.) Справочник дорожного мастера

Подождите немного. Документ загружается.

Главным параметром скрепера является геометрическая вместимость

(объем) ковша (в м

). Вместимость «с шапкой» превышает геометрическую

на 20...25 %. Типаж выпускаемых в настоящее время скреперов: 3; 4,5; 8 (7);

10; 15; 25 м

(табл. 3.8.1).

Таблица 3.8.1

ТехническаяZ характеристикаZ скреперов

Тип и марка машины

Прицепные к гусеничному трактору Полу прицепные к колесному тягачу

ДЗ-33 ДЗ-111 ДЗ-20 ДЗ-20В ДЗ-77С ДЗ-11 ДЗ-13

ДЗ-115

двухмоторный

ДЗ-67

Трактор (тягач):

марка ДТ-75-С2 Т-

4АП2

108

МЗГС

Т-

130.1.Г

Т-30.1.Г МАЗ-

529Н

БелАЗ-

531

- -

Мощность, кВт 55 95,6 79,4 117,6 117,6 132,3 264,7 514,7 625

Объем ковша, м

3/3,5 4,5/5,5 7/9 7/9 8/10 8/10 15/19 19,5 25

Глубина резания, м 0,20 0,25 0,30 0,30 0,35 0,30 0,35 - 0,40

Ширина резания, м 2,1 2,5 2,62 2,65 2,70 2,72 2,90 3,00 3,60

Толщина слоя отсыпки,

0,35 0,50 0,32 0,30 0,45 0,55 0,60 - 0,75

Наибольшая скорость,

км/ч (рабочая

/транспортная)

4,24/10,8 3,5/9,5 2,36/10,1 2,4/10,1 2,5/10,9 3/40 3/45 - 2/35

Масса агрегата, кг 8400 13500 18000 18000 20200 20000 34000 40000 64000

Рабочее оборудование скрепера состоит из ковша с передней заслонкой и задней стенкой.

Ковш имеет прямые или ступенчатые ножи, срезающие слой грунта во время движения

машины на участке набора. Передняя заслонка при наборе приподнята и образует щель,

через которую стружка грунта поступает в ковш. Сзади скрепер оборудован буфером для

подталкивания толкачом при заполнении, когда тягового усилия трактора оказывается

недостаточно. В транспортном положении ковш приподнят, заслонка закрыта.

Разгружается скрепер чаще всего принудительно с помощью выдвижной задней стенки

ковша, выталкивающей грунт через щель, образованную между заслонкой и ножом.

Зарезание грунта скреперами осуществляется несколькими способами

(рис. 3.8.1).

Рис. 3.8.1. Способы зарезания грунтов скрепером (стрелкой показано направление

движения скрепера):

а - плотных грунтов; б - рыхлых; в - средней плотности; г - песчаных

Ковш скрепера наполняют при прямолинейном движении, стремясь

срезать грунт наиболее толстой стружкой. Это создает лучшие условия для

заполнения ковша. Длина пути наполнения 15...25 м. Целесообразно набор

грунта осуществлять при движении под уклон 3...6, однако следует иметь

ввиду, что при большем уклоне грунт поступает в ковш не полностью,

затрудняя работу скрепера.

При разработке сухих песчаных грунтов зарезание грунта производят на

подъем до 3° или производят его увлажнение. Зарезание грунта гребенчатым

способом выполняют волнообразно с попеременным заглублением ковша.

Для получения более ровного забоя каждое последующее зарезание грунта

производят на одной и той же полосе с перекрытием гребней, для чего

каждый следующий набор грунта начинают, отступив на 2...3 м от начала

предыдущего.

В плотных неразрыхленных грунтах применяют ребристо-шахматную

схему набора, которая обеспечивает хорошее наполнение ковша (рис. 3.8.2).

Рис. 3.8.2. Ребристо-шахматная схема зарезания грунта скрепером:

а - последовательность проходов в плане; б - форма вырезаемой стружки при проходах 5,

6, 7 и 8; 1...12 - проходы скрепера; I-III - ряды проходов

Для ускорения наполнения ковша скрепера производят рыхление плотных

грунтов и при зарезании используют трактор-толкач. В качестве толкачей

применяют гусеничные тракторы, оборудованные специальными

устройствами, или бульдозеры на гусеничном ходу. Грунт рыхлят на

толщину снимаемой стружки, избегая его измельчения, так как это ухудшает

наполнение ковша.

Работу трактора-толкача в резерве или забое организуют по

прямолинейной или ступенчатой схеме.

Продолжительность рабочего цикла толкача можно определить по

формуле

= t

+ t

, ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ (3.8.1)

где t

- время на подход к скреперу и упирание отвалом в буфер (t

=10 с);

- подталкивание скрепера при наборе грунта (t

= 80 с);

- возврат толкача в исходное положение (t

= 50 с).

При рациональной организации работ один трактор-толкач может

обеспечить ускоренную загрузку нескольких скреперов.

n = T

ц.c

, ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ (3.8.2)

где T

ц.c

- время цикла скрепера, с.

Эффективность работы скреперов во многом зависит от подготовки и

состояния землевозных путей, которые должны обеспечивать возможность

движения тракторов со скоростью до 10 км/ч, а тягачей - до 20 км/ч.

Требования к землевозным путям приведены в табл. 3.8.2 [13].

Таблица 3.8.2

Требования к землевозным путям

Движение прицепных скреперов Подъем, ‰ Спуск, ‰ Поперечный уклон, ‰ Радиусы закруглении, м

Порожних 200 300 120 15...20

Груженых 150 250 100 15...20

Движение порожних скреперов можно использовать для выравнивания и планировки

землевозных путей.

При возведении насыпей из грунта боковых резервов скрепер перемещает

грунт в продольном и поперечном направлениях. Наиболее рациональна

схема движения скрепера по зигзагу (рис. 3.8.3, а), однако применять ее

целесообразно при длине участка работ более 200 м, так как при меньшей

длине эффективность схемы снижается из-за необходимости частых

поворотов. Поэтому при длине участка от 100 до 200 м применяют схему

движения по восьмерке (рис. 3.8.3, б), а менее 100 м - по эллипсу (рис. 3.8.3,

в). При разработке двусторонних резервов схему движения по эллипсу

рационально заменить схемой движения по спирали с выгрузкой грунта в

поперечном направлении (рис. 3.8.3, г), но лишь при условии, что ширина

насыпи не менее пути разгрузки скрепера, а разность отметок насыпи и

резервов не превышает 2,5...3,0 м, так как при большей разности отметок

подготовка и содержание значительного числа въездов для груженого

скрепера повышают трудоемкость работ. Эффективность использования

скреперов во многом зависит от наполнения ковша, толщины вырезаемой

стружки, длины пути при наборе, дальности перемещения грунта и др. (табл.

3.8.3...3.8.4).

Рис. 3.8.3. Схемы движения скреперов при возведении насыпей из грунта боковых

резервов:

а - по зигзагу; б - по восьмерке; в - по эллипсу; г - по спирали;

1 - набор грунта; 2 - разгрузка грунта

Таблица 3.8.3

Коэффициент наполнения ковша скрепера

Условия работы скрепера Значения коэффициентов К

для грунтов

сухого рыхлого песка сухого и среднего суглинка тяжелого суглинка и глины

Бет толкача 0,5...0,7 0,8...0,95 0,65...0,75

С толкачом 0,8...1,0 1,0...1,2 0,0...1,2

Таблица 3.8.4

Максимально возможная толщина стружки грунта, срезаемой скрепером

Объем ковша

скрепера, м

Мощность трактора, кВт Толщина стружки грунта, см

тягача толкача глины суглинка супеси песка

6 73,5 58,8...66,2 9...14 12...20 15 20

10 102,9 73,5 14...18 18...25 20 30

15 176,4 102,0...132,3 16...22 21...30 25 35

Таблица 3.8.5

Радиусы поворота скрепера

Объем ковша

скрепера, м

Наименьший радиус поворота

скрепера, м

Объем ковша

скрепера, м

Наименьший радиус поворота

скрепера, м

Гусеничный тягач Колесный тягач

5...10

11...15

8...10

15...25

Таблица 3.8.6

Длина пути при наборе грунта скрепером (L

min

= l

+ l

)

Объем ковша скрепера, м

Длина скрепера с трактором l

, м Длина участка наполнения

До 3 9,5...9,6 8(10)

6...8 13,4...13,5 6,5...7,5 (10...12)

9...11 13,8...14,0 8...10 (12...14)

15...18 15,2...15,5 10...12 (19...23)

25 20 15...20 (50...54)

Таблица 3.8.7

Рекомендуемые дальности перемещения грунта скреперами

Объем ковша скрепера,

Пределы возки грунта,

Объем ковша скрепера,

Пределы возки грунта, м

Гусеничные скреперы Самоходные скреперы с тягачами на пневматических

шинах

До 3

До 6

До 10

200

250...350

300...600

До 10

До 15

До 25

500...1500

1500...2000

2500...3000

Производительность скрепера (м

/смену) определяют по формуле

ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ (3.8.3)

где Т- продолжительность смены, ч;

- коэффициент использования рабочего времени скрепера, равный

0,8...0,9;

q - емкость ковша скрепера, м

;

- коэффициент наполнения ковша, составляющий при разработке

супесей и легких суглинков 0,80...0,95, тяжелых суглинков и глин 0,65...0,75,

сухого рыхлого песка 0,5...0,7 (при работе скрепера с толкачом величина К

увеличивается на 30...50 %);

- коэффициент разрыхления грунта в ковше скрепера, составляющий

для песков и супесей 1,0...1,2, для легких суглинков - 1,2...1,4, для тяжелых

суглинков и глин - 1,2...1,3;

рез

- время, затрачиваемое на набор (резание) грунта, с;

- время груженого хода, с;

- время на поворот, с;

- время на разгрузку ковша, с;

- время холостого хода, с;

п - количество переключений передач тягача за один цикл работы

скрепера;

neр

- время, затрачиваемое на одно переключение передач, с.

Значения t

рез

, t

, входящие в формулу, определяют в зависимости от

местных условий делением составляющих расстояний на скорости движения.

Длину пути набора грунта t

рез

и разгрузки t

можно вычислить по

формулам:

ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ (3.8.4)

ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ (3.8.5)

где h - толщина стружки, м;

а - ширина захвата ковша, м;

- толщина слоя грунта при разгрузке, м.

В обычных условиях средняя скорость движения полуприцепных и

самоходных скреперов составляет: при наборе грунта - 1,5...3 км/ч, при

разгрузке - 5...8 км/ч, при груженом ходе - 20...30 км/ч, при холостом ходе -

40 км/ч. На один поворот затрачивается 5...10 с, на одно переключение

передач - около 3 с.

Данные о производительности скреперов в зависимости от емкости ковша

и дальности перемещения грунта приведены в табл. 3.8.8.

Таблица 3.8.8

Производительность скреперов

Дальность перемещения, м Емкость ковша скрепера, м

до 6...8 10 15

Производительность, м

/смену

100 470 800 980

200...250 315 500 650

500 160 360 455

1000 88 215 270

1500 60 145 190

3000 - 80 104

3.9. Особенности возведения земляного полотна на косогорах

При строительстве земляного полотна на косогорах технологию работ

определяют уклон местности, конструкция земляного полотна, грунтовые

условия, наличие в строительной организации землеройной техники и др. К

основным особенностям возведения земляного полотна на косогорах

относят:

- увеличение объема дополнительных работ (устройство въездов, нарезка

уступов, устройство подпорных стенок и др.);

понижение устойчивости землеройно-транспортных машин при

выполнении земляных работ;

- уменьшение производительности;

- неравномерный износ рабочих органов и ходовой части дорожных

машин.

В нескальных грунтах для возведения земляного полотна на косогорах

могут быть использованы: автогрейдеры, бульдозеры и экскаваторы.

Последовательность разработки грунта в резерве автогрейдером при

крутизне косогора положе 1:5 и высоте насыпи до 0,7 м показана на рис.

3.9.1.

Рис. 3.9.1. Последовательность возведения земляного полотна автогрейдером:

1...6 - последовательность зарезания грунта в резерве; 1'...6' последовательность укладки

грунта в насыпь

На участках при косогорности от 1:5 до 1:2,5 земляное полотно можно

возводить бульдозером путем поперечного перемещения грунта вниз по

склону (рис. 3.9.2)

Рис. 3.9.2. Последовательность отсыпки насыпи бульдозером путем поперечного

перемещения грунтов:

1...4 - последовательность зарезания грунта в резерве; 1'...4' - последовательность укладки

грунта в насыпь

При крутизне склона более чем 1:2,5 возведение земляного полотна при

устройстве полувыемки целесообразно вести по схеме, показанной на рис.

3.9.3.

Рис. 3.9.3. Последовательность разработки грунта при постройке земляного полотна в

полувыемке:

I - уступ расположения полки рабочего проезда; II...IV - последовательность дальнейшей

разработки грунта

По данной схеме полка рабочего проезда расположена в проектных

отметках земляного полотна. Дальнейшую разработку грунта производят за

счет последовательного (II, III, IV) расширения полки за счет продвижения ее

в сторону косогора.

Разработку грунта по данной схеме можно производить комплексным

отрядом с двумя ведущими машинами бульдозером и экскаватором. В этом

случае I и II проходки разрабатывают бульдозерами, a III и IV экскаваторами.

3.10. Возведение земляного полотна из привозного грунта

На ценных земляных угодьях, в населенных пунктах, на участках, где

грунты из боковых резервов не пригодны для отсыпки насыпи и др.,

земляное полотно возводят из привозного грунта.

Для погрузки грунта в транспортные средства используют:

- одноковшовые экскаваторы (прямая лопата, обратная лопата, драглайн,

грейфер);

- роторные экскаваторы;

- одноковшовые фронтальные погрузчики;

- грейдер-элеваторы.

Одноковшовые экскаваторы на гусеничном ходу применяют на

сосредоточенных работах, когда не требуются частые перебазировки, при

слабых основаниях, а также разработке скальных грунтов, где

пневматические шины быстро выходят из стоя. Экскаваторы на

пневмоколесном ходу целесообразно применять при наличии грунтов с

достаточной несущей способностью. Чтобы меньше было холостых

передвижений, экскаваторы на гусеничном ходу используют при

значительном объеме сосредоточенных работ. Емкость ковша экскаватора

выбирают исходя из объемов работ на объекте

Емкость ковша, м

0,5 1,0 2,0

Месячный объем земляных работ, не менее, тыс. м

20 30...60 50...100

Техническая характеристика экскаваторов, наиболее часто используемых на дорожных

работах, приведена в табл. 3.10.1.

Таблица 3.10.1

Экскаваторы, применяемые на дорожных работах

Тип и марка

машины

Технические характеристики

вместимос

ть ковша,

максимальна

я глубина

копания, м

максимальны

й радиус

копания, м

максимальна

я высота

выгрузки, м

двигател

мощность

двигателя

, кВт

транспортна

я скорость,

км/ч

масса,

кг

Экскаваторы

на

пневматическ

ом ходу:

Э-1514 0,15 2,2 - 2,6 МТЗ-

5ЛС

- 4,56...12,95 -

Э-2514 0,25 2,0 - 2,8 Д-48Л - 4,56...12,95 -

Э-302А 0,40 6,2 - 4,3 Д-48Л 1,45...14,9 -

Экскаватор-

погрузчик

БОРЭКС-2101

0,25 4,25 - 3,55 ЮМЗ-

6АКЛ

- 20,0 6600

ЭО-2621 (ЭО-

2629)

0,25 4,25 5,3 3,5 ЮМЗ-6К - 19 6100

ЕA-17 0,65 4,0 7,2 5,9 УРАЛ-

5557

81 70 17000

ЕК-06 0,4 4,0 6,65 5,42 Д-144-12 44 30 6000

ЭО-3323А 0,8 4,95 7,93 6,15 Д-243Л 59,6 19,4 13000

ЕК-18 1,15 5,8 9,4 6,2 77 22 16000

ATEK-4321B 1,15 5,5 8,85 5,5 СДМ-

17Н

73,5 20 19500

Экскаваторы

на гусеничном

ходу:

Э-652А 0,6 7,9 5,5 5,6 КДМ-46 - 1,6...3 -

Э-6512 0,65 8,0 5,5 5,5 КДМ 10 - 1,1...1,2 -

Э-10011А 1,0 8,0 6,2 6,0 Д-108 - до 2,5 -

Э-1252В 1,25 до 9,3 до 6,6 У2-6С2 - - до 1,5 -

ЭАГ-2 2,25 10 10 Д-180 - 1,2 -

ЭО-3123 0,65 4,95 7,93 6,16 - 59,6 2,8 13500

АТЕК-761 0,75; 1,15;

1,3

6,5 9,45 5,2 СДМ-

17Н

73,6 2,7 19400

ET-20 1,15 5,9 9,4 6,2 - 77 2,34 18000

ЭО-4112А

(прямая

лопата)

0,8 6,8 10,1 6,1 - 66 3,5 23700

ЭО-4112А

(обратная

лопата)

0,75 7,9 7,9 5,6 - 66 3,5 24000

ЭО-4225 1,25 6,0 9,3 5,15 - 95,5 2,5 25810

ЭО-5111Б 1,0 8,2 9,2 6,1 Д-245 103 2,0 32000

ЕТ-16 0,8 6,44 9,6 6,35 - 105 2,4 16000

Роторные экскаваторы все операции рабочего процесса выполняют

одновременно, т.е. вместе с копанием грунта происходит выгрузка ковшей и

транспортирование грунта из забоя в транспортные средства. Принцип

непрерывности рабочих процессов дает повышенную производительность.

Вместе с тем эти экскаваторы менее универсальны, чем одноковшовые, и,

кроме того, их применение ограничивают каменистые включения в грунте.

Максимальные значения включений не должны превышать 1/3 ширины

ковша. Разработку грунта роторными экскаваторами производят лобовым

забоем.

Одноковшовые фронтальные погрузчики производительны, мобильны и

универсальны. Погрузчики выпускают на пневматическом и гусеничном

ходу грузоподъемностью до 5...10 т. Время рабочего цикла одноковшовых

погрузчиков приблизительно равно времени цикла одноковшовых

экскаваторов. Фронтальные погрузчики, оснащенные землеройными

ковшами, могут непосредственно разрабатывать грунты I...III групп с

погрузкой в транспортные средства. Погрузчик вначале черпает грунт, затем

отъезжает от забоя, подъезжает к транспортному средству и разгружает

ковш. После разгрузки ковша цикл повторяется (табл. 3.10.2).

Таблица 3.10.2

Техническая характеристика фронтальных погрузчиков

Тип и марки

погрузчика

Грузоподъемность

, кг

Вместимост

ь ковша, м

Ширина

режущей

кромки

ковша

Максимальна

я высота

разгрузки, м

Вылет

кромки ковша

при

максимально

й высоте

разгрузки

Двигатель

Мощность,

кВт

Максимальна

я скорость,

км/ч

Mасса,

кг

ТО-18

фронтальный,

колесный, на

самоходном

шасси

5000 1,5 2,44 2,75 1,05 - - 40 10700

ТО-1,

гусеничный,

фронтальный,

с задней

разгрузкой

4000 2,8 2,44 до 3,4 1,05 Т-

100M3ГП

- 40 10700