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

Подождите немного. Документ загружается.

Расчет состава дегтебетона может быть выполнен так же, как и

асфальтобетона, при этом основное внимание должно быть обращено на

тщательный подбор количества дегтя, так как небольшое отклонение

содержания его в смеси заметно влияет на свойства дегтебетона.

Для приготовления горячего дегтебетона применяют дегти с вязкостью,

значительно меньшей, чем вязкость битума для соответствующего вида

асфальтобетона. Пониженная вязкость дегтя обуславливает ослабление

внутренних структурных связей, что может быть компенсировано

повышением внутреннего трения минеральной части. Для этого необходимо

применять каменные материалы с зернами угловатой формы и шероховатой

поверхностью, а также заменять часть или весь природный песок с

окатанными зернами на высевки. Для приготовления дегтебетонных смесей

можно применять щебень из более кислых пород (кварцевые песчаники,

богатые кварцем граниты и др.).

Плотный дегтебетон применяют для устройства покрытий на дорогах

II...IV категорий. По санитарно-гигиеническим условиям устройство верхних

слоев покрытий из дегтебетона разрешено только вне населенных пунктов.

При приготовлении дегтебетонных смесей необходимо соблюдать

специальные правила техники безопасности.

Дегтебетонную смесь приготавливают в асфальтобетонных установках с

мешалками принудительного действия. Вследствие пониженной вязкости

дегтя обволакивание им зерен минерального материала протекает лучше, чем

при применении битумов, в результате чего сокращается время для смешения

материалов. По этой же причине облегчается уплотнение смесей при

устройстве покрытий. Коэффициент уплотнения, представляющий собой

отношение толщины слоя уложенной смеси до уплотнения к толщине

уплотненного покрытия, может быть равным 1,3...1,4.

При производстве дегтебетонной смеси необходимо строго соблюдать

установленный температурный режим, так как деготь более чувствителен к

изменению температуры, чем битум (табл. 6.6.12).

Таблица 6.6.12

Температурный режим при приготовлении и укладке дегтебетона

Вид смеси Марка дегтя

Температура, С

минерального материала дегтя смеси укладки смеси

Горячая Д-5 95...100 80...90 90...100 70...90

Д-6 100...115 80...100 100...110 75...95

Холодная Д-4 Д-5 80...95 70...90 80...95 более 5С весной и более 10С осенью

По физико-механическим свойствам дегтебетон уступает асфальтобетону: он обладает

меньшей прочностью, теплостойкостью. Но при этом отличается повышенной

износостойкостью. Дегтебетонное покрытие имеет повышенную шероховатость, более

высокий коэффициент сцепления колеса с дорогой, повышенную безопасность движения.

Это связано с меньшей вязкостью дегтей, более слабыми когезионными силами

межмолекулярного взаимодействия, наличием летучих составляющих. Летучие вещества

в составе дегтя ускоряют срок формирования структуры дегтебетона в покрытии, а также

способствуют более интенсивному изменению его свойств. Дегтебетон менее пластичен в

сравнении с асфальтобетоном, что также связано с составом и структурой дегтей, которые

состоят преимущественно из ароматических углеводородов, которые образуют более

жесткие структурные связи в вяжущих материалах и при пониженных температурах плохо

деформируются, вследствие чего в покрытиях образуются трещины.

Контроль за изготовлением дегтебетонной смеси на заводе и при

устройстве дегтебетонного покрытия, а также методы испытания дегтебетона

такие же, как и асфальтобетона.

РАЗДЕЛ III

ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ

ПРЕДПРИЯТИЯ ДОРОЖНОГО

ХОЗЯЙСТВА

Глава 7.

Проектирование производственных предприятий

Производственные предприятия - это комплекс сооружений, машин и

оборудования, которые обеспечивают добычу необходимых для дорожного

строительства материалов, изготовление полуфабрикатов, изделий и деталей.

В условиях скоростного строительства автомобильных дорог требуется

принять и переработать 500...700 тыс. т в год различных строительных

материалов, что в среднем составляет 60...100 вагонов в сутки. Наибольшую

сложность представляет разгрузка и хранение цемента, минерального

порошка, битума. Классификация производственных предприятий показана

на рис. 7.1.

Рис. 7.1. Классификация производственных предприятий дорожного

хозяйства

По характеру эксплуатации в зависимости от размещения и средств

доставки материалов предприятия могут быть.

- прирельсовые;

-притрассовые.

Прирельсовые предприятия сооружают непосредственно у

железнодорожной ветки. В этом случае вся или большая часть материала

поступает по железной дороге.

Притрассовые заводы сооружают в непосредственной близости от

строящейся автомобильной дороги и все необходимые материалы на

предприятие доставляют автомобильным транспортом с прирельсовых

базисных складов или из притрассовых карьеров.

Предприятия для приготовления смесей разделяют на стационарные,

инвентарные и передвижные. Стационарные размещают в капитальных

сооружениях, и срок эксплуатации их на одном месте более 2-х лет.

Инвентарные заводы (базы) комплектуются из строительных

конструкций, машин и оборудования сборно-разборного типа.

Передвижные предприятия организуют для приготовления смесей

вблизи мест укладки. Они предназначены для кратковременного

использования от 1 месяца до 1 года на одном месте.

При выборе места расположения производственного предприятия

учитывают:

- возможность получения исходных материалов;

- величину транспортных затрат;

- техническую обусловленность, ограничивающую дальность

транспортирования, например, асфальтобетонной смеси.

При выборе площадки для строительства производственного предприятия

учитывают:

- географические и гидрологические условия;

- существующую транспортную сеть;

- обеспеченность района электроэнергией, водой, жилплощадью,

культурно-бытовыми помещениями;

- противопожарные и санитарно-технические условия. Оптимальный

вариант размещения производственного

предприятия выбирают по минимуму приведенных затрат на производство

и транспортирование продукции при одинаковом ее качестве по формуле

= С

+ С

тс

пер

т.гот

+ Е

·К

уд

, ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ (7.1)

где С

- затраты на приобретение сырья;

тс

- затраты на транспортирование сырья от места производства до

перерабатывающего предприятия;

пер

- затраты предприятия на переработку сырья в готовую продукцию;

т.гот

- затраты на транспортирование готовой продукции с предприятия

потребителю;

- нормативный коэффициент сравнительной эффективности

капитальных вложений (Е

= 0,12);

уд

- удельные капиталовложения на строительство предприятия, К

уд

= Ф/

;

Ф - стоимость основных промышленно-производственных фондов, руб;

- годовая производственная мощность предприятия.

К дополнительным показателям, учитывающим специфические

особенности производства, относят среднегодовые показатели расходов

электроэнергии, сжатого воздуха, пара, воды и других затрат на единицу

продукции.

Среднегодовой расход электроэнергии при изготовлении единицы

продукции

эг

= N

/ Q

, ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ (7.2)

где N

- годовая потребность предприятия в электроэнергии, кВт·ч.

В определенных случаях определяют годовую выработку продукции на

одного работающего, трудоемкость изготовления единицы продукции.

Годовая выработка продукции на одного работающего

= Q

/ Р

ср.г

, ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ (7.3)

где Р

ср.г

- среднегодовая численность работающих.

Показатель трудоемкости изготовления единицу продукции в

значительной мере отражает уровень механизации, автоматизации и

организации производства на данном предприятии.

Задача оптимального размещения производственных предприятий

дорожного строительства по отношению к строящейся автомобильной дороге

или к узлу дорог с учетом максимального их приближения к источникам

сырья и потребителям и полного использования установленных

производственных мощностей может быть решена методом линейного

программирования с применением ЭВМ. Важнейшим этапом работы в этом

случае является построение математической модели, которая может иметь

несколько разновидностей.

7.1. Проектирование карьеров нерудных материалов

Изыскания месторождений песка, гравия, камня разделяют натри стадии:

- рекогносцировка;

- поиск;

- разведка.

Рекогносцировкой устанавливают район поиска. Отчет по

рекогносцировке содержит описание месторождения, глазомерный план или

карту и служит только для планирования строительства.

При поиске устанавливают:

- ориентировочные запасы;

- ценность и пригодность материалов для строительства автомобильных

дорог.

Для поисковых работ используют топографическую карту крупного

масштаба, геологические и геолого-литологические карты. При поисках

делают выработки легкого типа (расчистки - неглубокие канавы).

Разведку проводят по утвержденному проекту. При разведке пользуются

контрольными шурфами, скважинами. При бурении скважин вырезают

керны. Все шурфы и скважины записывают в журнал определенной формы,

где указывают пройденные породы, мощность слоев. На плане, выполненном

в масштабе 1:2000, наносят все скважины, шурфы и естественные обнажения.

По их данным составляют геологические разрезы. По разрезам судят о том,

как залегает ископаемое, откуда и до какой глубины следует разрабатывать

месторождение.

По степени разведанности месторождений, изученности качества

полезного ископаемого различают запасы трех категорий А, В, С с

подразделением третьей категории на С

и С

К категории А относят месторождения, запасы, качество и условия

залегания которых полностью изучены и оконтурены буровыми скважинами

или горными выработками. Такие сведения позволяют запроектировать и

построить на базе разведанного месторождения предприятие

соответствующей мощности.

К категории В относят месторождения, запасы которых изучены без

точного отображения пространственного положения каждого пласта.

К категории С, относят месторождения, запасы которых определены на

основании редкой сетки бурения, примыкающие к контурам запасов А и В.

Качество и состав материала, условия разработки месторождения в этом

случае изучены на основе отдельных проб и образцов.

К категории С

относят месторождения, предварительно оцененные на

основе отдельных проб и образцов.

Месторождения камня, гравия и песка, которые предполагают

разрабатывать, должны удовлетворять определенным условиям:

- разведанные запасы, подлежащие разработке, должны быть не ближе

400...600 м от любых жилых зданий, дорог, газопроводов;

- полезная толща не должна содержать линз и прослоек некачественных

материалов;

- предельное отношение толщи вскрыши к мощности полезного

ископаемого не должно превышать 1:1 при разработке песчано-гравийных

смесей и 1:1,5 - камня.

Для использования месторождения создают производственное

предприятие - карьер. Карьеры бывают промышленными и строительными.

Промышленные карьеры - постоянно действующие, капитально

оборудованные предприятия, часто автоматизированные. Они снабжают

дорожные стройки в радиусе 1000...1500 км. Промышленные карьеры, как

правило, не подчинены дорожным хозяйствам.

Строительные карьеры - предприятия временного типа.

Срок эксплуатации составляет 1...3 года. Сооружения на таких карьерах

временного типа, сборно-разборные и передвижные. Строительные карьеры

могут быть притрассовые и базисные. Базисные создают на мощных

притрассовых месторождениях, удаленных от трассы. После окончания

строительства эти карьеры часто используют для нужд эксплуатации дорог.

До разработки карьера должны быть подготовлены: горноотводные

документы, разрешение на право производства горных и буровых работ, на

хранение взрывчатых материалов, план горных работ с пояснительной

запиской.

Технологический процесс разработки месторождения состоит из

следующих работ: подготовительных, вскрышных, добычных, транспортных

и погрузочно-разгрузочных.

К подготовительным работам относят: очистку площади месторождения

от леса, пней, кустарника, валунов, устройство откаточной (выездной) и

разрезной траншей, зачистку уступов, обеспечение отвода поверхностных

вод.

Вскрышные работы ведут открытым способом, применяя различную

технологию, машины и механизмы.

Важнейшим показателем эффективности открытых горных разработок

является соотношение извлекаемых объемов пустой породы и полезного

ископаемого. Отношение объема пустой породы к объему полезного

ископаемого называют коэффициентом вскрыши

ср

= V

, ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ (7.1.1)

где V

- объем вскрышных работ;

- объем полезного ископаемого.

При разработке месторождений, расположенных в холмистой местности,

снятие вскрыши производят сверху вниз. Разработку глубинных

месторождений начинают с проходки въездной и разрезной траншей. Места

под отвалы пустых отвалов выбирают там, где впоследствии не будут

разрабатывать полезные ископаемые (овраги, пониженные места местности).

Основными процессами при разработке месторождений являются добыча

породы и транспортирование ее на камнедробильные заводы. Извлечение

полезного ископаемого производят слоями. В результате разрабатываемый

массив горных пород приобретает форму уступов. Каждый уступ (рис. 7.1.1)

характеризуется высотной отметкой горизонта расположения на нем

транспортных путей.

Рис. 7.1.1. Элементы горной выработки:

1 - верхняя и нижняя площадки; 2 - откос уступа; 3 - бровка вскрыши уступа;

4 - вскрыша; 5 - развал взорванной породы; 6 - экскаватор с прямой лопатой;

 - угол откоса уступа;  - угол откоса вскрыши; Н

- высота уступа; h -

высота подуступа

Поверхности, ограничивающие уступ по высоте, называют нижней и

верхними площадками. Наклонную плоскость, ограничивающую уступ со

стороны выработанного пространства, называют откосом уступа, а угол

наклона уступа к горизонтальной плоскости - углом откоса уступа. Линии

пересечения уступа с нижней и верхней площадками называют нижней и

верхними бровками.

Различают рабочие и нерабочие уступы. На рабочих уступах производят

выемку горных пород, поэтому нижнюю площадку этого уступа называют

рабочей. Здесь располагают выемочно-погрузочные машины и транспортные

пути, необходимые для удаления полезного ископаемого.

Подготовленную для разработки часть уступа по длине называют фронтом

работ уступа, поверхность горных пород в пределах уступа или развала,

являющуюся объектом выемки, - забоем. Для планомерной добычи породы и

рационального использования строительных и транспортных машин

месторождение разрабатывают слоями. Толщина и возможное число слоев

зависят от мощности залежи и пустой породы, от параметров выемочно-

погрузочного оборудования. Выемку слоев ведут последовательно сверху

вниз независимо от направления напластования горных пород.

Залежи толщиной менее 2...3 м разрабатывают одним уступом.

Наклоненные и крутопадающие залежи мощностью 20...40 м - в несколько

уступов, причем нарезка нового уступа связана с полной выемкой полезного

ископаемого на вышележащем горизонте.

7.1.1. Буровзрывные работы

Буровзрывные работы являются одним из труднейших процессов

технологии добычи камня. Затраты на их проведение составляют 20...30 %

себестоимости щебня. Поэтому особую важность при эксплуатации

месторождений приобретает применение наиболее эффективных способов

бурения и взрывания.

Бурение шпуров и скважин производят выше или ниже подошвы уступа.

Длина недобура зависит от физико-механических свойств взрываемой

породы, диаметра заряда, мощности взрывчатого вещества (ВВ) и составляет

= (3...12)d

зар

- диаметр заряда). Недобур допускается в легко

разрушаемых мягких породах, при наличии мягких рыхлых пород под

разрушаемым твердым пластом.

Перебур - часть скважины или шпура, пробуренная ниже подошвы уступа.

Перебур служит для усиления действия взрыва в нижней части скважины,

обеспечивая ровный отрыв породы от подошв уступа. Величина перебура

может составлять от 9 до 15 диаметров заряда в зависимости от крепости

породы.

Метод шпуровых зарядов (рис. 7.1.2) применяют при небольшом объеме

взрывных работ и там, где неприемлемы другие методы. При этом методе

достигается хорошее дробление породы, однако он наиболее трудоемок и

менее безопасен.

Рис. 7.1.2. Шпуровые зарядные устройства

Для бурения шпуров используются перфораторы (табл. 7.1.1)

Таблица 7.1.1

Техническая характеристика перфораторов

Показатели

Марка перфоратора

ПР-30л ПР-18л ПР-10 ПР-13 ПР-30к ПР-24к ПР-35 ПА-23

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Масса перфоратора, кг 31 18 11 13 30 26 28 23

Длина, мм 650 610 470 500 620 610 638 620

Диаметр поршня, мм 70 85 62 60 76 85 72 68

Ход поршня, мм 68 35 25 35 74 43 55 50

Число ударов в минуту 1700 2500 3750 2800 1650 2700 1690 1865

Расход воздуха, м /мин 3 2,5 1,9 1,8 2,6 3,5 2,65 2,35

Производительность бурения перфораторами зависит от группы породы, типа бурильного

молота, качества стали и формы головки бура, квалификации бурильщика, давления

сжатого воздуха, начального диаметра шпура

П = П·К

·К

, ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ (7.1.2)

где П - производительность перфоратора, принимаемая по ЕНиР;

- коэффициент, учитывающий начальный диметр шпура (табл. 7.1.2);

- коэффициент, учитывающий угол заложения шпура.

Таблица 7.12

Значения коэффициентов К

, К

Начальный диаметр шнура, мм 38 40 42 44 46

Коэффициент, учитывающий начальный диаметр

шнура, К

1,18 1,09 1,00 0,90 0,80

Угол заложения шпура, град более -

от - 35 до

+60

от - 35 до

+35

от - 35 до -

более 60

Коэффициент, учитывающий угол заложения

шнура, К

0,18 0,90 1,00 1,10 1,17...1,20

При использовании скважин можно одновременно взрывать несколько

скважин, расположенных в один или несколько рядов. Заложение

скважинных зарядов принимают вертикальным или наклонным в

зависимости от высоты уступа и типа используемого бурового оборудования.

Наклонные скважины (параллельные откосу уступа) рекомендуются при

необходимости получения равномерного качественного дробления пород