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

Подождите немного. Документ загружается.

Ширину земляного полотна на уровне низа дорожной одежды

рассчитывают по формуле

B = b + 2mh. ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ (3.3.1)

где b - ширина земляного полотна поверху, м;

h - толщина конструкции дорожной одежды, м.

ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ (3.3.2)

ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ (3.3.3)

где l

- расстояние от оси насыпи до линии подошвы, м;

- расстояние от оси насыпи до бровки бокового резерва, м

- площадь поперечного сечения насыпи, м

- коэффициент относительного уплотнения, принимаемый в

зависимости от коэффициента относительного уплотнения насыпи (К

1,0...1,20).

Проектную отметку по оси низа дорожной одежды (дна корыта)

определяют по формуле - в соответствии с рис. 3.3.2.

ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ (3.3.4)

где Н

- высота насыпи по бровке земляного полотна, м;

- ширина обочины, м;

, i

- уклон обочины, корыта в сотых долях единицы;

- ширина корыта, м.

Рис. 3.3.2. Схема разбивки земляного полотна при устройстве дорожной одежды в корыте

Если насыпь проходит на косогоре, то разбивку его производят согласно

рис. 3.3.3. Для обозначения линий подошвы насыпи определяют точки

пересечения откосов с линией косогора l

, l

Рис. 3.3.3. Схема разбивки насыпи на косогоре

Расстояния этих точек от оси насыпи равны:

для низового откоса

ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ

(3.3.5)

для верхового откоса

ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ (3.3.6)

Перед разработкой выемки точки разбивки, обозначаемые колышками,

выносят за пределы поперечного профиля. На колышках делают засечки или

прибивают планки для надписывания номера пикета или плюса и глубины

выемки (рис. 3.3.4).

Рис. 3.3.4. Схема разбивки выемки:

а - на горизонтальном участке; б - на косогоре с одинаковым поперечным уклоном:

1 - откосное лекало; 2 - веха

На горизонтальном участке расстояние l

от оси до бровки выемки

определяют по формуле

ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ

Z(3.3.7)

На косогорном участке расстояние от оси дороги до бровки выемки с

низовой стороны l

и верховой - l

находят по формулам:

ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ Z(3.3.8)

ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ Z(3.3.9)

При разбивке земляного полотна пользуются нивелирами, а также

специальными приспособлениями: визирками, откосными лекалами (рис.

3.3.5).

Рис. 3.3.5. Приспособления для разбивки земляного полотна:

а - комплект визирок; б - откосное лекало

Визирка представляет собой планку с перекладиной. Комплект из трех

визирок позволяет контролировать постоянный уклон между точками,

отметки которых определены нивелированием. Откосное лекало -

треугольник из деревянных планок, две из которых соединены под углом,

равным углу заложения откоса.

Придавая основанию лекала горизонтальное положение с помощью

уровня, проверяют положение линии откоса, которая должна совпадать с

наклонной стороной лекала или быть параллельной ей.

Способ высотной разбивки с использованием визирок показан на рис.

3.3.6.

Рис. 3.3.6. Схема высотной разбивки насыпи с помощью визирок

3.4. Удаление растительного слоя

Плодородный почвенный слой снимают со всей площади, отведенной для

строительства дороги, и укладывают в отвалы для дальнейшего

использования. Толщину снимаемого плодородного почвенного слоя

устанавливают проектом на основании предварительного согласования с

землепользователями. Толщина растительного слоя на задернованных

участках составляет приметно 8...12 см, пахотных - 15...18 см и залесенных -

15...25 см. Растительный грунт используют при укреплении откосов

земляного полотна, рекультивации восстанавливаемых или

малопродуктивных сельскохозяйственных земель.

Различают следующие схемы удаления растительного слоя грунта: а)

поперечная с валиками грунта, расположенными в шахматном порядке при

ширине полосы менее 20...25 м; б) поперечная с валиками по обе стороны

земляного полотна при ширине полосы более 20...25 м; в) продольно-

поперечная при ширине полосы срезки более 35 м и значительной толщине

растительного слоя грунта (рис. 3.4.1).

Рис. 3.4.1. Схема срезки и перемещения растительного грунта:

а - поперечным способом на полосе шириной 20...25 м; б - то же, на полосе шириной

более 20...25 м; в - продольно-поперечным способом; I - вал растительного грунта; 1, 2,

3...n - проходы бульдозера

Для срезки и перемещения растительного слоя грунта используют

бульдозеры или автогрейдеры. Способ выполнения этой работы выбирают в

зависимости от ширины полосы, с которой необходимо срезать грунт и

толщины срезаемого слоя. Если ширина полосы менее 20...25 м, что бывает

при возведении земляного полотна из привозного грунта, растительный

грунт срезают и перемещают бульдозером сразу на всю ширину (рис. 3.4.1,

а). Каждый цикл зарезания и перемещения грунта осуществляют с

перекрытием предыдущего слоя на 20...25 см. При большей ширине полосы,

например, при необходимости срезки растительного грунта с поверхности

основания насыпи и боковых резервов, грунт перемещают поочередно в обе

стороны от оси дороги, начиная каждый раз зарезание от оси (рис. 3.4.1, б).

При большом объеме работ применяют продольно-поперечную схему

срезки и перемещения грунта: продольными проходами бульдозера срезают

грунт и собирают его в валы, затем поперечными проходами перемещают его

за пределы полосы срезки. Эту работу рационально выполнять, применяя

одновременно автогрейдер и бульдозер: первый для срезки грунта и его

укладки в продольные валы, второй - для поперечного перемещения

растительного грунта за пределы полосы снятия растительного слоя. Срезать

грунт можно и скрепером, перемещая его на расстояние более 50 м. Скрепер

снимает растительный слой продольными проходами, параллельно оси

дороги, на полосе срезки, длиной равной захватке, но не менее 200...250 м.

Путь заполнения ковша емкостью 6...8 м

составляет 20...25 м при толщине

стружки около 10 см, после чего скрепер переводят в положение выгрузки и

грунт выгружают в поперечный валик. Продолжая движение, скрепер снова

зарезает грунт до полного наполнения ковша и на соседнем участке снова его

выгружает. Подобные операции повторяются до конца захватки, где скрепер,

повернув на 180°, при обратном движении продолжает срезать растительный

слой. Затем поперечные валики грунта перемещают бульдозером за пределы

полосы срезки.

Производительность бульдозера П, м

/смену, при срезке и перемещении

растительного слоя грунта равна

ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ (3.4.1)

где Т - продолжительность смены, ч;

Q - объем грунта, перемещаемого за один цикл, м

;

- коэффициент использования времени;

- коэффициент, учитывающий наличие уклона;

- коэффициент, учитывающий потери грунта при его перемещении;

t - время, затрачиваемое на один цикл, ч;

- коэффициент разрыхления грунта.

Растительный грунт укладывают во временные отвалы или вывозят сразу

на место использования в качестве плодородного почвенного слоя.

Временные отвалы располагают по краям полосы отвода или на специальных

площадках, выделенных для этой цели.

Рекультивация земель или восстановление плодородного почвенного слоя

производят там, где в процессе строительства он был поврежден или

полностью уничтожен. К таким местам относят территории, занимавшиеся

под временные дороги, стоянки дорожных машин, грунтовые, песчаные или

гравийные карьеры, боковые резервы.

3.5. Рыхление нескальных грунтов

Плотные связные грунты с влажностью меньше оптимальной для

повышения производительности землеройных машин предварительно

разрыхляют. В зависимости от плотности, влажности и требуемой глубины

разрыхления грунтов применяют различные рыхлители: прицепные и

навесные. Прицепные рыхлители в сцепе с трактором мощностью двигателя

более 75 кВт применяют для рыхления плотных глинистых, щебенистых, а

также гравелистых грунтов. Глубина рыхления в этом случае не превышает

0,20...0,25 м. В особо тяжелых грунтовых условиях в навесном рыхлителе

оставляют 1...3 зуба вместо 5. Очень плотные глинистые грунты с

включением валунов, а также скальные горные породы (V группа) рыхлят

навесными рыхлителями, смонтированными на базе мощного трактора (типа

ДЭТ-250). Глубина рыхления достигает 0,5 м. Рыхлители данного типа

можно использовать и при рыхлении мерзлых грунтов, при этом, стоимость

рыхления в два раза меньше по сравнению с буровзрывным способом. Чем

плотнее грунт и больше содержание включений щебня или валунов, тем

целесообразнее применять более мощные навесные рыхлители мощностью

до 600 кВт или уменьшить глубину разрыхления.

При возведении насыпи автогрейдером целесообразно предварительное

полное рыхление грунтов II, III групп, что облегчает процесс зарезания

грунта. Производительность автогрейдера зависит, прежде всего, от площади

вырезаемой стружки. Если насыпь возводится грейдер-элеватором, то

предварительное рыхление грунтов I, II групп не требуется.

Для повышения производительности скреперов при разработке грунтов III

и IV групп производят частичное рыхление, которое состоит в прорезании

зубьями рыхлителя плотного грунта без подъема пластов. Зубья рыхлителя

лишь разрезают на полосы верхний слои грунта, разрабатываемого

скрепером. В этом случае в ковш скрепера грунт перемещается в виде

толстой стружки. В результате, за счет частичного рыхления облегчается

процесс зарезания грунта и наполнение ковша скрепера.

При возведении насыпи бульдозерами, рыхлению подлежат грунты III и IV

групп, а также связные сухие грунты II группы. Длину захватки рыхления

устанавливают в зависимости от влажности грунта, а также погодных

условий в период производства земляных работ. Если естественная

влажность грунта выше оптимальной, то при солнечной погоде грунты

рекомендуется рыхлить сельскохозяйственными плугами, переворачивая

пласты. При влажности меньше оптимальной длину захватки уменьшают с

целью предотвращения пересыхания грунта.

Объем разрыхляемого грунта не должен превышать сменной

производительности звена скреперов или бульдозеров, во избежание

пересыхания грунта в сухое летнее время и переувлажнения в дождливую

погоду. Разрабатывая боковые резервы, первый проход рыхлители делают по

полосе, ближайшей к подошве насыпи. Последующие проходы постепенно

удаляют к границе дорожной полосы.

Производительность рыхлителя, м

/смену, определяют по формуле

ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ (3.5.1)

где Т - продолжительность смены, ч;

в - рабочая ширина рыхлителя (в = 1,5...2,2), м;

- ширина полосы перекрытия (в

= 0,1), м;

h - глубина рыхления грунта, м;

l - длина разрыхляемого участка, м;

- коэффициент использования рабочего времени (0,9...0,95);

- средняя скорость работы трактора, м/мин;

- время на 1 поворот, мин;

п - число проходов по одному следу.

При рыхлении структурных грунтов с влажностью, близкой к

оптимальной, число проходов рыхлителя по одному следу и принимают

равным единице. Рыхление сухих плотных грунтов с включением щебня,

гальки требует большего числа проходов по одному следу. Техническая

характеристика рыхлителей приведена в табл. 3.5.1.

Таблица 3.5.1

ZДорожныеZ машиныZ дляZ рыхленияZ грунтов

Показатели

Бульдозерно-рыхлительные агрегаты

Дп-15

трехстойковы

ДП-5

одно-

трехстойковы

ДП-22С

трехстойковы

ДП-9С

трехстойковы

Б10.02

многозубовы

Т-330

однозубовый

Базовый трактор Т-1303ГМ Т-100МГП Т-180КС ДЭТ-250М Б10.02 Т-330

Мощность

двигателя, кВт

79 79 135 228 132 330

Максимальное

тяговое усилие, кН

- - - - 100 250

Производительност

ь,Z м

/ч

1500 1500 1800 2500 1800 3000

Отвал:

ширина захвата, мм 1900 1460 1560 2100 1560 2200

угол установки

ножей в плане, град

90 90 90 90 90 90

Размер отвала

(ширинавысота),

мм

32001200 44301200 - 45001550 - 45001560

Опускание рабочих

органов ниже

опорной

поверхности, мм:

зубов рыхлителя 560 400 500 700 500 500...800

бульдозерного

отвала

370 - 300 400 300 400...500

3.6. Возведение земляного полотна из боковых резервов автогрейдерами

Автогрейдеры используют для возведения земляного полотна из боковых

резервов высотой до 0,75 м в равнинной местности при наличии грунтов I

или II группы.

Автогрейдеры делят на легкие (мощность двигателя от 55 до 65 кВт),

средние (мощность двигателя от 65 до 110 кВт), тяжелые (мощность

двигателя от 110 до 180 кВт) и сверхтяжелые с мощностью двигателя более

185 кВт. По типу управления автогрейдеры бывают с механической и

гидравлической системами управления. В настоящее время широко

используются автогрейдеры с автоматизированной системой управления

рабочим органом (табл. 3.6.1).

Таблица 3.6.1

Технические характеристики грейдеров и автогрейдеров

Марка и

тип

машин

Грейдеры Автогрейдеры

прицепной

ДЗ-1 к

трактору Т-

100

полуприцепно

й базовый

трактор Т -

150К

ДЗ-

99-1-4

ДЗ-

31-1

ДЗ-

98В

ДЗ-80 ДЗ-180 ДЗ-122Б ДЗ-200 ДЗ-98Н

Мощност

двигателя

. кВт

74 110 66 96 368 57,4 99 99 125 198

Глубина

резания,

0,40 0,25 0,25 0,50 - - - - -

Длина

отвала, м

3,66 3,74 3,10 3,70 3,70 3,04 3,74 3,74 3,86 4,27

Высота

отвала, м

0,50 0,63 0,50 0,60 0,70 0,50 0,62 0,63 0,63 0,74

Угол при

зарезании

, град.

28...70 - 30...7030...7030...80 30...70 30...70 30...70 30...70 30...70

Угол

срезаемог

о откоса.

град. до 70 0...90 40..9040...9040...70 0...90 0...90 0...90 0...90 0...90

Боковой

вынос, м

- 0,80 - - - - 0.80 0.80 25 1,05

Скорость

движения

, км/ч

- - 38,1 37,7 34,4 30,0 40,0 43,0 30,0 47,0

Габаритн

ые

размеры,

7,82,542,

- - - -

7,42,35

2,7

9,82,53,

10,572,53,

10,92,5

3,8

10,323,023,

Масса, кг - 5400 - - - 8000 13560 14600 15000 19500

Рабочие операции автогрейдера при возведении насыпи сводятся к зарезанию,

перемещению, разравниванию и планировке грунта. Производительность автогрейдера

при выполнении вышеперечисленных операций зависит от установки положения ножа.

При установке ножа в рабочем положении различают:

- угол захвата , образуемый осью ножа и направлением движения

автогрейдера;

- угол резания , образуемый в вертикальной плоскости режущим ребром

ножа с горизонтальной плоскостью;

- угол наклона , образуемый линией горизонта и режущей кромкой ножа

(рис. 3.6.1).

Рис. 3.6.1. Углы установки ножа автогрейдера:

1 - направление движения; 2 - поверхность земли; 3 - линия горизонта

В зависимости от угла  изменяется ширина захвата ножом, но

одновременно повышается сопротивление грунта заглублению ножа. Угол

захвата изменяется в пределах от 30 до 90°.

При зарезании грунта угол  уменьшают, а при перемещении -

увеличивают. Ширина захвата при этом изменяется от 2,1 до 3,6 м.

С уменьшением угла  снижается сопротивление грунта резанию, чем

плотнее грунт, тем больше сопротивление резанию. Опыт показывает, что

успешное зарезание связного грунта возможно производить при угле резания

 = 35...45°. В этом случае грунт легко скользит по ножу и отваливается в

сторону.