Целесообразность такого распределения земляных масс может быть оправдана лишь в том случае, когда суммарная стоимость отсыпки насыпей из резервов Ср и разработки выемок в кавальеры Ск будет меньше затрат на транспортировку грунта вдоль трассы из выемки в насыпь Ст, т.е. при Анализируя график суммарных объемов, нужно сначала определить, можно ли возить грунт из выемок в прилегающие к ним насыпи, и выделить рабочие участки продольной возки. Искусственные сооружения (кроме труб) целесообразно принимать за одну из границ рабочего участка. При наличии нескольких возможных вариантов выделения границ рабочих участков продольной возки выбирают наиболее эффективный.

Намеченные границы участков сносят с профиля на график суммарных объемов и точки пересечения соединяются распределительными линиями. Площадь ограничения кривой объемов распределительной линией, представляет собой произведение объемов выемки на среднюю дальность перемещения грунта из выемки в насыпь. Исходя из этого можно определить среднюю дальность возки грунта для участков с продольной возкой. На каждой из отсеченных волн кривой объемов строят прямоугольник с основанием на распределительной линии с таким расчетом, чтобы заштрихованные площади справа и слева от каждой из его боковых сторон в пределах полуволн были приблизительно равны.

Длина основания прямоугольника равна расстоянию между центрами тяжести равновеликих объемов выемки и насыпи lo. Средняя дальность продольной возки грунта.

Среднюю дальность возки грунта Lср на рабочем участке можно также определить, пользуясь графиком попикетных объемов земляных работ и статистическими моментами перевозимых объемов относительно вертикальной оси, проходящей через нулевую точку между выемкой и насыпью по формуле:

где V1, V2,.., Vn –попикетные объемы выемок и насыпей, приложенные в центре тяжести прямоугольных столбиков, изображающих на графике эти объемы;

l1, l2,…, ln – расстояние от центра тяжести соответствующего попикетного объема насыпи (выемки) до нулевой точки на данном рабочем участке (значения расстояний принимаются со знаком +);

V – помассивный объем грунта, перемещаемого из выемки в насыпь.

Невысокие насыпи (до 6 м) можно отсыпать из резервов, а для отсыпки высоких насыпей нужно наметить карьеры, а также можно получить дополнительные объемы грунта для отсыпки насыпей за счет уширения выемок.

Поперечная дальность возки грунта из выемки в кавальер, из резерва в насыпь может быть найдена по данным табл. 2.8 в зависимости от типа машины и средней рабочей отметки земляного полотна.

Средняя дальность при поперечной возке грунта и среднее расстояние между въездами и Составляя варианты производства работ, необходимо помнить, что членение массивов на частные объемы системой вертикальных или горизонтальных плоскостей должно производиться, в первую очередь, с позиции возможностей технологии производства земляных работ. При этом размеры членения массивов должны назначаться с таким расчетом, чтобы в пределах каждого членения условия, определяющие возможность применения того или иного комплекта машин, свойства и дальность возки грунтов, рабочие отметки и прочее были примерно одинаковыми.

Если в пределах массива допустима поперечная разработка грунта (закладка резервов или отсыпка кавальеров), то такие массивы необходимо разделять не только по длине (вертикальное членение), но и по высоте (горизонтальное членение), т.е. на слои. Это позволит выявить целесообразность отсыпки нижних слоев насыпей из резервов, а верхних – из выемок или кавальеров, а также целесообразность разработки верхних слоев выемок в кавальеры, а нижних – в прилегающие насыпи. На слои (по границам между разнородными грунтами) следует разделять и все выемки, имеющие разнородное геологическое строение.

Распределение земляных масс может определяться не только экономическими, но и чисто технологическими требованиями. Так, например, для выемок, сложенных из грунтов, непригодных для отсыпки насыпей (жирные глины, засаленные или переувлажненные грунты, трепелы) может быть запланирована только поперечная разработка в кавальер или в отвал. Для насыпей, проходящих по местности, на которой нельзя закладывать резервы (поймы рек, мокрые луга, заболоченные участки или грунт резерва, непригодный для отсыпки насыпи), может быть запроектирована либо продольная разработка грунта из выемки в насыпь, либо отсыпка насыпи из грунта, добываемого в карьере.

Распределение земляных масс и выбор машин в общем случае является сложной многовариантной и взаимообусловленной задачей, допускающей большое число решений.

Чтобы рационально распределить земляные массы, необходимо знать, какими комплектами машин будет разрабатываться грунт, а для экономически обоснованного выбора комплекта машин требуется установить, на какое расстояние грунт будет перемещаться. Решение этой задачи, достаточно близкое к оптимальному, может быть получено методом последовательных попыток путем составления и технико-экономического сравнения нескольких конкурирующих вариантов производства работ: один с наименьшим рабочим объемом, второй – с наибольшим и несколько промежуточных, сочетающих продольную и поперечную возки и отличающиеся друг от друга средствами механизации.

В качестве примера рассмотрим участок продольного профиля однопутной железной дороги (рис. 1.4) и составим для него вариант производства земляных работ.

Оценка данных продольного профиля показывает, что на всем участке от ПК 520 до ПК 550 грунты пригодны для отсыпки насыпей. Никаких ограничений для закладки резервов и кавальеров на трассе нет за исключением насыпи от ПК 524+30 до ПК 526+80, имеющей большие рабочие отметки.

В тоже время анализ помассивных объемов и рабочих отметок земляного полотна, а также рельефа местности позволяет сделать заключение, что наиболее приемлемыми средствами механизации для рассматриваемого участка продольного профиля являются типовые модули комплектов машин М2, М5, М8 и М10.

Определение сметной стоимости варианта табл. 2.9 ведется по «Программному комплексу Гранд-Смета 3.0: ФЕР 01 Земляные работы» [10], в котором приведены стоимость разработки и перемещения 1 000 м3 грунта различными машинами. Тарифную плату за перевозку 1 т грунта автомобилями-самосвалами в зависимости от расстояния транспортирования можно принимать по табл. 2.10. Аналогично составляются еще один или два варианта с изменением распределения земляных масс или применяемого оборудования.

СМЕТНАЯ СТОИМОСТЬ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ

6. ПК545+70 –ПК Разработка выемки в В результате принимается способ производства земляных работ с лучшими показателями по стоимости на разработку и перемещение грунта.

ФСЦП 3001-4, 3002-4, 3003-4, 3004-4, 3005-

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ РАБОТ И

НЕОБХОДИМОГО КОЛИЧЕСТВА ОБОРУДОВАНИЯ

При построении календарного графика работа комплекта машин на участке показывается в виде прямоугольника, основание которого соответствует длине участка на продольном профиле, а высота равна продолжительности производства работ в рабочих днях.

Срок работы ведущих машин на основных земляных работах (ТОСН) устанавливают исходя из директивного срока по заданию (ТДИР) за вычетом продолжительности подготовительных (ТПОД 10%ТДИР) и отделочных работ (ТОТД 10%ТДИР) на каждом рабочем участке по формуле:

Продолжительность времени работы комплекта оборудования на участке можно определить по формуле:

где V – объем работ на участке, м3;

Пм – сменная производительность ведущей машины комплекта, м3/см;

n – количество смен в сутки;

Нвр – норма машинного времени на единицу выполненной работы по ЕНиР (машиночас);

8,0 – продолжительность смены при 5-ти дневной рабочей неделе.

Все скреперные работы выполняются параллельно с экскаваторными и должны уложиться в директивную продолжительность работ. Если одного выбранного скрепера для соблюдения этого условия недостаточно, количество их соответственно увеличивается.

Аналогично поступают и с другими машинами, применяемыми для основных работ.

Внутри каждого прямоугольника вписывается название основных машин, их марка, объем разрабатываемого грунта и дальность его перемещения.

На календарном графике в пределах директивной продолжительности должны также быть показаны подготовительные и отделочные работы.

Подготовительные работы включают расчистку трассы от леса и кустарника, корчевку пней, удаление валунов, срезку растительного слоя, разработку нагорных и водоотводных канав, устройство землевозных дорог.

Ширину полосы отвода можно определить:

Для участка профиля при продольной возке ширина просеки равна ширине выемки поверху с бермами:

где В – ширина основной площадки земляного полотна, м;

q – ширина кювета поверху (2,2 м), м;

hср – средняя рабочая отметка выемки, м;

Для насыпи при продольной возке просека будет иметь ширину, равную ширине основания насыпи с бермами (при полуторных откосах):

где b2 – суммарная ширина двух берм (3 + 7,1 = 10,1), м.

При поперечной возке надо дополнительно учитывать для выемки ширину кавальера понизу (принимается одностороннее расположение кавальера). Чтобы найти эту ширину, определяем сначала объем выемки:

Приравнивая Vb = Vk и решая полученное уравнение относительно ширины кавальера понизу bk, после преобразования получим:

где hk – высота кавальера (может быть принята равной 23 м).

Для насыпи ширина полосы отвода при поперечной возке вычисляется с учетом ширины резервов поверху. При двусторонних резервах объем каждого резерва равен:

Произведя вычисления, получим ширину резерва поверху:

где hp – глубина резерва (принимается не более 2 м).

Площадь расчистки (га) устанавливается путем умножения ширины полосы отвода на длину участка.

Полнота лесонасаждения определяется количеством деревьев, приходящихся в среднем на 1 га, в зависимости от густоты насаждения и крупности леса (табл. 3.1) [9] Объем валки вычисляется в м3 путем умножения объема хлыста на число деревьев, приходящихся на га, и на площадь просеки на участке.

Валка деревьев производится бензомоторными пилами «Дружба», трелевка стволов осуществляется трелевочным трактором ТДТ-50. Работа выполняется комплексной бригадой в составе: вальщика 6 разряда, помощника вальщика 4 разряда, тракториста разряда, прицепщика 3 разряда и двух рабочих 3-го разряда на трелевочных волоках.

Сменная производительность комплексной бригады может быть принята:

При объеме хлыста до 0,21 м3 – 54 м3/смену Продолжительность лесоочистных работ определяется из выражения:

где Vв – объем валки, м3;

Псм – сменная производительность бригады, м3/см;

n – количество смен в сутки (обычно работы выполняются в одну первую смену).

Кроме валки деревьев производится корчевка пней, срезка кустарника и срезка растительного слоя грунта, эти работы ведутся параллельно с работами по валке деревьев.

Для корчевки пней используется корчеватель ДП-3 производительностью 1,5 га/смену, а для срезки кустарника – кусторез ДП-24 производительностью 6,0 га/смену, для срезки растительного слоя грунта используется бульдозер Т-130 производительностью 0, га/смену.

Для подготовительных работ в нижней части графика отводится полоса шириной, соответствующей отрезку времени для выполнения этих работ, равная наибольшей продолжительности отдельного вида работ.

Отделочные работы выполняются вслед за окончанием сооружения земляного полотна без перерывов во времени. Земляное полотно должно быть закончено вчерне с запасом грунта на откосах порядка 10 см, чтобы производить срезку при планировочных работах, а не досыпку.

Отделочные работы, осуществляемые после разработки выемки, заключаются в планировке ее откосов, которая при рабочих отметка до 3,5 м производится автогрейдерами, бульдозерами, оборудованными откосниками, если рабочая отметка превышает 3,5 м, то планировка их выполняется экскаватором «драглайн» с ковшом со сплошной режущей кромкой или экскаватором-планировщиком. Экскаватор устанавливается за бровкой выемки и укладывает срезаемый грунт в кавальер.

Для этого вычисляется площадь планируемых откосов в м2:

где hср – средняя рабочая отметка выемки, м;

После планировки откосов выемки производится нарезка сливной призмы земляного полотна автогрейдером, а потом должны быть разработаны кюветы. Для этой цели применяются экскаваторы «обратная лопата» с профилировочным ковшом, экскаваторпланировщик или многоковшовые экскаваторы ЭТР-253 или ЭТР-254 в комплекте с автомобилями-самосвалами грузоподъемностью 3,5...5 т.

Объем кюветов – Vk,м3, определяют по формуле:

где L – длина выемки, м.

Отделочные работы, выполняемые после отсыпки насыпи, начинаются нарезкой сливной призмы. Работа выполняется так же, как и для выемки.

Затем планируют откосы насыпи теми же машинами, которые применяют для планировки откосов выемок.

В табл. 3.2 приведены основные показатели комплектов машин для производства планировочно-отделочных земляных работ.

В обычных условиях эти работы выполняются в одну (первую) смену, так как требуют хорошей освещенности рабочих зон.

Отделочные работы показывают на календарном графике прямыми наклонными линиями выше основных работ.

Показатели комплектов для отделочно-планировочных работ Календарный график строится под схемой распределения земляных масс по данным технологических расчетов (рис. 3.1).

Рис. 3.1. Календарный график производства земляных работ Продолжительность производства работ на объекте (выполнение заданного объема работ) принимается по календарному графику в календарных днях (месяцах).

Трудоемкость единицы продукции (на конечный измеритель объема работ) определяется по формуле:

где Qi – трудоемкость отдельного i-го процесса, чел.-дн.;

Vпр – объем профильной кубатуры на проектируемом участке земляного полотна, Выработка на одного рабочего в смену (на 1 чел.-дн.) по смыслу есть величина, обратная трудоемкости единицы работ Трудоемкость работ Qi рассчитывают по графику, заполняя табл. 3.3.

График должен быть составлен с выдержкой заданного директивного срока земляных работ на участке 3 км; срок сокращения работ обосновывается.

Расчет трудоемкости работ по сооружению земляного полотна Наименование Звено, Продолжительность Сменность, Срезка растительного слоя грунта Возведение насыпи из выемки уч. 1 М- Возведение насыпи из карьера уч. 2 М- Возведение насыпи из карьера уч. 3 М- Возведение насыпи из выемки уч. 4 М- Возведение насыпи из выемки уч. 5 М- Возведение насыпи из выемки уч. 6 М- Планировочные и отделочные работы 3.4. Технико-экономические показатели земляных работ Технико-экономические показатели земляных работ определяют для участка в такой последовательности:

а) объем земляных работ на участке Vуч. м3;

б) сметная стоимость земляных работ на участке с накладными расходами в размере 17,8 % от прямых затрат и плановыми накоплениями – в размере 6 % от суммы прямых затрат и накладных расходов, ССМ, руб;

в) трудоемкость выполнения земляных работ на участке КОБЩ, чел.-дн.;

г) стоимость разработки 1 м3 СЧ, руб:

д) выработка на земляных работах на одного рабочего в смену, м3/чел.-дн. и стоимость одного чел.-дн. СР, руб:

4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ КАРТ

Различают типовые и рабочие технологические карты. Типовые карты содержат общие решения, обычно для средних наиболее часто повторяющихся условий строительства.

Рабочие карты максимально учитывают конкретные условия, в том числе фактические объемы работ и состав исполнителей.

В курсовом проекте рекомендуется разрабатывать рабочие технологические карты на конкретные производственные участки, имеющие те или иные особенности по технологии и организации работ.

В соответствии с нормами [9, 13] технологические карты должны включать следующие разделы:

– область применения;

– технико-экономические показатели;

– схемы выполнения производственных процессов;

– калькуляцию трудовых затрат;

– графики выполнения процессов;

– ведомости потребности в материально-технических и людских ресурсах;

– требования к качеству работ;

– указания по технике безопасности и охране труда.

Основным разделом технологических карт являются схемы производства работ. Они могут применяться самостоятельно (в составе проекта производства работ).

Технологические схемы разрабатываются для конкретных машин на основе их технических характеристик, условий, в которых они будут применяться, конструкций и параметров рабочей зоны. На схеме должны быть показаны конструкция возводимого сооружения или отдельные его элементы, технологическая последовательность выполняемых операций, расчетная продолжительность операций цикла (для цикличных машин) и рабочие режимы при выполнении процессов, определяющие производительность машин, а также взаимодействие машин при их совместной работе.

При разработке технологических карт (схем) учитываются указания и требования нормативных документов, регламентирующих строительное производство (СНиП, СН, СП, ВСН, ЕНиР и др.), правил техники безопасности и охраны труда, требований научной организации труда и др. Для повышения качества рабочих технологических карт необходимо шире использовать рекомендации и проектные решения, содержащиеся в типовых технологических картах и схемах, картах трудовых процессов операционного контроля качества работ, руководствах по организации трудовых процессов, методических материалах по распространению передового производственного опыта.

Количество и состав технологических карт (схем) в курсовом (дипломном) проекте устанавливается заданием на проектирование.

4.2. Разработка выемки экскаватором, оборудованным 4.2.1. Модель и техническая характеристика экскаватора Экскаваторы, оборудованные прямой лопатой, являются наиболее распространенными машинами при разработке грунта в выемках и карьерах. Главным размерным параметром экскаватора является вместимость ковша. Она определяет производственные возможности машины и, в первую очередь, нормативную производительность. Однако экскаваторы различаются не только по емкости ковша, но и по другим конструктивным характеристикам: ходовому оборудованию, приводу, системе управления и т.д. Поэтому машины, относящиеся по емкости ковша к одной размерной группе, обладают разными технико-экономическими показателями и имеют различные области эффективного применения. Следовательно, выбору модели экскаватора должно предшествовать изучение технических характеристик машин.

Технические характеристики одноковшовых экскаваторов, как и других строительных машин, приводятся в справочной литературе [5, 17]. В прил. 5 дана техническая характеристика некоторых отечественных моделей одноковшовых экскаваторов, оборудованных прямой лопатой.

Для выбранной модели экскаватора в пояснительной записке к курсовому проекту следует составить техническую характеристику в виде таблицы.

При выборе модели одноковшового экскаватора предпочтение следует отдавать гидравлическим модификациям с гусеничным ходовым оборудованием как наиболее отвечающим условиям дорожного строительства.

4.2.2. Модель и техническая характеристика автомобиля-самосвала Выбор модели автомобиля-самосвала осуществляется по технологическим параметрам автомобиля и экскаватора:

– грузоподъемность и вместимость кузова автомобиля-самосвала должны обеспечивать погрузку грунта от 3 до 10 ковшей для нормальной работы экскаватора (оптимально 6–7);

– высота борта кузова автомобиля-самосвала и его размеры в плане должны соответствовать размерной группе экскаватора.

Число ковшей грунта, загружаемых в кузов автосамосвала, определяется (с округлением) по формуле:

где Рас – грузоподъемность автомобиля-самосвала, т (по паспорту);

Ркэ – масса грунта, набираемого в ковш, т.

Величину Ркэ можно определить из выражения где q – емкость ковша, м3;

– плотность грунта, т/м3;

КН – коэффициент наполнения ковша;

КР – коэффициент первоначального разрыхления грунта.

Кроме того, необходимо проверить, как используется емкость кузова автосамосвала:

где QАС – объем кузова автосамосвала, м3.

Если условия (4.1) и (4.3) не выполняются, следует повторить расчеты при других значениях А или назначить другую модель автомобиля.

Для выбранной марки автомобиля-самосвала приводится его техническая характеристика в виде таблицы (прил. 4).

4.2.3. Проектирование экскаваторного забоя При разработке выемок экскаватором, оборудованным прямой лопатой, преимущественно применяется боковой тип забоев; лобовые забои и проходки применяются здесь, в крайнем случае (при небольших выемках, в пионерных траншеях, при устройстве съездов и т.д.).

Разработка боковым забоем предпочтительна, так как обеспечиваются лучшие условия для подъезда и погрузки транспортных средств, уменьшается угол поворота экскаватора, что способствует более производительной работе машин.

Параметры проходок и забоев должны обеспечивать возможность работы ковшом с наименьшими затратами времени на выполнение рабочего цикла экскавации. Для обеспечения указанных требований при определении параметров забоя используют не паспортные характеристики рабочего оборудования экскаватора, а так называемые оптимальные, уменьшенные на 10…15 %.

Проектирование бокового забоя (рис. 4.1) осуществляют в следующей последовательности.

Наибольшая высота забоя не должна быть больше максимальной высоты черпания экскаватора.

Наибольшее расстояние В от оси экскаватора до бокового откоса забоя следует принимать на 0,4–0,5 м меньше наибольшего радиуса резания R.

Наибольшее расстояние b от оси экскаватора до подошвы забоя принимается на 0,2 м меньше радиуса резания Rст на уровне стоянки экскаватора. Расстояние b1 от оси экскаватора до подошвы откоса не должно превышать 0,7Rст. В боковом забое с погрузкой грунта в транспортные средства, располагаемые выше уровня стоянки экскаватора, наибольшее расстояние от оси экскаватора до транспортного средства равно RВ, а BП определяется по формуле:

где RВ – радиус выгрузки при наибольшей высоте выгрузки, м;

lT – ширина хода транспортных средств, м;

1,0 – запас ширины землевозного пути для предотвращения обрушения грунта Наибольшее превышение погрузочного пути над уровнем стоянки экскаватора h (называют «ярусом») определяется по формуле:

где HB – максимальная высота выгрузки, м;

HTP – высота автосамосвала до верха бортов, м;

0,5 – запас высоты над бортом автосамосвала, м.

а – при погрузке грунта в автосамосвалы на уровне стоянки экскаватора; б – то же выше уровня стоянки экскаватора; 1 – вешка-указатель места погрузки Выполнив необходимый расчет забоя, на листе миллиметровой бумаги в масштабе 1 :

100 для экскаваторов с ковшом 1 м3 и меньше или 1 : 200 для экскаваторов с ковшом больше 1 м3 вычерчивают его поперечное сечение и план. Затем поперечный профиль забоя переносится на более плотную бумагу или картон, и по нему вырезается шаблон для проектирования экскаваторных проходок.

4.2.4 Проектирование поперечного и продольного профилей экскаваторных проходок Основная цель проектирования заключается в размещении проходок на поперечном сечении и продольном профиле заданного участка выемки. Для этого на продольном профиле выемки намечается сечение с наибольшей рабочей отметкой, а затем в масштабе, одинаковом с тем, в котором сделан шаблон забоя, вычерчивается указанное поперечное сечение выемки. Накладывая построенный шаблон забоя на поперечный профиль выемки, намечают различные варианты размещения проходок (рис. 4.2).

При этом с точки зрения технологии производства работ вскрытие выемки целесообразно начинать с устройства первой или пионерной лобовой проходки траншеи, которая в дальнейшем используется как временный путь для движения автосамосвалов или другого вида транспорта. Поэтому ее ширина по низу должна быть не менее 4 м [6].

Глубина пионерной траншеи hп.т зависит от соотношения глубины выемки Нв и высоты яруса h, определяемого как где n – расчетное количество ярусов.

При n, равном целому числу, пионерная траншея фактически становится первой лобовой проходкой, разрабатываемой в соответствии с имеющимся шаблоном экскаваторного забоя. Если величина n оказывается не кратной целому числу, то глубина пионерной траншеи определяется из выражения:

где n – целое число ярусов.

Пионерные траншеи глубиной до 1,0–1,5 м целесообразно разрабатывать бульдозером или скрепером. Эти же машины рекомендуется использовать и для разработки участков выемки от нулевой отметки до глубины 2 м, так как применять экскаватор в Рис. 4.2. Варианты размещения проходок на поперечных сечениях выемки:

а – с пионерной траншеей (ПТ) по оси выемки; б – с пионерной траншеей со стороны откоса;

1–5 – номера экскаваторных проходок; Н – недобор грунта до проектной отметки, учитывающий Выбирая наилучший вариант размещения проходок на поперечном профиле выемки, необходимо учитывать следующие рекомендации [4, 18]:

– число проходок должно быть по возможности минимальным;

– более предпочтительной является разработка выемки (карьера) боковым забоем с погрузкой грунта в транспортные средства, располагаемые на уровне стоянки экскаватора;

– наименьшая высота (глубина) забоя должна быть не менее 1/3 высоты до напорного вала экскаватора;

– недобор грунта на откосах не должен превышать 8–10 % от площади поперечного сечения выемки.

Далее вычерчивают продольный профиль заданного участка в масштабе горизонтальном 1 : 5000, 1 : 2500 и вертикальном, равном масштабу шаблона забоя.

Проектирование продольного профиля экскаваторных проходок начинается с разбивки массива выемки на ярусы с учетом рельефа местности и вида грунта. Так, если выемка имеет пологие продольные склоны и уклон проектной линии более 0,003, то целесообразно разбить ее на ярусы, расположенные параллельно проектной линии. При этом подошва нижнего яруса должна располагаться с превышением Н над проектной линией, учитывающим высоту сливной призмы с минимальным запасом на планировочные работы.

В случае, когда выемка имеет крутые склоны, исключающие движение по ней экскаватора и транспортных средств, более эффективной оказывается разбивка ее лучевыми или веерообразными проходками, направленными под углом к проектной линии. При этом крутизна уклонов для передвижения экскаватора и транспорта не должна превышать 17–24.

Длинные выемки с большими рабочими отметками могут разрабатываться одновременно с двух концов. В подобных случаях наиболее целесообразной оказывается разбивка на ярусы ломаного профиля, состоящего из двух концевых участков веерообразного профиля и центрального участка с параллельными ярусами. Все эти и другие случаи расположения проходок на продольном профиле выемки приведены в учебнике [4, 18].

4.2.5. Технология производства экскаваторных работ Технологический процесс состоит из разработки грунта в забое экскаватором «прямая лопата», погрузки его на автосамосвалы или другие транспортные средства, перемещения и разгрузки грунта в насыпь, кавальер или отвал, послойного разравнивания грунта бульдозером и уплотнения специальными уплотняющими средствами (катками, уплотняющими машинами и др.).

Разработка выемки ведется отдельными проходками в соответствии с ранее составленной схемой их размещения и в пределах конкретного рабочего участка продольного профиля. Типовая технологическая схема производства работ приведена на рис. 4.3. Точное количество транспортных средств определяют расчетом для каждого конкретного случая с учетом фактических условий работы и дальности возки:

где N – искомое число транспортных средств;

tп – продолжительность погрузки, мин;

tгр.х, tпор.х – соответственно продолжительность груженого и порожнего хода автосамосвала;

tp – продолжительность разгрузки, мин;

tм.р, tм.п – время на маневры автосамосвала соответственно при разгрузке и погрузке, мин.

Задаваясь средней скоростью движения автосамосвала Vср (15–18 км\ч) [5] и дальностью возки l, можно записать:

В курсовом проекте продолжительность отдельных операций, точное значение которых устанавливается хронометражем, принимается ориентировочно следующей:

tп = ntц мин(tц = 22–24 сек), tp = 1,5 мин, tм.р = tм.п = 1,5 мин.

Из приведенной формулы следует, что очередной автосамосвал должен прибыть к месту загрузки его грунтом не позднее времени окончания загрузки предыдущего автосамосвала.

4.2.6. Техника безопасности При производстве работ одноковшовым экскаватором с погрузкой грунта на автосамосвалы и транспортированием его в насыпь необходимо соблюдать следующие основные правила техники безопасности [1].

Экскаватор во время работы должен устанавливаться на спланированной площадке. Запрещается подкладывать под гусеницы бревна, камни и другие предметы.

Запрещается находиться под ковшом или стрелой экскаватора, выполнять работы со стороны забоя. Посторонним лицам запрещается находиться в радиусе действия экскаватора. Во время перерывов в работе ковш следует опускать на землю.

За участками забоя, где возможны оползни и обрушения грунта, должно устанавливаться постоянное наблюдение. Участки должны ограждаться, а работа на них разрешается только после их осмотра мастером или прорабом и получения письменного разрешения на производство работ.

При работе экскаватора в темное время суток место выгрузки грунта и забой должны иметь хорошее освещение.

Грунт на автосамосвалы следует грузить только со стороны заднего или бокового борта самосвала. Запрещается проносить ковш с грунтом и без грунта над кабиной. Водитель автосамосвала во время погрузки, должен выходить из кабины, если на кузове нет козырька.

Находящийся под погрузкой автосамосвал должен быть заторможен.

Во время погрузки людям запрещается находиться между экскаватором и транспортным средством.

4.2.7. Указания по организации труда До начала производства работ на участке должны быть выполнены все предшествующие работы, в том числе по разбивке земляного полотна, корчевке пней и срезке кустарника, устройству временных землевозных дорог, въездов и съездов, обеспечению отвода поверхностных вод от забоя, водоотводу и (или) водопонижению при наличии грунтовых вод, устройству освещения рабочих мест при работе в темное время суток, ограждению места работ.

Разработка выемки экскаватором прямая лопата с погрузкой грунта на автосамосвалы, транспортированием его в насыпь осуществляется комплексной бригадой в зависимости от емкости ковша экскаватора и дальности транспортирования грунта.

В целях более полной загрузки машин и механизмов работу целесообразно организовывать в две смены с использованием передвижной электростанции для освещения места работ в темное время суток.

В начале каждой смены машинисты и водители машин обязаны проверить готовность машин к работе, устранить мелкие неисправности, заправить машину горючим и водой. А в конце смены сообщить механику (помощнику машиниста) о замеченных неисправностях.

Участок производства работ обеспечивается вагончиками для мастера, кладовой инструмента и инвентаря, отдыха рабочих и приема пищи, а также питьевой и технической водой, медицинской аптечкой, средствами связи.

4.2.8. Материально-технические ресурсы Материально-технические ресурсы включают ведущие и комплектующие машины и механизмы, геодезические инструменты, инвентарь, определяемые на основе разработанных ранее технологических процессов (п. 4.2.5) и представляют в табличной форме (табл. 4.1).

Пневмоколесный каток или уплотняющая машина Передвижная электростанция 4.2.9. Калькуляция затрат труда Основными нормативными документами для составления калькуляции затрат труда обычно являются нормы времени и расценки в соответствии со сборниками ЕНиР, ВНиР, ценниками и др.

Калькуляция трудовых затрат разработки выемки экскаватором «прямая лопата» с перемещением грунта в насыпь Срезка растительмашинист Устройство кюветов экскаватором с Содержание землевозной дороги в 4.2.10. Технико-экономические показатели Методика расчета технико-экономических показателей изложена в разд. 3.4. Результаты определения основных технико-экономических показателей привести в табличной форме (табл. 4.3).

Срок производства работ дни Трудоемкость работ чел.-дн.

Выработка на одного рабочего Стоимость одного чел-дн руб/чел.-дн.

4.2.11. Карта операционного контроля качества разработки выемки экскаватором «прямая лопата»

При разработке карты операционного контроля качества производства земляных работ при сооружении железнодорожного земляного полотна пользоваться данными, приведенными в разд. 4.8 настоящих методических указаний.

Рис. 4.3. Схема разработки выемки экскаваторно-транспортным комплектом и отсыпки насыпи с кольцевой ездой 1 – автомобиль-самосвал; 2 – бульдозер; 3 – каток; 4 – экскаватор; I – зона отсыпки и уплотнения насыпи; II – зона движения 4.3. Разработка грунта экскаватором «драглайн»

4.3.1. Техническая характеристика «драглайнов»

«Драглайн» – рабочее оборудование для разработки грунта ниже уровня стоянки экскаватора с ковшом, подвешенным на канатах и копающим в направлении к экскаватору. Глубина копания, высота выгрузки ковша и расстояние, на которое может быть заброшен ковш (радиус копания) «драглайна», значительно больше, чем у «прямой» и «обратной лопаты». Эти особенности конструкции определяют его преимущества при работе с выгрузкой грунта в отвал или при укладке грунта непосредственно в возводимое сооружение. Поэтому при сооружении земляного полотна «драглайн» применяется для поперечного перемещения грунта по бестранспортной схеме.

К рабочим размерам экскаватора с ковшом «драглайна» относятся наибольший радиус копания Rкн, наибольший радиус выгрузки Rвн, наибольшая высота выгрузки Нвн, глубина копания Нк (различают глубину копания при лобовом и боковом проходах: глубина копания при лобовом проходе значительно больше глубины копания при боковом проходе).

Рабочие параметры драглайна определяются емкостью ковша, длиной стрелы, углом наклона стрелы и величиной заброса ковша за пределы горизонтальной проекции стрелы.

Техническая характеристика некоторых отечественных экскаваторов «драглайн» приведена в прил. 5.

4.3.2. Технология производства работ «драглайном»

Разработка грунта в выемках и резервах «драглайном» ведется двумя способами: проходками с торцовыми (лобовыми) забоями и проходками с боковыми забоями. По сравнению с боковым забоем лобовой обеспечивает значительно большую глубину копания. Однако при работе боковым забоем значительно уменьшается объем бульдозерных работ, связанных с дополнительным перемещением грунта в земляные сооружения (табл. 4.4).

Высота насыпи, возводимой из боковых резервов «драглайном», ограничивается условием отсыпки грунта непосредственно в земляное сооружение и должна быть не менее чем на 0,5 м меньше максимальной высоты выгрузки экскаватора. При этом используются боковые проходки.

Резерв разрабатывается за несколько проходок, число которых зависит от высоты насыпи и глубины резерва. Насыпь отсыпают послойно участками длиной 50…100 м. Вначале по длине всего участка разрабатывается на всю глубину проходка, примыкающая к полевой стороне резерва. Грунт из нее укладывается по всей ширине насыпи, образуя первый слой. После отсыпки, разравнивания и уплотнения первого слоя по всей длине участка экскаватор перемещают к началу участка и также на всю глубину разрабатывают следующую проходку, отсыпая грунт во второй слой по всей ширине насыпи.

Емкость ковша «драглайна», При двусторонних резервах экскаватор работает поочередно в каждом из резервов, разрабатывая их в такой же последовательности, как и при одностороннем резерве.

При двустороннем расположении кавальеров экскаватор разрабатывает сначала одну половину выемки, отваливая грунт в кавальер, расположенный с этой же стороны, затем – другую. Бульдозер также работает поочередно то на одном, то на другом из кавальеров. При этом «драглайн» отсыпает грунт непосредственно в кавальер или в промежуточный отвал, из которого грунт перемещается в кавальер бульдозером. При одностороннем расположении кавальера прежде всего проверяется возможность разработки выемки за один проход. Если такой возможности нет, то сначала разрабатывается удаленная от кавальера сторона выемки, а затем – ближняя.

Максимальная ширина симметричного лобового прохода «драглайна»

может быть вычислена по формуле:

где RКН – наибольший радиус копания, м;

lп – длина передвижки «драглайна», м.

Максимальная ширина бокового прохода «драглайна» при отсыпке насыпи из резерва составит где d – ширина бермы, м;

RKH – наибольший радиус копания, м;

Bx – ширина хода экскаватора по наружным кромкам гусениц, м.

Рис. 4.4. Схемы разработки выемки с отсыпкой грунта в кавальер (а) и возведение насыпи грунтом из резерва (б) экскаваторно-отвальным комплектом:

1 – бульдозер; 2 – экскаватор «драглайн»; 3 – каток; I, II – захватки 4.3.3. Указания по производству работ До начала экскаваторных работ необходимо:

– восстановить и закрепить трассу дороги и полосу отвода;

– очистить территорию в пределах полосы отвода от кустарника, пней и валунов;

– произвести разбивку земляных сооружений;

– устроить временный водоотвод;

– организовать освещение рабочих мест в темное время суток.

При разработке выемки грунт из нее отсыпается в кавальер или в промежуточный отвал. Возведение насыпи из резервов осуществляется путем перемещения грунта непосредственно в насыпь. Проходки драглайна должны быть такой ширины, чтобы средняя величина угла поворота стрелы не превышала 90…120.

Перед началом работы путь передвижения «драглайна» выравнивают бульдозером или автогрейдером (в пределах ширины прохода). Расстояние между стоянками (шаг передвижки) должен быть не более 1/3 длины стрелы «драглайна».

Набор грунта ковшом «драглайна» рекомендуется производить на возможно более коротком расстоянии при наиболее толстой стружке.

Необходимо максимально совмещать подъем ковша с поворотом платформы экскаватора на выгрузку грунта, а разгрузку и опускание ковша – с обратным поворотом.

Разработку грунта следует начинать с низовой стороны земляного полотна для обеспечения постоянного водоотвода из забоев. Для предотвращения нарушения структуры грунта в основании выемки забои разрабатывают с недобором до верха сливной призмы на 0,15…0,25 м.

Недобор грунта удаляется при производстве планировочных работ.

Указания по разравниванию и уплотнению грунта в насыпях, а также по планировке земляных сооружений приведены в подразд. 4.6.

На рис. 4.4 показана технологическая схема возведения насыпи из резерва экскаватором «драглайн» и разработка выемки в кавальер. В табл.

4.5 приведен комплекс работ по разработке выемки в кавальер экскаваторно-отвальным комплектом машин.

Остальные разделы технологической карты разрабатываются аналогично приведенным в разделе 4.2 настоящего учебного пособия.

Калькуляция трудовых затрат на разработку выемки Срезка растительного слоя грунта Е2-1-28, грунта II группы 6б, пр.3 тельным перемещением на 10 м 4.4.1. Скреперы и скреперные комплекты Запроектировать технологию скреперных работ – определить вид и марку скрепера, состав и модели комплектующих машин, условия, обеспечивающие наибольшую выработку комплекта, а также сроки и объемы работ.

Тип и марку скрепера следует подбирать в соответствии с основными параметрами, составляющими техническую характеристику машин.

К основным параметрам скреперов относятся (прил. 6) геометрическая емкость ковша q; грузоподъемность (максимально допустимая масса груза в ковше Р); ширина резания (захвата) Во; максимальное заглубление Iк;

толщина слоя отсыпки hо; масса G.

Геометрическая емкость ковша ограничена боковыми стенками, днищем, заслонкой и задней стенкой, а сверху – плоскостью, проходящей через условную среднюю линию, выравнивающую верхнюю кромку боковых стенок без уменьшения их общей площади.

В соответствии с ГОСТ 5738-73 прицепные скреперы по геометрической вместимости составляют следующий ряд: 6, 8, 10, 15 и м3. Вместимость ковшей самоходных скреперов на базе одноосных тягачей регламентирована ГОСТ 10055-75 и составляет ряд: 8, 10, 15, 25 и 40 м3.

Вспомогательными машинами скреперных комплектов являются тракторы (бульдозеры)-толкачи и рыхлители (бульдозеры-рыхлители). Применение их повышает производительность скреперов, улучшает условия эксплуатации машин и увеличивает сроки работы комплектов без ремонтов.

Необходимость применения толкачей и рыхлителей определяется на основе тяговых расчетов [2]. В курсовом проекте можно руководствоваться следующими рекомендациями. Самоходные скреперы всегда работают с толкачами, прицепные – без них.

Рыхлители следует включать в комплект при разработке грунтов II группы и выше. Примерное число скреперов, обслуживаемых одним толкачом, приведено в табл. 4.6.

Количество скреперов, обслуживаемых одним толкачом Расстояние перемещения грунта, около 25 %. Поэтому при сильном пересыхании грунта в жаркую погоду для его увлажнения в состав скреперных комплектов включают поливомоечные машины, которые также используют для полива землевозных дорог с целью уменьшения образования пыли. В случае сильного переувлажнения грунта требуется его просушивание до оптимальной влажности.

4.4.2. Схемы движения скреперов В зависимости от расположения забоев и мест отсыпки грунта движение скреперов может быть организовано по различным схемам.

Рациональную схему движения принимают с учетом следующих требований:

– путь движения при наполнении и разгрузке ковша должен быть прямолинейным, а путь транспортирования – кратчайшим;

– забой должен быть такой длины, чтобы ковш скрепера загружался полностью и был рассчитан на движение скрепера с трактором-толкачом;

– длина фронта разгрузки должна быть достаточной для полной выгрузки ковша;

– уклон пути на въездах и съездах должен соответствовать тяговой силе скрепера и обеспечивать безопасность движения.

На участках с поперечным перемещением грунта (из резервов в насыпь или из выемки в кавальеры) применяют схемы движения скрепера в соответствии с рекомендациями, приведенными в табл. 4.7.

Если рабочие отметки резко изменяются в пределах рабочего участка, следует применять комбинированные схемы движения: например, начинать отсыпку насыпи по эллиптической схеме, затем перейти на движение скрепера по восьмерке и верхнюю часть насыпи отсыпать с использованием схемы зигзаг.

При продольном перемещении грунта чаще всего используется так называемая вытянутая эллиптическая (кольцевая) схема движения скреперов с устройством дороги за пределами возводимого земляного полотна. Скреперные дороги устраивают, как правило, с односторонним движением с минимальным числом поворотов, подъемов и спусков.

Расстояния между съездами и въездами на земляные сооружения зависят от рабочих отметок на участке (табл. 2.8).

Ширина проезжей части скреперных дорог принимается не менее 4,5 м при емкости ковша до 10 м3 и не менее 5,5 м при емкости ковша свыше 10 м3; крутизна – не более 1 : 5…1 : 6 для въездов и 1 : 2…1 : 3 для съездов.

4.4.3. Проектирование скреперного забоя Выемки (резервы) разрабатываются скрепером послойно на всю ширину с небольшим уклоном (5…8°) в сторону набора грунта. При копании (резании) грунта применяются различные способы срезания стружки [12]. Однако исследования ЦНИИОМТП показали, что некоторые преимущества при работе с переменной толщиной стружки (гребенчатый, клевковый, клиновый способы зарезания) вызывают дополнительные расходы из-за увеличения износа деталей [13]. Таким образом, более предпочтительным является способ, когда срезается по возможности слой постоянной толщины (табл. 4.8).

Основные технологические параметры рабочего места скрепера принимаются на основе расчетов, учитывающих рабочие параметры скрепера и тяговую силу тягача [19].

Рекомендуемая толщина резания грунта скрепером hср Емкость ковша Проектирование скреперного забоя ведется в следующей последовательности.

1. Определение длины пути набора грунта по рекомендуемой толщине стружки по формуле:

где 1,25 – коэффициент, учитывающий потери грунта в валики и в призму волочения [12];

q – емкость ковша скрепера, м3;

Кн – коэффициент наполнения ковша скрепера (табл. 4.9);

В0 – ширина резания, м;

Кр – коэффициент разрыхления грунта (табл. 4.9).

2. Сравнение полученной величины lн с рекомендуемой (табличной).

Если длина пути набора грунта, принятая по формуле (4.13), больше табличного значения (табл. 4.10), необходимо предусмотреть предварительное рыхление грунта рыхлителем. В этом случае следует по рекомендуемой величине lн определить из выражения (4.13) рациональное значение толщины стружки.

3. Определение количества слоев по глубине выемки (резерва) где Н – рабочая отметка в рассматриваемом сечении, м;

– недобор грунта по дну выемки, м;

hср – принятая средняя толщина срезаемой стружки, м.

4. Определение возможного числа проходов скрепера по ширине захвата ковша при снятии каждого слоя где Всл – ширина рассматриваемого слоя, м;

Во – ширина резания, м (по технической характеристике скрепера).

Ширина каждого i-го слоя определяется с учетом размеров поперечного сечения и толщины стружки где В – ширина выемки (резерва) по низу, м;

m – крутизна откоса сооружения;

Н – глубина сооружения, м;

i – порядковый номер срезаемого слоя грунта от верха сооружения.

В курсовом проекте рекомендуется выполнить расчеты для одного поперечного профиля (по средней рабочей отметке на участке). Результаты проектирования забоя показывают на продольном профиле (число слоев по сечениям) и на одном из поперечных профилей выемки, где намечают последовательность разработки слоев. Рекомендуется вести разработку выемки (резерва) в направлении от краев к середине, что показывают ср ср 4.4.4. Указания по производству работ Технологической картой предусмотрено выполнение следующих видов рыхления грунта тракторными рыхлителями;

разработки грунта скреперами с перемещением и укладкой в насыпи;

послойного разравнивания грунта в теле насыпи бульдозерами;

послойного уплотнения грунта грунтоуплотняющими машинами;

планировки и отделки земляного полотна автогрейдерами и экскаваторами-планировщиками.

Рис. 4.6. Схема разработки выемки скрепером с перемещением и укладкой грунта в насыпь:

а – схема движения скреперов; б – последовательность проходок при разработке выемок; в – последовательность отсыпки До начала производства работ, входящих в состав технологической карты, на участке должны быть выполнены все предшествующие работы в соответствии с техническими указаниями [13].

Срезку грунта выполняют бульдозером по поперечной схеме. Грунт срезают поперечными проходами с перекрытием смежных проходов на 0,2…0,3 м. Грунт перемещают за пределы полосы отвода. Рыхление грунта следует производить в объеме, не допускающем его пересыхания или переувлажнения. Поэтому объем разрыхленного грунта не должен превышать сменной производительности звена скреперов.

Для более полного и быстрого наполнения ковша скрепера следует применять толкачи (табл. 4.6). Разработку грунта ведут послойно, начиная с участков, прилегающих к бровкам выемки (резерва). Разгрузку грунта также необходимо выполнять послойно, горизонтальными рядами при движении скрепера по прямой. Для обеспечения высокой скорости движения скреперов следует землевозные дороги содержать в исправном состоянии.

На рис. 4.6 показана схема разработки выемки прицепными скреперами с перемещением и укладкой грунта в насыпь. Рекомендации по укладке и уплотнению грунта в насыпях, а также по отделке земляных сооружений см. в подразд. 4.6.

В табл. 4.11 приведена калькуляция трудовых затрат на комплекс работ, выполняемых скреперным комплектом при возведении земляного полотна по продольной схеме работ.

Остальные разделы технологической карты разрабатываются аналогично приведенным в разделе 4.2 настоящего учебного пособия.

Калькуляция трудовых затрат на разработку выемки скрепером ДЗ-13Б с перемещением грунта в насыпь Срезка растительного слоя Работа бульдозера-толкача автогрейдером ДЗ- Устройство кюветов эксмашинист Содержание землевозной 4.5. Технология разработки грунта бульдозером 4.5.1. Техническая характеристика бульдозеров Главным параметром бульдозеров, бульдозеров-рыхлителей и бульдозеров-толкачей является тяговый класс базового трактора, который характеризует силу тяги, развиваемую на первой передаче привода тягача и при минимальном буксовании гусениц.

По тяговому классу строится типоразмерный ряд гусеничных бульдозеров: 10; 15; 25; 35 мощностью 99…338 кВт. Отечественной промышленностью освоено большое число моделей и модификаций бульдозеров во всех перечисленных тяговых классах [5, 17]. Техническая характеристика некоторых моделей бульдозеров приведена в прил. 7.

Наряду с тяговым классом, к основным параметрам бульдозеров относятся показатели, характеризующие рабочее оборудование: ширина Вотв и высота Нотв отвала; высота подъема Нп и опускания Но отвала;

скорость подъема и опускания отвала; угол перекоса отвала и угол резания; угол въезда машины и угол съезда; угол заострения ножей и др.

4.5.2. Параметры рабочего места бульдозера Рабочий цикл бульдозера состоит из копания, образования призмы волочения, транспортирования ее к месту укладки грунта, остановки и подъема отвала, обратного хода машины, остановки и опускания отвала на рабочую поверхность. Набор грунта – наиболее ответственная операция цикла.

Как показали исследования, проведенные ЦНИИОМТП, наиболее рациональной следует считать резание грунта стружкой одинаковой толщины, так как применение клиновой и гребенчатой схем увеличивает износ деталей [13]. Для прямолинейной схемы зарезания (рис. 4.7) основные технологические параметры работы бульдозера приведены в табл. 4.12.

Рис. 4.7. Параметры рабочего места бульдозера Технологические параметры рабочего места бульдозера Линейные размеры места набора грунта, м Средняя толщина стружки hср, см, при грунте группы Коэффициент, учитывающий влияние уклона пути на объем призмы волочения Ку при уклоне, градус Скорость движения Vср, м/с, при наборе грунта при различном наклоне поверхности, градус Примечание. В скобках дана скорость обратного хода.

4.5.3. Технология бульдозерных работ Бульдозерные забои разрабатывают послойно траншейным способом.

Вначале грунт зарезают по одной полосе несколькими проходами бульдозера и перемещают его к месту укладки (или в промежуточный вал).

В результате в забое образуется траншея шириной, равной длине отвала.

Следующая рабочая траншея разрабатывается с отступлением от первой на 0,6…0,8 м. После разработки всей захватки траншейными проходками, приступают к срезке стенок между траншеями. При этом глубину траншеи назначают из условия, чтобы стенка грунта могла быть срезана за один проход бульдозера.

Для определения числа проходов при разработке грунта в траншее необходимо знать объем призмы волочения, который вычисляется на основе параметров рабочего места бульдозера:

где Вотв – длина отвала бульдозера, м;

Нотв – высота отвала бульдозера, м;

КР – коэффициент первоначального разрыхления грунта;

0 – угол естественного откоса грунта.

Длину пути резания грунта для образования призмы волочения можно определить из выражения где hр – средняя толщина резания грунта, м;

КН – коэффициент наполнения отвала, принимается: для отвала без открылков – 0,9, для отвалов с открылками – 1,2.

4.5.4. Указания по производству работ До начала работ, входящих в состав технологической карты, должны быть выполнены все предшествующие работы согласно [13].

Срезку растительного слоя выполняют поперечными проходами бульдозера, перекрывая каждый предыдущий проход на 0,2…0,3 м. Грунт срезают на полную толщину почвенного слоя и перемещают за пределы полосы отвода.

При возведении насыпи из резервов разработку грунта начинают от полевой бровки резерва. Работы ведут по траншейно-ярусной схеме с образованием промежуточных валиков грунта. Резание грунта рекомендуется вести на первой передаче, так как с увеличением скорости бульдозера возрастают потери грунта. Работая на первой скорости, бульдозер срезает грунт и перемещает его по траншее в сторону насыпи.

При подходе к берме отвал бульдозера постепенно поднимают, чтобы не срезать грунт на берме. Холостой ход бульдозера в резерв производят на максимальной скорости заднего хода.

После разработки траншеи на принятую глубину бульдозер разрабатывает следующую траншею и так далее. Закончив разработку всех траншей на захватке, производят срезку гребней и затем разравнивают грунт на насыпи. После этого бульдозер переходит на следующую захватку, а его место занимает грунтоуплотняющая машина.

Операцию по разравниванию грунта может выполнять другой бульдозер, специально предназначенный для этой цели (рис. 4.8). При этом разработку грунта должны вести 2–3 бульдозера, чтобы полнее использовать производительность всех машин комплекта.

Рис. 4.8. Технологическая схема возведения насыпи из резерва бульдозером Насыпь, возводимая бульдозером с перемещением грунта из ближайшей выемки, по длине делится на две захватки. Отсыпка каждого слоя насыпи начинается с удаленной от выемки захватки. После отсыпки и разравнивания грунта на этой захватке производится уплотнение слоя грунтоуплотняющей машиной. В это время бульдозер занят отсыпкой и разравниванием слоя грунта на ближней к выемке захватке. Во время уплотнения грунта на этой захватке бульдозер перемещает грунт с удаленных участков выемки, образуя перед насыпью валы разработанного грунта. После освобождения ближней захватки от грунтоуплотняющей машины эти валы грунта перемещаются на удаленную от выемки захватку, и процессы повторяются в том же порядке.

Как видно, в работе грунтоуплотняющей машины неизбежны организационные перерывы, что следует учитывать при определении ее сменной производительности.

На рис. 4.8 показана схема производства работ по возведению насыпи из боковых резервов бульдозерным комплектом машин.

В табл. 4.13 приведен комплекс работ, выполняемых бульдозерным комплектом при возведении насыпи из грунтов боковых резервов.

Калькуляция трудовых затрат на возведение насыпи 4.6. Технология отсыпки и уплотнения насыпей Технологические схемы отсыпки и уплотнения насыпей разрабатываются либо в специальном разделе проекта, либо в соответствующих разделах по разработке выемок, резервов, грунт из которых подается для возведения насыпей. При проектировании технологии возведения насыпей решаются следующие вопросы: способ транспортирования грунта в тело насыпи, включая выбор транспортных средств; устройство землевозных дорог и их содержание; последовательность отсыпки и разравнивания слоев; способ уплотнения грунта с выбором грунтоуплотняющих машин, режимов их работы (толщина уплотняемого слоя, число проходов по следу, скорость движения и т.д.), разбивкой насыпи на участки (карты уплотнения), контролем качества уплотнения и др. [2, 7, 9].

Отсыпка каждого слоя производится от краев к середине.

Разравнивается грунт бульдозером (иногда тяжелым автогрейдером) путем срезания возвышенных участков и засыпки впадин. Бульдозер к началу захватки возвращается задним ходом, при этом частично уплотняя грунт опущенным отвалом. Толщина отсыпаемых слоев грунта зависит от типа грунтоуплотняющих машин, требуемого коэффициента уплотнения, типа грунта. В курсовом проекте ориентировочный режим уплотнения грунта можно назначать по данным табл. 4.14.

Наибольшая толщина слоя уплотнения грунта, см, (числитель) и необходимое количество проходов машины (знаменатель) Трамбовочная машина с виброударным органом Грунт в насыпи начинают уплотнять от краев к середине. Наименьшее расстояние от машины до бровки насыпи должно быть не менее 0,5 м.

Однако первые проходы машина должна выполнять на расстоянии не ближе 1,5 м от бровки во избежание сползания на откос. Затем постепенно при последующих проходах машина приближается к бровке еще на 1 м и далее ведет уплотнение по направлению к оси насыпи.

Уплотнение откосной части насыпи производится путем временного уширения насыпи сверх проектного очертания на 0,5 м с каждой стороны с последующей срезкой рыхлого грунта с откосов. Следует отметить, что некоторыми грунтоуплотняющими машинами (ЗУ-25, УМТС-2) можно производить уплотнение грунта по всей ширине насыпи, включая и откосные части.

Для качественного уплотнения грунт должен иметь определенную влажность. Влажность грунта контролируется лабораторными замерами.

Если грунт сухой, его увлажняют; переувлажненный грунт необходимо просушить до достижения оптимальной влажности. Качество уплотнения грунта проверяют лабораторно-контрольные посты. Место работы грунтоуплотняющей машины называется картой уплотнения. Длина карты для катков принимается в пределах 200 м и более, для трамбовочных машин – не более 50 м.

Широкие насыпи разбиваются на несколько карт в поперечном направлении (ширина карты должна обеспечивать разворот машины на обратный ход). При недостаточной ширине карта устраивается на всю ширину насыпи. Если ширина насыпи не позволяет делать на ней развороты, применяют схемы со съездами с насыпи (рис. 4.9б).

Рис. 4.9. Схемы уплотнения насыпей пневмокатком:

а – кольцевая; б – с разворотами за пределами насыпи;

Число карт, одновременно используемых для укладки грунта, зависит от объема работ, наличия производственного оборудования и его производительности, других условий производства и может составлять от двух до четырех. Полный цикл отсыпки и уплотнения грунта включает следующие операции: укладку (разгрузку из транспортных средств), разравнивание, выстаивание и уплотнение. Эти операции могут быть разделены во времени и пространстве. При проектировании технологической схемы намечают последовательность операций на захватках (табл. 4.15).

Последовательность процессов при возведении насыпей Номер карты После окончания отсыпки и уплотнения грунта сразу же без перерывов необходимо выполнить планировочные и отделочные работы. До их начала следует проверить и восстановить положение оси и бровок земляных сооружений в плане и продольном профиле.

Планировку начинают с наиболее низких участков (в продольном профиле). Верх земляного полотна планируют последовательными проходами автогрейдера, начиная от краев, с постепенным смещением к середине. Работа выполняется по челночной схеме за четыре прохода по следу.

Откосы земляных сооружений планируют автогрейдером (при высоте до 3,5 м) и экскаватором-планировщиком либо экскаватором-драглайном (при большей высоте откосов).

4.7. Технологические расчеты и оформление 4.7.1. Алгоритм выполнения технологических расчетов 1. Составление калькуляции трудовых затрат для всех производственных участков и всех технологических процессов с целью определения трудоемкости процессов Qi и численности исполнителей по каждому процессу Ri.

2. Определение продолжительности выполнения механизированных процессов:

где Vi – объем i-го процесса;

– режим сменности работы;

Ni – число машин, занятых на выполнении i-го процесса;

Пнi – нормативная сменная выработка машины при выполнении i-го процесса, формула (3.2).

3. Определение продолжительности процессов, выполняемых вручную:

где Qi – трудоемкость i-го процесса, чел.-дн.;

Ri – численность звена рабочих, занятых на выполнении i-го 4. Определение плановой трудоемкости процесса где Тпл – принятая по графику продолжительность выполнения процесса, рабочих дн. (получается путем округления расчетных величин до целых смен или до 0,5 смены).

На основе Qпл определяется плановая выработка на одного рабочего за смену:

5. Определение потока работ за смену 6. Расчет планируемого процента выполнения норм Результаты технологических расчетов составляют табличную часть технологического графика (рис. 4.10).

4.7.2. Технологический график выполнения процессов График строится по данным технологических расчетов в виде линейной диаграммы или циклограммы (рис. 4.10).

В соответствии с графиком производства работ строится и график движения рабочей силы, представляющий собой план общего ежедневного выхода рабочих на работу на данном объекте.

Для планирования сложных комплексных процессов, требующих для их выполнения большого числа исполнителей, используются сетевые графики [16].

пневмокатком при 10 проходах 100 м3 388,5 0,81 39, Планировка верха земл.

Устройство кюветов в выемке 4.7.3. Ведомость потребности рабочей силы На основании выполненных технологических расчетов и графика производства работ составляется ведомость потребности рабочей силы.

Рекомендуется для производства земляных работ формировать укрупненные комплексные бригады постоянного состава [16].

4.8. Карта операционного контроля качества работ по устройству Карты операционного контроля качества работ включают указания о допусках при сооружении земляного полотна, содержании и структуре операционного контроля, а также возможные дополнительные требования, предусматриваемые строительными нормами [11, 15].

4.8.1. Основные допуски при разработке выемки и отсыпке насыпи Возможные отклонения от проектных размеров приведены в табл.

4.16.

Ширина земляного полотна Отметки по оси и бровкам земляного полотна Толщина отсыпаемого слоя h Плотность грунта в насыпи по абсолютной величине Схемы поперечного сечения выемки и насыпи с указанием предельных отклонений представлены на рис. 4.11.

Рис. 4.11. Схемы поперечного сечения выемки (а) и насыпи (б) Примечания к карте по данному виду работ:

1. Увеличение крутизны откосов выемки и насыпи не допускаются.

2. Объем недобора грунта на откосах выемки не должен превышать 8– 10 %.

3. Недобор грунта до проектной отметки в основании выемки должен быть равным 0,2 м с учетом высоты сливной призмы и допуска на отклонение.

4. Уплотнение до нормируемой плотности грунтов насыпи и в необходимых случаях – под основной площадкой выемки – должно производиться согласно требованиям строительных норм [15].

5. При возведении насыпи следует предусматривать запас на осадку в процентах от проектной высоты насыпи для грунтов:

– глинистых переувлажненных – 2–3;

– скальных и крупнообломочных при послойном возведении с применением уплотняющих машин – 3;

– песчаных и глинистых при коэффициенте уплотнения К = 0,95 – 0,5;

при К = 0,90 – 1–2,5.

6. При возведении насыпи из неоднородных грунтов должны соблюдаться следующие условия:

– поверхность слоев из менее дренирующих грунтов, располагаемых под слоями из более дренирующих, должна иметь уклон в пределах 0,04–0,1 от оси насыпи к откосам;

– поверхность слоев из более дренирующих грунтов, располагаемых под слоями менее дренирующих грунтов, устраивается горизонтальной.

4.8.2. Содержание и структура операционного контроля качества Метод и средства Измерительный, Измерительный, Оборудование Лицо, ответственное Главный инженер мехколонны Привлекаемые для Геодезическая группа Грунтовая лаборатория Где регистрируются Общий журнал работ Журнал контроля качества Номограмма для определения объёмов земляного полотна Номограмма для определения объёмов земляного полотна Группы грунтов по трудности разработки Наименование и 1) галечно-гравийно частиц до 80 мм примесей 3) глина тугопластичная с гальки до 10 % 4) грунт растительного слоя:

без корней и примесей с корнями и примесью 6) супесь с примесью щебня, гальки, гравия до 10 % 7) суглинок легкий без щебня гальки до 10 % 8) суглинок тяжелый с примесью до 10 % Марка базового автомобиля Наибольшая глубина копания, Радиус выгрузки при наибольшей высоте, м Техническая характеристика скреперов Характеристики Вместимость ковша, м Трактор (тягач) Толщина отсыпаемого слоя, м Техническая характеристика бульдозеров Показатели Трактор Габаритные Нормы затрат труда и машинного времени на производство земляных работ (ЕНиР-88. Сб. Е2.

1. Е2-1-7. Разработка грунта при устройстве выемок и насыпей одноковшовыми экскаваторами «драглайнами»

Профессия и разряд рабочих А. «Драглайн» с ковшом с зубьями при работе на вымет.

Б. «Драглайн» с ковшом со сплошной режущей кромкой при работе навымет.

Вместимость 2. Е2-1-8. Разработка грунта при устройстве выемок и насыпей одноковшовыми экскаваторами «прямая лопата»

Профессия и разряд рабочих А. Экскаваторы с механическим приводом при работе с погрузкой в транспортные Вместимость Б. Гидравлические экскаваторы при работе с погрузкой в транспортные средства.

Вместимость 3. Е2-1-9. Разработка грунта при устройстве выемок и насыпей гидравлическими одноковшовыми экскаваторами Профессия и разряд рабочих Вместимость 4. Е2-1-21. Разработка и перемещение грунта скреперами А. Прицепные скреперы. Нормы времени на 100 м3 грунта трактора

I II I II

I II I II

I II III I II III

ФЕР01-01- Вместимость ковша,

I II III IV

ФЕР01-01- Вместимость ковша,

I II III IV

I II III IV

I II III IV

I II III IV

I II III IV

I II III IV