Как выбрать схему разработки грунта бульдозером

Обновлено: 07.07.2024

Для создания выемки небольшой глубины и протяженности, планировки участка, засыпки котлованов используют бульдозеры, которые относятся к землеройно-транспортным машинам. За один цикл работы эта техника разрабатывает, перемещает почву и создает насыпь. На практике применяются различные схемы разработки грунта бульдозером, которые зависят от характеристик почвенного покрова и условий проведения таких работ. Это следует учитывать при расчете технологической карты, чтобы технические возможности машины были задействованы максимально.

Технология разработки грунта

Работа техники заключается в копке, перемещении и распределении почвенной массы. Для отделения части грунта одновременно производится заглубление отвала и движение машины вперед. При этом масса накапливается перед отвалом, а резка продолжается до момента, когда она не достигнет верхнего края отвала. В зависимости от поставленной задачи, масса выгружается или распределяется на участке слоем с определенной толщиной.

Чаще всего, применяются следующие схемы:

Прямоугольная стружка. Данный способ предполагает максимальное заглубление рабочего органа в поверхность с учетом мощности техники и характеристик почвы. При таком положении машина перемещается вперед и на всем пути срезает ровный пласт. Этот способ наиболее эффективен при работе под уклон, снятии растительного слоя. При этом техника работает с максимальной производительностью. Высота пласта зависит от толщины растительного слоя и условий для выполнения работы.
Клиновая. Применяется на территориях с легкими, нескальными и влажными почвами, не подходит – для тяжелых. Навесное оборудование погружают на максимально возможную глубину, при перемещении техники постепенно его поднимают.
Гребенчатая.Схема применяется на участках с тяжелой почвенной структурой. Погружение рабочего органа проводится на самую большую глубину, при снижении оборотов двигателя его поднимают на треть глубины. Такую операцию повторяют два-три раза, набирая полный отвал породы. При такой схеме мощность трактора используется практически на 100%.

Поскольку при перемещении массы ее часть высыпается за пределы рабочего органа, расстояние не должно превышать 50 метров. Эффективна поэтапная транспортировка, при которой весь путь делится на три части и весь грунт накапливается сначала на первом участке, потом – на втором и на третьем.

Способы разработки грунта бульдозерами

Планировка территории производится двумя основными способами – траншейный и послойный. В первом случае в выемке нарезают яруса глубиной до 50 см. Второй способ считается более производительным, поскольку при транспортировке практически не происходят потери земляной массы.

Траншейный

Этот способ имеет две разновидности:

транспортировка массы по траншее между насыпями осыпавшейся почвы;
создание углубления в материковом грунте.

Первый подвид предполагает транспортировку земли, которая была ранее разработана другим землеройным средством. Второй – целесообразно применять, если работы производятся в выемках глубиной до 150 см. Недостатком траншейной технологии является повышенный расход топлива и износ деталей.

Послойный

Способ рассчитан на создание небольших углублений на площадках со сложной конфигурацией. Разработка проводится послойно на толщину пласта за один проход техники.

Если почву нужно переместить на расстояние более сорока метров, используют промежуточный вал или одновременное участие двух или четырех единиц. Эта технология применяется на территориях со скальными и глинистыми породами.

Операции, выполняемые бульдозером. Перед тем как приступить к работе, машинист бульдозера совместно с бригадиром или прорабом участка должен ознакомиться с рельефом местности, состоянием и особенностью грунтов, объёмами предстоящих работ, а также с технической документацией о возможном наличии подземных коммуникаций (кабелей, трубопроводов и др.). Все это необходимо, чтобы наилучшим образом использовать имеющиеся уклоны местности и выбрать наиболее производительные и экономичные способы работы в данных условиях.

При выполнении земляных работ бульдозерами могут выполняться следующие операции: зарезание и набор грунта перед отвалом бульдозера, перемещение грунта, разгрузка и укладка грунта, холостой ход и возвращение к месту зарезания. Перечисленные операции составляют полный цикл работы этого типа машин.

Разработка грунта бульдозером начинается с операций зарезания и набора грунта. Для эффективной работы бульдозера тяговое усилие трактора, на котором смонтировано бульдозерное оборудование, должно быть переменным, близким к максимальному, которое сначала расходуется на зарезание и снятие стружки, а затем на перемещение призмы волочения грунта отвалом. Начинать зарезание следует при максимальном заглублении отвала h, уменьшая это заглубление по мере образования перед отвалом достаточного количества грунта. Стружка зарезания при этом получает форму клина (рис. 3.13, а).

Рис. 3.13. Формы срезаемых бульдозером стружек грунта при работе в различных условиях (стрелкой показано направление движения бульдозера)

При разработке тяжелого грунта сопротивления резанию могут быть настолько значительными, что из-за снижения числа оборотов двигателя трактора потребуется выглубление отвала даже при недостаточном наборе грунта перед ним. В этом случае следует повторить заглубление отвала, как только двигатель трактора наберет нормальные обороты, причем повторение может быть многократным. Стружка зарезания при этом будет иметь гребенчатую форму (рис. 3.13, б). При гребенчатом зарезании трехкратного заглубления для средних грунтов и средних классов по тяговому усилию базовых тракторов рекомендуются следующие размеры стружек:

Для бульдозеров с базовыми тракторами других классов по тяговым усилиям (меньших или больших) размеры снимаемых стружек грунта соответственно будут меньшими или большими.

Для легких грунтов, когда тяговые усилия трактора, как правило, недоиспользуются, грунт разрабатывается при постоянной максимальной глубине стружки h . Стружка зарезания при этом получается ленточной (рис. 3.13, в). Длина участка зарезания L и время набора грунта перед отвалом будут минимальными. Ленточное зарезание применяется, когда заглубление по условиям производства требуется относительно небольшим, например, при снятии растительного слоя. Заглубление отвала в этом случае не превышает 10—15 см (рис. 3.13, г). Для разработки грунта такой способ зарезания не рекомендуется.

Наиболее производительным является зарезание с образованием стружки клиновидной формы. Однако этот способ в ряде случаев не может быть применен. Так, в твердых и пересохших грунтах, особенно когда бульдозер оборудован канатно-блочной системой управления, нож отвала часто не погружается в грунт на требуемую глубину. В этих случаях резание следует выполнять по гребенчатой схеме-

Когда позволяет рельеф местности, разрабатывать грунты бульдозерами следует под уклон, так как это значительно повышает их производительность. При работе под уклон увеличивается сила тяги машины, уменьшается сопротивление перемещению грунта и увеличивается его объём перед отвалом. При разработке грунта на подъём наблюдается обратное явление — сила тяжести машины и перемещаемого грунта значительно снижает силу тяги трактора, соответственно объём перемещаемого отвала грунта резко уменьшается.

Увеличение производительности бульдозеров при работе под уклон по сравнению с работой на горизонтальном участке характеризуется следующими средними показателями:

На горизонтальных участках — 100 %

«подъёмом 10% — 60-70%

Увеличение тягового усилия при работе под уклон позволяет вести зарезание грунта более мощной ленточной или клиновой стружкой при несколько меньшей скорости, в результате чего путь и время зарезания и набора грунта сокращаются, а производительность увеличивается. При работе под уклон наиболее часто применяют прямое зарезание с получением стружки ленточной формы, при которой первоначальная максимально возможная толщина стружки может быть выдержана на всем пути набора грунта. Это обеспечивается тем, что в результате увеличения развиваемого трактором бульдозера тягового усилия и уменьшения сопротивления грунта при перемещении его под уклон объём грунта перед отвалом увеличивается не менее чем на 50 %. Бульдозер может работать на участках с уклоном до 30°, двигаясь при зарезании грунта сверху вниз и поднимаясь в гору задним ходом, без поворота, особенно на коротких участках.

На операции по зарезанию и набору грунта при работе бульдозером в среднем затрачивается 12-18 с. При разработке наиболее часто встречающихся грунтов (II—III групп) рекомендуется ступенчатый способ зарезания с получением отделяемых от массива грунта стружек (пластов) гребенчатой формы. Для повышения производительности бульдозера при зарезании и наборе грунта машинист должен стремиться к использованию всей длины ножа.

Операции по перемещению грунта к месту укладки начинают сразу же по окончании набора его перед отвалом, причем выполняют на II и III передачах базовой машины. При перемещении грунт осыпается по краям отвала, вследствие чего получаются значительные потери. Во избежание потерь и в целях повышения производительности бульдозера грунт перемещают двумя способами — по траншее в грунте (рис. 3.14, а)

Рис. 3.14. Схемы перемещения грунта бульдозерами по траншеям

и по траншее, образованной из валов грунта, осыпавшегося во время предыдущих проходов бульдозера (рис. 3.14, б).

Для получения траншей в грунте зарезание выполняют бульдозером по одному и тому же следу несколько раз. В результате получается траншея глубиной 30—60 см с валиками по-бокам до 20—30 см. Объём грунта, перемещаемого по траншее за один проход бульдозера, увеличивается в среднем на 20 %. Когда траншею в грунте получить почему-либо невозможно (разработка песчаных, супесчаных, насыпных грунтов), грунт перемещают по одному и тому же следу несколько раз, в результате чего из осыпающегося по краям отвала грунта образуются валики, между которыми получается траншея. Высота валиков при этом может достигать 30—60 см, что в дальнейшем при разработке и перемещении грунта почти полностью исключает его потери. Для того чтобы обеспечить постоянный объём грунта перед отвалом при перемещении грунта без траншеи, целесообразно небольшое заглубление отвала — на 1—2 см. Объём земляных работ, выполняемый бульдозерами траншейным способом, достигает 60 % от всего объёма выполняемого этими машинами.

Для уменьшения потерь грунта отвал бульдозера часто оборудуют открылками, которые позволяют значительно увеличить объём грунта, перемещаемого перед отвалом за один цикл, а это дает возможность примерно в 1,25-1,5 раза повысить производительность бульдозера. Применение козырьков исключает возможность пересыпания грунта через верх отвала. К недостаткам бульдозеров, отвалы которых оборудованы открылками и другими уширителями, относится уменьшение их манёвренности. Поэтому такие бульдозеры целесообразно применять при работе в нестесненных условиях и преимущественно на планировочных I работах.

В целях увеличения производительности бульдозеров при перемещении грунта нередко применяют работу двух спаренных бульдозеров. Этот способ требует более высокой квалификации машинистов, так как работа двумя спаренными бульдозерами должна быть более слаженной и согласованной.

Рис. 3.15. Схемы перемещении грунта бульдозерами в несколько этапов:

а — перемещение в два этапа; б — перемещение с одним промежуточным валом; в — перемещение с двумя .промежуточными валами; В — промежуточный вал; 1—17 — порядок зарезания и укладки грунта в насыпь; I—IV — порядок разработки слоев грунта; 1-1 — I слой, первое зарезание; 1-2 – I слой,второезарезание; 1-3 — I слой, третье зарезание; 11-2 — II слой, второе зарезание; II-4 — II слой, четвертое зарезание; I и I — перемещение, грунт оставлен в промежуточном валу; II — перемещение, грунт уложен в насыпь

Для спаренной работы бульдозеры устанавливают рядом с интервалом между внутренними щеками отвалов 0,25—0,5 м в зависимости от характера перемещаемого грунта. Для грунтов I—II категорий интервал не должен быть больше 25 см, а для грунтов III—IV категорий, т. е. связных, комковатых, этот интервал может быть увеличен до 0,5 м. Ширина перемещаемого вала грунта при спаренной работе бульдозеров достигает 6,0—7,0 м, а потери грунта в пути уменьшаются вдвое, так как грунт теряется только с наружного края каждого из отвалов. Объём грунта, перемещаемый спаренными отвалами, на 15 — 20 % больше объёма грунта, перемещаемого за один приём двумя бульдозерами, работающими отдельно.

Применяют также способ перемещения грунта в два этапа, обеспечивающий увеличение производительности до 10 %. При этом способе разрабатываемый грунт сначала перемещают до половины пути и оставляют в куче — I этап. По мере накопления грунта в куче (до 100—

200 м³) бульдозер перемещает его до места укладки — II этап (рис. 3.15, а). Этот способ разработки обеспечивает меньшие потери грунта в пути и более высокую производительность бульдозера по сравнению с разработкой и перемещением грунта в один этап.

Такой же эффективности можно добиться, применяя способ перемещения грунта с одним или двумя промежуточными валами. Перемещение грунта с одним промежуточным валом (рис. 3.15,6) заключается в том, что машинист, разрабатывая выемку или карьер траншейным способом, перемещает грунт при первом зарезании только на 1/2 или 1/3 часть пути. При втором зарезании набранный перед отвалом грунт перемещается к месту укладки, при этом по пути захватывается также грунт, оставленный от предыдущего зарезания. В такой же почти последовательности перемещают грунт с двумя промежуточными валами (рис. 3.15, в) с той лишь разницей, что машинист первый набор грунта перед отвалом перемещает на 3/4 пути до места укладки, а второй набор — на 1/2 пути; потом при третьем наборе грунта и перемещении его к месту укладки машинист захватывает отвалом бульдозера также грунт, оставленный за первые два прохода.

Операции по укладке перемещаемого грунта могут выполняться различными способами. Наиболее распространены способ послойного размещения (рис. 3.16, а, б) и способ накапливания отдельными кучами с последующей планировкой (рис. 3.16, в, г, д).

Рис. 3.16. Основные схемы укладки грунта бульдозерами

Применяется способ укладки грунта кучами — отдельными, внолу-прижим и вприжим. При укладке грунта отдельными кучами их доставляют к месту укладки и отсыпают на таком расстоянии, чтобы подошвы их откосов касались друг друга (см. рис. 3.16, в). При укладке грунта вполуприжим вторую и последующие кучи при отсыпке надвигают на ранее отсыпанные так, что расстояние между вершинами куч примерно равно их высоте (см. рис. 3.16, г). При укладке грунта вприжим расстояние между вершинами отсыпаемых куч должно быть 0,5-0,75 их высоты (см. рис. 3.16, д).

При укладке грунта отдельными кучами высота- их равна примерно 0,6-0,7 м, после разравнивания (планировки) получается слой толщиной около 0,25-0,30 м. При укладке грунта вполуприжим высота куч равна 0,7—0,9 м, после их разравнивания получается слой толщиной 0,4— 0,6 м. При укладке грунта вприжим высота куч достигает 1,0—1,2 м, после их разравнивания получается слой до 0,6—0,8 м.

После завершения операции по освобождению отвала от грунта машинист возвращает бульдозер в исходное положение — выполняет холостой ход. В зависимости от дальности перемещения грунта машина возвращается в исходное положение задним ходом (без разворота машины) или передним ходом (с разворотом машины). При перемещении грунта более чем на 50 м и широком фронте работ, когда имеется возможность свободного разворота машины в месте укладки и в месте зарезания грунта, холостой ход бульдозера выполняют передним ходом на IV—V передачах. При перемещениях грунта менее чем на 50 м холостой ход бульдозера выполняют задним ходом на III—IV передачах.

Основные схемы выполнения работ бульдозерами. К основным схемам выполнения работ бульдозерами относятся прямая и боковая разработки грунта, разработка грунта ступенями, срезка возвышенностей (холмов, бугров), засыпка оврагов, ям, траншей и пазух, планировка площадок, срезка откосов в выемках, возведение насыпей, устройство каналов при поперечном перемещении грунта.

При прямой разработке грунта бульдозер, двигаясь по прямой линии, срезает и перемещает грунт к месту отсыпки, после чего, подняв отвал, возвращается задним ходом в исходное положение. Грунт срезают и перемещают до тех пор, пока он не будет выбран на требуемую глубину. Работа бульдозера будет наиболее производительной при перемещении грунта на расстояние 15—25 м. Эта схема работы бульдозера применяется при разработке траншей по ширине, равной ширине отвала, при засыпке оврагов и т. п.

При боковой разработке грунта бульдозер, двигаясь сначала по прямой, срезает грунт, накапливая его перед отвалом, затем делает поворот в правую или в левую сторону, где отсыпает грунт. Оставив грунт в месте отсыпки, бульдозер возвращается задним ходом в исходное положение и повторяет ту же операцию. Эта схема применяется при срезке бугров, засыпке впадин и траншей, планировочных работах.

При разработке грунта ступенями бульдозер, двигаясь по прямой вперед, срезает и перемещает грунт в возводимую насыпь с одной позиции, а обратно возвращается для следующего забора грунта в другое место, находящееся рядом с первой позицией.

Для забора следующей партии грунта бульдозер возвращается задним ходом. Эта схема работы бульдозера наиболее распространена при возведении насыпей.

При срезке бугров, холмов и отдельных неровностей, а также при разработке выемок набор грунта осуществляется при движении бульдозера под уклон, причем общая высота срезки может достигать 3 м и больше, а уклон, под которым срезается грунт, — до 30°.

Засыпка оврагов, ям и траншей выполняется аналогично рассмотренной выше схеме по срезке холмов, бугров и различного рода неровностей. Эти работы часто совмещаются — срезая бугры и неровности, засыпают ямы, траншеи и др.

При выполнении планировочных работ проходы бульдозера должны перекрывать друг друга в среднем на 0,5 м. Машинист бульдозера обязан тщательно следить за ходом планировочных работ, срезая бугры и делая досыпки в ямы срезанным грунтом.

Кроме того, машинист должен так регулировать положение отвала, чтобы не образовывалось; неровностей и волнистой поверхности. Планируемая поверхность может быть горизонтальной или иметь требуемый по проекту продольный или поперечный уклон.

Срезка откосов в глубоких выемках выполняется в два приёма: сначала срезают откос при движении бульдозера под уклон, перемещая грунт в выемку, а затем срезанный грунт из выемки перемещают в насыпь или под откос насыпи. Уклон откоса, по которому может спускаться бульдозер, перемещая грунт, во избежание сползания не должен превышать 25°

При устройстве каналов с поперечным перемещением грунта нож отвала бульдозера срезает грунт по всей ширине канала и перемещает его на противоположную бровку, возвращаясь задним ходом в исходное положение.

Такой способ применим при устройстве каналов относительно небольшой ширины глубиной до 2,0 м и крутизне его откосов не более 20°. Окончательная доводка профиля канала выполняется откосниками.

Установка и наладка рабочих органов бульдозеров. Меняя при установке положение отвала, можно уменьшить или увеличить усилие резания, соответственно увеличить или уменьшить скорость рабочего хода машины, а также в известных пределах и мощность ее двигателя. Положение отвала бульдозера определяется углами: резания 7; положения отвала в плане а; наклона отвала у>.

Угол резания грунта у — угол между передней гранью отвала и плоскостью резания, которая у бульдозеров совпадает с плоскостью движения режущей кромки ножей. При разработке легких грунтов отвал следует устанавливать с углом резания γ= 60:65°, а при разработке тяжелых грунтов γ = 52:57°. Для изменения угла резания у бульдозеры оборудованы устройствами (механическими или гидравлическими), посредством которых меняют положение отвала. У бульдозеров с механическим приводом для изменения угла γ предусмотрены регулировочные винты на раскосах или специальная планка с отверстиями, а также особая конструкция опорных шарниров толкающих брусьев, обеспечивающих зазор в их соединениях: у бульдозеров с гидравлическим приводом — отдельно установленные гидроцилиндры.

Угол положения отвала в плане α — угол между осью движения бульдозера и плоскостью отвала. Изменение положения отвала в плане может быть обеспечено только в бульдозерах с поворотным отвалом (в универсальных бульдозерах — путем его перестановки при остановке машины). В бульдозерах с канатно-блочным, механическим приводами перестановка выполняется вручную с закреплением штырями подкосов бульдозерного оборудования на основной толкающей раме бульдозера; в бульдозерах с гидравлическим приводом — посредством гидроцилиндров из кабины машиниста.

Угол положения отвала в плане должен соответствовать характеру выполняемых работ. Рекомендуются следующие значения угла α: при перемещении грунта — 90°; при разравнивании грунта — 120°; при засыпке траншей, канав и др. — 135°.

Угол наклона отвала φ — угол между плоскостью движения кромки ножей отвала и плоскостью движения бульдозера. В большинстве случаев наклон отвала является нежелательным, так как возникающее неравномерное распределение усилий резания неблагоприятно отражается на управляемости бульдозера (машину уводит в сторону) и его техническом состоянии. В отдельных случаях (работа на косогорах и т. п.) наклон отвала является необходимым. Принимаются следующие углы наклона отвала: на тяжелых, а также связных грунтах 4—8°; при работе на косогорах и неровностях 4°.

Необходимо постоянно следить за состоянием ножей бульдозеров — работа затупленными ножами снижает производительность.

Землеройно-транспортные машины относятся к машинам циклического действия. Цикл работы:

набор (резание) грунта;

перемещение к месту выгрузки;

обратный (холостой) ход в забой.

Основными видами землеройно-транспортных машин являются скреперы и бульдозеры.

Скрепер является землеройно-транспортной машиной цикличного действия, предназначенной для послойного резания грунта, транспортирования его к месту укладки и разгрузки в сооружение или в отвал.

Скрепер представляет собой ковш с передней режущей кромкой, укрепленной на раме с пневмоколесным ходом. Дышлом скрепер присоединяется к гусеничному трактору или пневмоколесному тягачу. При опускании ковш передней режущей кромкой врезается в грунт. При движении скрепер непрерывно срезает слой грунта, заполненный ковш закрывается передней заслонкой. Управление ковшом скрепера может быть канатным или гидравлическим.

Скреперы разделяются на прицепные, полуприцепные и самоходные. Прицепные скреперы обычно работают с гусеничными тракторами, а полуприцепные — с одноосными (реже двухосными) пневмоколесными тягачами. Самоходные скреперы имеют собственную силовую установку. Объем ковша скрепера составляет от 2,7 до 15 м3. Ковши скреперов бывают с принудительной, полупринудительной и свободной разгрузкой. Принудительная разгрузка ковша скрепера осуществляется выдвижением задней стенки ковша. Полупринудительная разгрузка выполняется поворотом днища и задней стенки ковша относительно шарнира. Грунт выгружается под действием собственного веса и давления задней стенки ковша, поворачивающейся относительно шарнира в передней части ковша.

Рациональная дальность продольного перемещения грунта для прицепных скреперов до 1000 м и для самоходных — до 2—3 км и в отдельных случаях — до 5 км.

Скреперы используются при производстве земляных работ по возведению насыпей, устройству выемок, планировке больших площадей. По сравнению с другими землеройными машинами скреперы, особенно самоходные, имеют ряд достоинств:

а) осуществляют тонкослойное резание грунта, что позволяет механизировать мелкие планировочные работы по заданным отметкам;
б) могут послойно отсыпать доставляемый грунт при возведении насыпей, дамб, плотин с уплотнением этих слоев колесами скрепера;
в) значительно снижают стоимость разработки, транспортирования и укладки грунта в насыпях по сравнению с выполнением этих работ одноковшовыми экскаваторами и автосамосвалами при небольшой дальности транспортирования грунта.

Основные схемы работы скреперов

Скреперы набирают грунт при прямолинейном движении.

В зависимости от вида грунта различают следующие способы набора грунта:

а) Способ набора грунта постоянной толщины тонкой прямой стружкой применяют на любых связных грунтах при работе под уклон.

б) Клиновой, т.е. с переменной толщиной стружки, — при разработке любых связных грунтов на горизонтальных участках.

в) Гребенчатый с переменным заглублением и выглублением ковша — при разработке сухих суглинистых и глинистых грунтов на горизонтальных участках. Клевковый с переменным заглублением ковша скрепера на возможно большую глубину и последующим полным его выглублением (разновидность гребенчатого способа) — при разработке сухих песчаных и супесчаных грунтов на горизонтальных и наклонных участках.

Скрепер снимает ковшом стружку грунта толщиной 0,12-0,35 м и шириной 1,65-2,75 м. Толщина отсыпаемого слоя 0,35-0,5 м. Для обеспечения равномерной толщины отсыпаемого слоя грунта ковш разгружают только при движении скрепера.

Для увеличения толщины стружки, сокращения затрат времени и пути наполнения ковша применяют тракторы-толкачи, число которых зависит от типа скрепера, вместимости ковша и дальности транспортировки (1 толкач обслуживает 2-6 скреперов). Длина пути наполнения ковша при совместной работе скрепера и толкача в супесчаных и суглинистых грунтах сокращается до 10-12 м, в глинистых — до 15-18 м при нормальной длине пути наполнения 22-26 м. При этом толщина стружки увеличивается на 20-25%. Трактор-толкач особенно эффективен при разработке плотных и тяжелых грунтов, когда усилия тягача скрепера при наборе грунта не хватает.

В зависимости от характера возводимого сооружения, взаимного расположения мест разработки и укладки грунта, а также от местных условий применяют следующие траектории движения скреперов:

Наиболее простая — эллиптическая схема, она применяется в большинстве случаев при планировочных работах в промышленном и гражданском строительстве. Наибольший эффект дает при возведении насыпей или разработке выемок на линейно-протяженном строительстве с высотой насыпи или глубиной выемок не более 2 м, т.е. когда не требуется устройство выездов.

Спиральная схема представляет собой разновидность эллиптической, она применяется при возведении широких насыпей из двухсторонних резервов или широких выемок высотой или глубиной до 2,5 м. Не требует устройства съездов и выездов. Поскольку отсыпка грунта по этой схеме производится перпендикулярно оси возводимого сооружения, сокращается дальность транспортировки, что увеличивает производительность.

Схема движения скрепера по зигзагу применяется при возведении насыпей высотой до 6 м из резервов по длине захвата 200 м и более. Уменьшается число поворотов и дальность возки грунта, до 15% повышается производительность скрепера по сравнению с организацией работы по эллиптической схеме.

Челночно-поперечную схему применяют на возведении насыпей высотой менее 1,5 м при работе из двухсторонних резервов. Движение скреперов аналогично движению по эллиптической схеме, но по сравнению с эллиптической схемой производительность скрепера в этом случае выше на 20-25%.

Челночно-продольная схема движения скреперов применяется при возведении насыпей до 5-6 м с заложением откосов не круче 1:2 с транспортировкой грунта из двухсторонних резервов. Холостой пробег скрепера при этой схеме сокращается до минимума.

При вертикальной планировке площадей рекомендуются эллиптическая, спиральная и челночно-поперечная схемы движения скреперов.

Транспортирование грунта скрепером должно осуществляться с наибольшей скоростью, которая зависит от состояния землевозных путей, мощности и конструкции тягача.
Временные землевозные дороги, особенно в грузовом направлении, должны иметь минимальное число поворотов и подъемов. Разгрузка грунта производится при движении скрепера на прямых участках пути. При послойной укладке грунта разгрузка ведется на минимальных скоростях, а при разгрузке грунта опрокидыванием ковша — на скоростях транспортирования. Продолжительность груженого и холостого ходов скрепера, даже (при незначительной дальности перемещения грунта, составляет до 70% от времени цикла, поэтому особенно важно добиться экономии времени на этих операциях. Выбирая схему движения скреперов, необходимо стремиться к сокращению количества разворотов, уменьшению углов подъема, особенно при движении скрепера при загруженном состоянии, увеличению скорости движения. Желательно, чтобы длина забоя и фронт разгрузки позволяли обеспечить полную; загрузку и разгрузку ковша. Места укладки и разработки грунта рекомендуется выбирать таким образом, чтобы путь загруженного скрепера был кратчайшим и не имел крутых поворотов.

Бульдозеры представляют собой навесное оборудование на базовый гусеничный или пневмоколесный трактор (двухосный колесный тягач), включающее отвал с ножами, толкающее устройство в виде брусьев или рамы и систему управления отвалом.

Современные бульдозеры являются конструктивно подобными машинами, базовые тракторы и навесное оборудование которых широко унифицированы. Главный параметр бульдозеров — тяговый класс базового трактора (тягача).

Бульдозеры применяют для послойной разработки и перемещения грунтов I. IV категорий, а также предварительно разрыхленных скальных и мерзлых грунтов. С их помощью выполняют планировку строительных площадок, возведение насыпей, разработку выемок и котлованов, нарезку террас на косогорах, разравнивание грунта, отсыпаемого другими машинами, копание траншей под фундаменты и коммуникации, засыпку рвов, ям, траншей, котлованов и пазух фундаментов зданий, расчистку территорий от снега, камней, кустарника, пней, мелких деревьев, строительного мусора и т.п. Широкое использование бульдозеров в строительном производстве определяется простотой их конструкции, надежностью и экономичностью в эксплуатации, высокими производительностью, мобильностью и универсальностью.

общего назначения, используемые для выполнения основных видов землеройно-транспортных и вспомогательных работ в различных грунтовых и климатических условиях, и

специальные, применяемые для выполнения целевых работ в специфических грунтовых или технологических условиях (бульдозеры-толкачи, подземные и подводные бульдозеры);

в зависимости от тягового класса (номинальному тяговому усилию) базовых машин:

малогабаритные (класс до 0,9),

легкие (классов 1,4. 4),

средние (классов 6. 15),

тяжелые (классов 25. 35) и

сверхтяжелые (класса свыше 35);

по типу ходового устройства — гусеничные и пневмоколесные;

по конструкции рабочего органа:

с неповоротным в плане отвалом, постоянно расположенным перпендикулярно продольной оси базовой машины, и

с поворотным отвалом, который может устанавливаться перпендикулярно или под углом до 53° в обе стороны к продольной оси машины;

по типу системы управления отвалом — с гидравлическим и механическим (канатно-блочным) управлением.

При канатно-блочной системе управления подъем отвала осуществляется зубчато-фрикционной лебедкой через канатный полиспаст, опускание — под действием собственной силы тяжести отвала. При гидравлической системе управления подъем и опускание отвала осуществляются принудительно одним или двумя гидроцилиндрами двустороннего действия. Бульдозеры с механическим управлением в настоящее время промышленностью не выпускаются.

Рабочий цикл бульдозера: при движении машины вперед отвал с помощью системы управления заглубляется в грунт, срезает ножами слой грунта и перемещает впереди себя образовавшуюся грунтовую призму волоком по поверхности земли к месту разгрузки; после отсыпки грунта отвал поднимается в транспортное положение, машина возвращается к месту набора грунта, после чего цикл повторяется. Максимально возможный объем призмы волочения современные бульдозеры набирают на участке длиной 6. 10 м. Экономически целесообразная дальность перемещения грунта не превышает 60. 80 м для гусеничных бульдозеров и 100. 140 м для пневмоколесных машин. Преимущественное распространение получили гусеничные бульдозеры, обладающие высокими тяговыми усилиями и проходимостью. Чем выше тяговый класс машины, тем больший объем земляных работ она способна выполнять и разрабатывать более прочные грунты.

Производительность бульдозеров зависит от выбора рациональной схемы резания и перемещения грунта и сокращения рабочего цикла. Во всех случаях, когда это позволяет рельеф местности, резание и перемещение грунта надо вести под уклон. Для сокращения потерь грунта при перемещении на расстояние свыше 50 м применяют спаренную работу бульдозеров.

Разработку грунта бульдозерами ведут послойно или по траншейной схемам, при этом, возможны (подобно скреперу, см. рис. выше) следующие способы срезания стружки:

-стружкой постоянной толщины – для всех видов грунта при их наборе на подъеме или для грунтов со значительным сопротивлением копанию;
-клиновым, т.е. с переменной толщиной стружки – для грунтов с малым сопротивлением копанию;
-гребенчатый, с попеременным заглублением отвала – для плотных и сухих грунтов.

Послойный способ работы бульдозера предполагает последовательную срезку грунта по всей площадке с рабочим ходом в одном направлении, холостой ход располагается под углом к рабочему, и бульдозер сдвигается на ширину отвала

Траншейный способ предполагает разработку грунта траншеями на ширину отвала. Работа бульдозера может быть организована по маятниковой иличелночной схемам. При маятниковой схеме (Lср ≥ 50…70 м) бульдозер возвращается к месту набора грунта передним ходом с разворотами. При челночной схеме (Lср

Срезку растительного слоя грунта следует выполнять только бульдозерами, мощность которых выбирается в зависимости от максимальной глубины срезки грунта. При глубине срезки до 15 см принимается бульдозер мощностью 80 л.с., при срезке до 20 см – 100 л.с., при срезке до 30 см –120 и 180 л.с. и при срезке свыше 30 см – 250 л.с. Срезаемый бульдозерами растительный грунт можно перемещать к штабелям на расстояние не более 100 м. Грунт срезается продольными проходками бульдозера, двигающегося в рабочем положении под уклон.

При проектировании планировки площадки необходимо выбрать схему резания грунта, схему движения машин, установить последовательность разработки участков.

При необходимости грунты предварительно разрыхляют, применяя для этого прицепные тракторные рыхлители или прицепные тракторные плуги.

Бульдозер ведет разработку выемок и отсыпку насыпей послойно.

Резание грунта рекомендуется вести клиновидной стружкой. Бульдозеры с открылками на отвалах, разрабатывая грунт, перекрывают полосы резания на 3 – 5 % длины отвала. При отсутствии открылков сокращение потерь грунта достигается траншейным способом разработки (рис.) либо спаренной работой бульдозеров. Разработка грунта под уклон (до 20 %) повышает производительность бульдозеров, а на подъем – снижает ее.

Рис. 20. Схема разработки грунта бульдозером траншейным и послойным способами

Движение бульдозера осуществляется обычно челночным способом при холостом заднем ходе. При малой скорости заднего хода и значительных расстояниях перемещения грунта бульдозер может перемещаться по эллипсу или восьмерке с двумя поворотами.

Выемки рекомендуется разрабатывать бульдозером по ярусно-траншейной схеме. Ярус делят в продольном направлении на полосы шириной, равной длине отвала бульдозера, и оставляют между ними стенки шириной 40 – 100 см, благодаря чему исключаются потери грунта с отвала ножа при перемещении его по траншее. Высота яруса – 40 – 50 см. Разработку грунта начинают с полос, прилегающих к бровкам выемки. Стенки, оставленные между траншеями, разрабатывают после выборки грунта во всех траншеях первого яруса.

Основными схемами перемещения грунта из выемки в насыпь являются траншейная схема без образования или с образованием промежуточного вала грунта. Первая схема применяется при перемещении грунта на расстояние 25 – 50 м, вторая – на расстояния свыше 50 м.

Объем грунта (в плотном теле), срезаемого отвалом бульдозера

(м 3 ), будет равен

V_г = , (44)

где а – длина отвала, м;

Н₀ – высота отвала, м;

f – угол естественного откоса грунта, град. (табл. 6.2)

k_p – коэффициент первоначального разрыхления грунта/26/.

При резании грунта длина пути набора равна:

L_н= , (45)

где H – длина стружки, срезаемой ножом бульдозера (принимается в среднем 0,2 м).

Насыпи возводят с помощью бульдозеров попеременно на двух смежных захватках: на одной из них производят отсыпку слоя с разравниванием грунта бульдозером, а на другой – уплотнение грунта машинами.

Подчистные работы целесообразно выполнять с помощью бульдозера в комплексе с экскаватором. В этом случае бульдозер подаёт добираемый грунт под ковш экскаватора, откуда он ковшом подаётся в автомобили-самосвалы или навымет.

Засыпку траншей или пазух фундаментов рекомендуется осуществлять поперечными проходками бульдозера с неповоротным отвалом или продольными проходками универсального бульдозера. Работа бульдозера должна сочетаться с послойным уплотнением грунта в пазухах и траншеях.

Если грунт перемешается на расстояние до 70 м, бульдозер возвращается в забой задним ходом без разворота, свыше 70 м – передним ходом, т.е. с разворотом.

Грунты III группы и выше, а также мёрзлые грунты всех категорий до разработки их бульдозерами должны быть разрыхлены. При этом

объём разрыхлённого грунта не должен превышать сменной производительности комплекта машин во избежание промерзания и пересыхания

грунта в сухое время и переувлажнения его в дождливую погоду. Плотные, гравелистые и щебеночные грунты следует разрабатывать бульдозерами, снабжёнными отвалами с зубьями на ножах.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Читайте также: