Производство землеройно-транспортных работ бульдозерами, бульдозерами-рыхлителями и скреперами

Использование бульдозеров по назначению заключается в постоянной разработке ими фунта и транспортировании его на сравнительно небольшие расстояния (до 100 м). Рабочий цикл бульдо­га включает в себя следующие операции: опускание отвала в требуемое положение, резание и набор грунта, перемещение грунта, а также укладку грунта и перемещение машины в исходное положение. Основной технологической операцией цикла является набор грунта, которую осуществляют при прямолинейном движении бульдозера на первой передаче при угле резания 5...60°. Как правило, бульдозеры работают в технологическом комплекте с другими землеройными машинами (экскаваторами, грейдерами, катками) в качестве основных или вспомогательных машин (см. табл. 5.3). Бульдозеры применяются при возведении земляных сооружений, когда необходимо: снятие поверхностного ноя при вертикальной планировке площадок, перемещение грунта зоны действия или в зону действия рабочего оборудования одноковшовых экскаваторов, разработка неглубоких каналов с транспортированием грунта в отвалы, обратная засыпка траншей и па-чистка пологих откосов, а также строительство насыпей из резервов, выполнение планировочных операций при зачистке оснований под фундаменты, устройство временных дорог, обрат­ная засыпка траншей и пазух и разравнивание грунта на отвалах, бульдозеры используются также и для перемещения грунта, предварительно разработанного экскаваторами, рыхлителями и дру-1ми землеройными машинами.

Различают три схемы разработки и перемещения грунта бульдозерами: прямую, боковую и ступенчатую. Прямую схему применяют при рытье траншей и выемок, ширина которых превышает ширину отвала бульдозера, а также при устройстве въездов на насыпи и выездов из выемок. Боковую схему работы бульдозера используют при перемещении ранее разработанного грунта из "валов или сыпучих материалов (песка, гравия и др.) из бункеров, при срезании легких грунтов толстыми слоями, а также при работе на косогорах. При этом разрабатываемый грунт располага­ется сбоку от пути, по которому бульдозер перемещает его к мес­ту отсыпки. Ступенчатую схему разработки и перемещения грунта применяют преимущественно при устройстве насыпей, вертикаль­ной планировке площадей, когда можно отсыпать разрабатыва­емый грунт по всей ширине выемки. При такой схеме бульдозер разрабатывает грунт параллельными площадями. Переместив грунт из одной захватки, бульдозер совершает холостой ход под углом к оси рабочего кода и начинает разработку и перемещение грунта на расположенной рядом захватке.

Разработка кюветов, неглубоких каналов бульдозерами имеет две разновидности: перемещение грунта по участку канала без срезания слоя, устройство траншей в материковом грунте. Пере­мещение грунта по участку разрабатываемого канала (траншеи) производится в случаях, когда бульдозеры транспортируют грунт, ранее разработанный другой землеройной машиной. Захватывая грунт в канале, бульдозер перемещает его по образовавшемуся пути между валиками из грунта, потерянного при предыдущих рейсах. Вторая разновидность — устройство траншей в материко­вом грунте — реализуется при разработке грунта бульдозерами в выемках глубиной 1... 1,5 м, для чего бульдозер проходит неодно­кратно по одному и тому же следу, срезая грунт по пути своего движения. Обратная засыпка траншеи бульдозером осуществляет­ся грунтом из отвала, расположенного вдоль траншеи. У труб от­сыпку грунта следует вести проходами бульдозера с обеих сторон трубы.

При зачистке пологих откосов бульдозерами отвалы грунта рас­полагают преимущественно вдоль нижней бровки зачищаемого откоса, что позволяет перемещать грунт сверху вниз. Бывает так­же зачистка откосов вверх по откосу. Работы по этой схеме вести целесообразно на участках, где основной объем работ по зачистке откосов выполняют экскаваторы, а бульдозеры лишь подчищают и выравнивают откосы.

Устанавливаемое на бульдозерах рыхлительное оборудование применяется для рыхления плотных и мерзлых грунтов, трещино­ватых скальных пород на вскрышных операциях, при разработке котлованов, а также строительстве и реконструкции дорог. Рабо­чий цикл бульдозера-рыхлителя состоит из следующих операций: опускания зубьев рыхлителя и их заглубления в грунт, рыхления грунта, выглубления зубьев рыхлителя и возвращения машины в исходное положение холостым ходом. Если при рыхлении и пере­мещении грунта используют бульдозеры-рыхлители, то сначала они разрыхляют грунт на заданном участке и работают по циклу рыхлителя, а затем перемещают его отвалом бульдозера. Бульдо­зеры-рыхлители с тяговым усилием 100 КН (класса 10 т) рыхлят плотные и промерзшие грунты на глубину 0,4...0,5 м. Для рыхления на большую глубину применяют рыхлители с одним зубом, Останавливаемые на базовых тракторах с тяговым усилием 170...220 КН (класса 15...25 т). В зависимости от глубины рыхления для обеспечения требуемой кусковатости грунта и достиже­ния максимального объема разрыхленного грунта за один проход Определяется расстояние между смежными проходами. Образу­ющиеся между смежными проходами зоны неразрыхленной по­воды в нижней части разрабатываемого слоя разрушают дополнитедьными перекрестными проходами рыхлителя. Расстояние между перекрестными проходами в 1,2... 1,5 раза больше расстояния между основными проходами. Направление перекрестных прохойюк принимают под углом 60...90° к основным. Оптимальные зна­чения угла рыхления находятся в пределах 30...45°.

В состав работ, выполняемых с применением скреперов при возведении земляных сооружений, входят: снятие растительного слоя и перемещение его в места скопления (кавальеры), вскрыш­ные процессы в карьерах нерудных материалов, устройство насыпей и выемок с транспортировкой грунта на расстояние до 220 м, а также срезка возвышенных мест и укладка грунта в низкие уча­стки земляных сооружений. Рабочий цикл скрепера состоит из следующих операций: резания грунта и загрузки ковша, транс­портирования грунта к месту его укладки, а также разгрузки ков­ша с укладкой грунта и перемещения машины в исходное поло­жение (в забой). Резание грунта и загрузка ковша происходят при прямолинейном движении скрепера по забою на первой передаче с опущенным ковшом при заглубленных в грунт ножах. Наиболее распространенным способом резания грунта является резание стружки переменной толщины, что обеспечивает постоянство за­грузки двигателя базовой машины скрепера на протяжении всего периода набора грунта и уменьшает время загрузки ковша. Длина пути набора грунта ковшом скрепера зависит от типа разрабаты­ваемого грунта, мощности скрепера, толщины срезаемой ковшом стружки. Длина пути набора грунта ковшом вместимостью 6...7 м³, 8... 10 м³ и 15 м³ составляет соответственно 9... 13 м, 10... 12 м и 18 м. В зависимости от размеров земляного сооружения, располо­жения выемок, насыпей и отвалов грунта могут быть применены эллиптическая схема движения скрепера или движение восьмер­кой. Наиболее широко используемая эллиптическая схема движе­ния скрепера имеет две основные разновидности: поперечную и Продольную. При поперечной схеме движения наполнение ковша и его разгрузка происходят, когда скрепер движется перпендику­лярно оси сооружения, она применяется при больших попереч­ных сечениях выемок и их малой глубине. Продольная схема дви­жения предполагает наполнение ковша и его разгрузку при дви­жении скрепера вдоль оси сооружения. Реализация обеих схем не меняет расстояние транспортирования грунта скрепером. Схему движения восьмеркой применяют при возведении насыпей из боковых резервов, при этом скрепер за один проход совершает две операции загрузки ковша и две операции его разгрузки, что сокращает путь холостого пробега. При возведении дорожных на­сыпей скрепер применяется в комплекте с бульдозерами и авто­грейдерами. Дорожную насыпь по длине разбивают на участки длиной 50 м. В начале и конце участков устраивают въезды и выезды. При заложении откосов 1:1 и слое разработки в 20...25 см каждый последующий слой отсыпают скрепером со смещением от откоса на 20...25 см. В результате по мере роста насыпи на откосах образуется ступенчатая поверхность. Уменьшение пло­щади поперечного сечения насыпи позволяет увеличивать по­степенно длину участков возводимой насыпи. Отделку откосов осуществляют откосниками, установленными на бульдозере и автогрейдере.