Способы укладки грунта бульдозерами.

Укладку перемещаемого грунта бульдозером в тело земляного полотна производят слоями или отдельными объемами грунта, равными призме волочения. Наибольшее распространение получил послойный способ, который заключается в следующем. Во время движения отвал бульдозера поднимают на высоту 15—30 см и распределяют грунт ровным слоем. Этот способ называют укладкой «от себя».

При другом способе послойного распределения оператор, доставив грунт к месту укладки и не останавливая бульдозера, быстро поднимает отвал на высоту 1,0-1,5 м и продвигается вперед. После этого останавливает машину, опускает отвал на определенную высоту, включает заднюю передачу и, двигаясь задним ходом, тыльной стороной отвала разравнивает призму грунта. Описанный способ укладки называется укладкой «на себя».

Укладку грунта отдельными объемами применяют в том случае, когда требуется уложить более толстые слои. Доставленный грунт оставляют в виде отдельных куч, прижатых одна к другой свободно, в полуприжим и в прижим. Свободная укладка (рис. 8.19, а) — отдельные объемы грунта (призмы волочения) высотой 0,6—0,7 м касаются друг друга основаниями; после разравнивания получают слой высотой 0,25-0,30 м.

При укладке грунта в полуприжим (рис. 8.19, б) высота призм волочения равна 0,7-0,9 м. После их разравнивания формируют слой толщиной 0,4-0,6 м.

При укладке грунта в прижим (рис. 8.19, в) высота призм волочения достигает 1,0-1,2 м. После их разравнивания получают слой 0,6-0,8 м.

Рис. 8.19. Схема укладки грунта:
а — свободная; б — в полуприжим; в — в прижим; h — толщина слоя грунта после разравнивания призм волочения

3.7. Разработка выемок бульдозерами и скреперами,экскаваторами
Способ разработки выемок бульдозером назначают с учетом группы грунта и дальности его перемещения. Бульдозером, как правило, разрабатывают неглубокие выемки (примерно до 6,0 м) небольшого протяжения и из полученного грунта возводят участки прилегающих насыпей. В этом случае расстояние перемещения грунта не превышает 100 м. Разработку выемки ведут ярусно-траншейным способом, сущность которого заключается в последовательной поярусной разработке выемки продольными траншеями с послойной укладкой грунта в насыпь продольными полосами. После перемещения в насыпь грунта траншей каждого яруса разрабатывают и перемещают в насыпь грунт стенок, оставленных между траншеями (рис. 3.111).
Вблизи откосов выемки грунт разрабатывают, оставляя полки — продольные уступы (рис. 3.11.2). После окончания разработки выемки полки срезают бульдозером, передвигающимся по откосу сверху вниз в поперечном направлении. При этом грунт полок сдвигают в крайние траншеи, оставляемые в нижнем ярусе выемки, по которым затем перемещают грунт в насыпь. Одновременно разрабатывают и перемещают грунт стенок этих траншей. Срезку грунта полок откосов начинают с участка выемки, наиболее удаленного от насыпи, постепенно приближаясь к ней. Использовать бульдозер для доработки откосов выемки МОЖНО ЛИШЬ ПрИ крутизне не более 1:2.
Если дальность перемещения грунта не превышает 20...25 м, его перемещают за один прием. При большей дальности перемещения значительная часть грунта теряется в пути, образуя боковые выемки по обе стороны отвала бульдозера. Во избежание этого применяют метод перемещения грунта с промежуточными валами: вначале грунт перемещают на расстояние 20...25 м в промежуточный вал, затем после наполнения грунта в валу сдвигают его на такое же расстояние, повторяя эту операцию до тех пор, пока не будет достигнуто место укладки.
Когда по местным условиям МОЖНО вести разработку грунта при движении под уклон, это значительно повышает производительность машин. При работе под уклон увеличивается сила тяги машин, уменьшается сопротивление перемещаемогО грунта и увеличивается объем грунта, перемещаемый отвалом. При разработке грунта на подъем наблюдается обратное явление — сила тяжести машины и перемещаемого грунта значительно снижают Силу тяги трактора, соответственно объем перемещаемого отвалом грунта резко уменьшается.

Увеличение производительности бульдозеров при работе под УКЛОНОМ по сравнению с работой на горизонтальном участке характеризуется следующими данными: на горизонтальНЫХ участках — iоо %; на участках с уклоном 10 град. — 15О...2ОО %; на участках с уклоном 20 град. — до 250 %; на участках с подъемом 10 град. — 60...70 %.
Разработку неглубоких раскрытых выемок с перемещением грунта в кавальеры ведут также по ярусно-траншейной схеме, но поперечными переходами бульдозера, располагая кавальеры вдоль бровок выемок.
При устройстве выемок скреперы используют для разработки и транспортировки грунта на расстояния более 50 м, при меньших расстояниях эффективнее использовать бульдозеры. Прицепные скреперы рекомендуется применять при дальности возки грунта до 500 м’ При больших расстояниях транспортирования прицепные скреперы уступают по рентабельности самоходным, а также автомобилям-самосвалам, загружаемым экскаваторами или фронтальными погрузчиками.
Полуприцепные (самоходные) скреперы работают в агрегате с базовыми быстроходными пневмоколесными тягачами, их используют при дальности транспортирования от ЗОО до 3000 м.
Скреперы применяют преимущественно для разработки сравнительно легких грунтов. Плотные грунты требуют предварительного рыхления. Скреперы при разработке выемок не могут быть использованы в сыпучих песках и в грунтах с включениями крупных камней. Эффективность работы скреперов зависит от подготовки и состояния землевозных путей, которые должны обеспечить возможность движения тракторов со скоростью до 10 км/ч, а тягачей — до 20 км/ч
Подъездные пути прокладывают с учетом движения в груженом направлении с уклонами на подъем до 150 %о, на спуск дО 200 %о, с поперечным уклоном до IОО%о, для движения в порожнем направлении соответственно до 200 %о на Подъем, до 300 %о — на спуск, с поперечным уклоном до 120 %о. В обоих направлениях радиусы закругления должны быть не менее 15...2О м. движение порожних скреперов можно использовать для выравнивания и планировки землевозных путей.
Разгрузку скреперов производят только на ходу при прямолинейном движении с малой скоростью (З..4 км/ч). Разгрузка позволяет производить послойную укладку грунта. Кромку ножа скрепера устанавливают на уровне, обеспечивающем требуемую толщину слоя грунта. Работы по сооружению земляного полотна организуют таким образом чтобы осуществлять загрузку ковша скрепера под уклон 80...1ОО %0.РазрабоТку выемок ведут в одну смежную насыпь или одновременно в две насыпи; во втором случае движение происходит сквозное без разворотов в выемке. При близком расположении двух выемок и насыпи между ними можно вести разработку обеих выемок, одновременно перемещая грунт в одну насыпь (рис.3.11.З).
Зарезание грунта в выемках производят в шахматной последовательности по шахматно-гребенчатоЙ (рис. 3.11.4) или ребристо-шахмаТной схем. Забой для набора грунта должен быть достаточной длины для полного наполнения ковша (табл. 3.11 .5), а путь движения скрепера — кротчайшим без крутых поворотов, особенно для груженого скрепера.

Отсыпку грунта в насыпь производят параллельными полосами при движении скрепера вдоль оси дороги в

последовательности от краев к середине, при этом насыпь с каждой стороны отсыпают на 1О...15 см шире проектной (рис. 3.11.5).
Технологические процессы по разработке выемки и возведению насыпи состоят из следующих операций: подготовка подошвы насыпи и поверхности выемки; уплотнение подошвы насыпи; рыхление грунта рыхлителем послойно по мере разработки выемки (если грунты плотные); разработка грунта скрепером, транспортирование его в насыпь и распределение слоем проектной толщины; послойное разравнивание грунта в насыпи бульдозером или автогрейдером; послойное уплотнение грунта; планировка верхней части насыпи и откосов насыпи и выемки.
В зависимости от величины и крутизны откосов применяют бульдозеры, автогрейдеры, экскаваторы с телескопической стрелой или специальным оборудованием для планировки.
Разработка выемок экскаваторами
Экскаваторы — это самоходные землеройные машины с ковшовым рабочим оборудованием. Они предназначены для разработки грунтов и горных пород в транспортные средства или в отвал. По характеру рабочих процессов различают экскаваторы цикличного и непрерывного действия. К экскаваторам цикличного действия относят одноковшовые экскаваторы, а к непрерывного действия — роторные. По ходовому оборудованию экскаваторы разделяют на гусеничные. Типы и марки экскаваторов, применяемых на дорожных работах, приведены в табл. 3.12.1. При разработке выемок в зависимости от вида выполняемых работ экскаватор могут иметь следующее рабочее оборудование: прямую лопату (рис.3.12.1 ,а), обратную лопату (рис.3.12.1,6), драглайн (рис. 3.12.2).
Экскаваторы, оборудованные прямой лопатой, ведут разработку грунта выше уровня своей стоянки. Ковш при этом движется снизу вверх и от экскаватора. Прямой лопатой разрабатывают грунт чаще с пОгрузкой в транспортные средства.

Экскаватор, оборудованный обратной лопатой, ведет разработку грунта ниже уровня его стояния. При копании ковш движется сверху вниз и вверх к экскаватору. Отличительной особенностью экскаваторов с оборудованием драглайнов (рис.3.12.2) является наличие удлиненной решетчатой стрелы и гибкой канатной подвески ковша. Копание грунта ковшом драглайна и наполнение его грунтом осуществляется подтягиванием ковша к экскаватору при расположении самой машины выше выемки.
По сравнению с прямой и обратной лопатами драглайн имеет большие радиус действия и глубину копания, что позволяет разрабатывать большие по поперечному сечению выемки с отсыпкой грунта в отвал или в транспортные средства.
Разработку выемки экскаватором, оборудованном прямой лопатой, производят: боковым забоем, когда транспортные средства размещают сбоку экскаватора в одном или разном уровнях с ним (рис.3.12.3); лобовым

забоем, когда экскаватор, разрабатывая выемку, грунт выгружает в транспортное средство, расположенное сзади экскаватора (рис.3.12.4).
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.

Место разработки грунта экскаватором называется забоем, а продольную траншею, выработанную за один проход, — проходкой.

Наименьшая высота забоя для одноковшового экскаватора должна быть такой, чтобы обеспечить наполнение ковша.

При большой глубине и ширине выемки разработку ее ведут несколькими проходками. Сечение забоя проходок должно соответствовать рабочим параметрам применяемого экскава тора. По численным значениям этих параметров для выбранного экскаватора вычерчивают сечение забоя по нему разбивают поперечник выемки на ПРОХОДКи’ (рис.3.12.5). Расчет ведут по наибольшей глубине выемки. Проходки с минимальной глубиной назначают для верхнего яруса, где они самые короткие. Разработку первых (пионерных) траншей производят лобовым забоем нормальной ширины или уширенным. Разработку неглубоких пионерных траншей для создания погрузочной площадки можно вести бульдозером или скрепером с перемещением грунта в отвал или насыпь. Ширина пионерной траншеи понизу дОлжна быть менее 4,0 м. Подошва каждого яруса, кроме последнего, должна иметь уклон 2О%о в сторону начала разработки для обеспечения отвода воды.
Лобовым забоем разрабатывают неглубокие короткие выемки, если работу можно ВЫПОЛНИТЬ за одну проходку экскаватора. Работа в более широких лобовых забоях (рис.3.12.4,6) способствует уменьшению угла Поворота, повышению его производительности и улучшает маневренность автомобилей-самосвалов или других Транспортных средств.
Разработку выемок экскаваторами — драглайн можно вести двумя способами:
1) пРоходками с лобовым забоем, когда экскаватор перемещается в пределах разрабатываемой им полосы;
2) пРоходками с боковым забоем, когда экскаватор перемещается за пределами разрабатываемой им ПОЛОСЫ.
По сравнению с боковым забоем лобовой имеет преимущество, так как за одну гiРоходку дает возможность разрабатывать грунт на полосе шириной почти равной удвоенному

Наибольшему раДиусу.резания. Глубина лобового забоя может быть значительно больше глубины бокового.

Разработку грунта драглайном осуществляют ниже уровня стоянки экскаватора с выгрузкой в отвал или транспортные средства, которые подают по верху или по дну выемки. Наибольшая глубина разработки выемОк драглайном приведена в табл.3.12.4.
Производительность одноковшовых экскаваторов можно рассчитать по формуле  где Т - продолжительность смены, ч
К- коэффициент использования времени;
- объем ковша экскаватора, м3
К - коэффициент наполнения ковша;
- продолжительность рабочего цикла экскаватора, с;
к, - коэффициент разрыхления грунта.
Продолжительность цикла включает в себя время, необходимое на копание, подъем ковша, поворот стрелы с ковшом, выгрузка ковш, ПОВОРОТ стрелы в забой  и опускание ковша
Для повышения производительности экскаваторов необходимо увеличить наполнение ковша, сокращать продолжительность цикла, рационально организовать работу экскаватора в забое. При выгрузке грунта в отвал или транспортные средства уменьшение угла поворота стрелы с 90⁰ до 70⁰ сокращает цикл не менее чем на 10 %.
Производительность экскаватора при работе с транспортНыми средствами во многом определяется непрерывностью их подачи и правильной установкой в забое с тем, чтобы угол поворота экскаватора был наименьшим.