683

Рис. 4.8. Схема отсыпки насыпи автосамосвалами с разработкой грунта в карьере экскаватором прямая лопата: I — зона отсыпки слоя насыпи; II — зона движения груженых автосамосвалов (с кольцевой ездой автосамосвалов)

41

4.4.3. Производство работ скреперами

Основными технологическими параметрами при выборе марки скрепера и емкости являются дальность транспортирования, рабочие отметки насыпи или выемки, категория, вид и состояние грунта. Прицепные скреперы целесообразно применять при дальноститранспортированиядо500м,свыше300м—самоходные.

Отсыпкунасыпейизрезервовиразработкувыемоквкавальер рекомендуется выполнять при рабочих отметках 4–5 м, используя прицепные скреперы. При продольной возке (из выемки или карьерав насыпь) можно выполнять работы при любых рабочих отметках.

Наилучший эффект работы скреперов достигается в легких связных грунтах (суглинки, супеси, легкие глины), относящихся к I и II группе трудности разработки. Грунты II группы должны предварительно разрыхляться рыхлителями. В глинистых грунтах с повышенной влажностью из-за сильного налипания на ковш, а также в сухих песчаных грунтах из-за плохого заполнения ковша скреперы практически непригодны.

Самоходные скреперы обычно работают с толкачом. Количествоскреперов,котороеможетобслуживатьодинтолкач,зависит от дальности транспортирования (табл. Б5).

Производительность скреперов, как и других машин циклического действия, определяется по формуле

где qc — геометрическая емкость ковша скрепера, м3; kн — коэффициент наполнения ковша (табл. 4.8); kр — коэффициент разрыхления грунта в ковше (табл. 4.9); tцс — продолжительность цикла скрепера, с; kв — коэффициент использования скрепера по времени [4].

42

где Sн, Sг, Sр, Sп — длины путей набора грунта, движения с грузом, разгрузки, движения порожняком, м; vн, vг, vр, vп, — соответствующие скоростидвиженияскрепера,м/с(табл.4.10); n — число поворотов за цикл; tпов — время, необходимое на поворот скрепера, переключение передач, операции с заслонками и т.д.

Длинапутинаборагрунтаопределяетсяпоследующейформуле:

где bр и h — ширина резания и толщина срезаемой стружки (табл. 4.11), м; kп —коэффициент, учитывающий потери грунта при образовании призмыволочения (можно принимать kп = 1,2).

Длина пути разгрузки грунта определяется так же, при этом принимается во внимание, что kp = 1 и kп = 1.

43

где hраз — толщина отсыпаемого слоя при разгрузке, м. Длины путей движения скрепера с грузом и порожняком

определяются в соответствии со схемой движения скрепера и расстояниями между въездами.

В зависимости от условий работы применяют различные схемы движения скрепера. Наиболее часто применяют схемы по эллипсу или по восьмерке (рис. 4.9). При работе по эллипсу необходимо не менее двух раз в смену менять направление движения во избежание одностороннего износа ходовых частей скрепера. Поэтому при прочих равных условиях предпочтение следует отдавать схеме по восьмерке, при которой число поворотов в два раза меньше. В табл. 4.12 приведены рекомендуемые расстояния между въездами—съездами в зависимости от высоты насыпи.

При достаточно длинном участке отсыпки (не менее 200 м) при работе группы скреперов можно использовать зигзагообразную схему. При двухстороннем резерве используют продольночелночную схему движения.

В первоначальный момент отсыпки насыпи (до высоты 0,5...0,7 м), пока можно въезжать на насыпь в любом месте, можно использовать поперечно-челночную схему. При расположении резервов по обе стороны линии или при разработке выемки в двухсторонний кавальер используют продольно-чел- ночную схему.

44

Рис. 4.9. Схема разработки выемки скреперами с перемещением и укладкой грунта в насыпь. Все указанные схемы движения скреперов приведены в [3]

45

Во всех случаях при выборе схемы движения необходимо стремиться к уменьшению количества въездов, так как на них, особенно при высоких насыпях, требуется затрачивать значительные объемыгрунта.Продольный уклон въездовдля прицепных скреперов — не более 15 %, для самоходных — не более 12 %, уклоны съездов — соответственно 30 и 20 %. Ширина проезжейчастивъездадляскреперовсковшомемкостью8…10 м3

—4,5 м, с ковшом емкостью более 10 м3 — 5,5 м.

Схемыдвиженияприразработкевыемкистранспортировани-

ем грунта в насыпь приведены на рис. 4.10. Схема 1 используется, пока есть возможность разворота скрепера на насыпи и в выемке; схема 2 — когда высота отсыпанной части такова, что скрепер уже не может развернуться на насыпи и делает это со съездом с насыпи; схема 3 — когда и на насыпи и в выемке ширины площадки недостаточно и скреперу необходимо выезжать для разворота за пределы насыпи или выемки.

4.5.4. Основные технологические требования по сооружению земляного полотна и обеспечение качества работ

Все технологические требования при выполнении земляных работ направлены на создание земляного полотна высокого качества. Это является основой надежной эксплуатации железнодорожного пути. Требованияк выполнению работ определены в нормативных документах, а также в рабочих чертежах на участках, сооружаемых по индивидуальным проектам.

Перед началом работ по отсыпке насыпи и разработке выемки необходимо обеспечить отвод атмосферных вод и подготовить основание. При сооружении насыпи по типовым поперечным профилям в первую очередь должны выполняться требования к грунтам. По пригодности применения для отсыпки в насыпь все грунты делят на три группы:

—пригодные без ограничения;

—пригодные с ограничениями;

—непригодные.

46

Рис. 4.10. Схемы движения скрепера при разработке выемки с транспортированием грунта в насыпь

47

Кпервой группе относятся грунты, состояние которых под действием природных факторов не изменяется или изменяется незначительно, не влияя на прочность и устойчивость земляного полотна. Это — все дренирующие грунты, кроме скальных из легковыветриваемых размягчаемых пород, супеси легкие крупные.

Ко второй группе относятся глинистые грунты, мелкие недренирующие и пылеватые пески, скальные из легковыветривающихся размягчаемых пород. Применение этих грунтов в насыпь ограничивается их состоянием в момент отсыпки (влажность, мерзлота),местом расположения насыпи(например,наболотах, слабых сырых основаниях и др.), условиями будущей эксплуатации (подтопляемые участки и пр.).

Ктретьей группе относятся засоленные глинистые грунты, торф, ил и глинистые грунты с примесью ила, гипс и некоторые другие. Эти грунты разрешается применять только в исключительных случаях для дорог III-IV категории при осуществлении дополнительных мер по обеспечению прочности и устойчивости насыпи.

Отсыпку насыпи необходимо вести горизонтальными слоями из однородного грунта по всему слою. Каждый слой должен уплотняться катками или грунтоуплотняющей машиной до требуемой плотности по всей толщине. Уплотнение ведется от краев

ксередине.Толщина слоя,количествопроходовпо одномуследу для обеспечения требуемой плотности зависят от вида и состояния грунта, типа грунтоуплотняющей машины и определяются пробным уплотнением в лабораторных испытаниях плотности.

Требуемая (нормативная) плотность утр оценивается по коэффициенту уплотнения Ку, представляющему отношение нормативного значения плотности к максимальному, определенному стандартным уплотнением, т. е.

утр = Ку уст.mах.

Наилучший эффект уплотнения (наибольшая плотность при одной и той же работе по уплотнению) обеспечивается при оптимальной влажности. Поэтому сухие грунты рекомендуется перед уплотнением увлажнять до получения оптимальной влажности.

48

Нормативные значения Ку дифференцируются в зависимости от категории железнодорожной линии и расположения уплотняемого слоя по высоте насыпи и установлены в пределах 0, 90...0, 98 [2].

При разработке выемок необходимо дну проходки придавать продольный уклон в сторону стока поверхностных вод, а разработку вести в противоположную сторону.

Во избежание случайных переборов по дну выемки разработку экскаватором рекомендуется вести с недобором 0, 15…0,20 м с последующей доработкой бульдозером или скрепером.

При всех способах разработки выемок от них должен быть обеспечен отвод поверхностных вод устройством водоотводных канав в соответствии с проектом или временных водоотводов. Грунтовые воды, расположенные выше уровня основной площадки, должны быть перехвачены дренажными устройствами и отведены за пределы выемки.

Дляисключения переувлажнениягрунтовнасыпивперерывы работ на одни-двое суток необходимо выровнять поверхность незаконченной насыпи с приданием ей уклона 0,02...0,04 в сторону откосов, а перед длительным перерывом, кроме того, поверхность необходимо уплотнить до нормативной плотности.

Особые технологии применяются при сооружении земляного полотна в зимнее время. Обычно для зимних работ составляется специальный проект производства работ, в котором предусматриваются особые технологические мероприятия по обеспечению надлежащего качества сооружаемого земляного полотна.

5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА ОТДЕЛОЧНЫХ И УКРЕПИТЕЛЬНЫХ РАБОТ

В состав отделочных работ включаются: планировка верха земляного полотна с устройством сливной призмы, планировка откосов насыпей и выемок, нарезка кюветов в выемках. К укрепительным работам относятся работы по укреплению откосов земляного полотна, кюветов, водоотводных канав. Отделочные работы выполняются по окончанию работ по отсыпке насыпей и устройству выемок без перерыва во времени. За ними выполняются укрепительные работы.

49

В курсовом проекте необходимо подсчитать объемы работ и наметить машины для выполнения следующих работ:

—планировка верха насыпей и выемок;

—нарезка сливной призмы на насыпях и в выемках;

—планировка откосов насыпей и выемок;

—нарезка кюветов;

—укрепление откосов посевом трав.

Объемы работ по планировке верха земляного полотна определяются по фактической площади планируемой поверхности, т.е.

где Lн,Lв — суммарные длины насыпей и выемок, м. Планировка производится автогрейдером, срезаемый грунт

перемещается на откос насыпи, а в выемке — к подошве откоса, откудапотом транспортируется за пределы выемки бульдозером или скрепером.

Объем по нарезке сливной призмы Vсп подсчитывается в

Нарезка осуществляется автогрейдером, грунт перемещается на откос насыпи, а в выемке — на место кювета, откуда при нарезке кювета забирается одновременно с грунтом кювета.

Объемы работ по планировке откосов подсчитываются по типовым поперечным профилям земляного полотна. Площадь откосовопределяетсяпо массивамнасыпей ивыемок поформуле

где liср— средняя длина образующей откоса i-го массива, м; Li — длина i-го массива, м.

Длина образующей liср определяется по средней рабочей отметке массива Нiср, т.е.

50