Определение скорости потока и сменной потребности в материалах

Для выбора рационального способа строительства цементобетонного покрытия необходимо рассчитать скорость потока с учетом строгого соблюдения технологической последовательности, климатических условий и директивного срока.

Скорость потока должна быть такой, чтобы все операции одного технологического цикла были закончены в течение рабочего дня, а отдельные процессы (например, уплотнение) были выполнены в более короткие сроки.

Среднюю скорость потока в смену V определяют по формуле

V = L /(T_cp · n), (8.6.2)

где L - годовой участок работы, м;

T_cp - среднее число рабочих дней в строительном сезоне, дни;

n - среднее количество смен за один день.

Потребное количество материалов на строительство цементобетонного покрытия определяют в зависимости от конструкции покрытия и класса цементобетона.

Потребность цементобетонной смеси Q на строительство 1 км покрытия можно определить по формуле

Q = 1000· B · h · Kп · K_y, (8.6.3)

где В - ширина покрытия, м;

h - толщина покрытия, м;

К_п - коэффициент, учитывающий потери смеси (К_п = 1,03);

К_у - коэффициент уплотнения бетонной смеси.

Расчет состава бетона производят по абсолютным объемам на основе формул для определения расходов песка, щебня (гравия) (п.6.2.4).

Потребность в герметизирующих материалах для заполнения деформационных швов зависит от расстояния между швами, ширины и глубины их заполнения. Расчет потребности в герметизирующих материалах на 1 км цементобетонного покрытия производится по формулам:

q_р = (1000/а_р - l)В h_р · d_р · g · K_р, (8.6.4)

q_c = (1000/a_c - l)B h_с · d_с · g · K_c, (8.6.5)

q_п = 1000· h_п · d_п · g · K_п, (8.6.6)

где q_р, q_c, q_n - потребность в герметизирующих материалах для заполнения швов расширения, сжатия и продольного шва;

а_р, а_с - расстояние между швами расширения и сжатия, м;

В - ширина цементобетонного покрытия, м;

h_р, h_c, h_n - глубина заполнения шва расширения, сжатия и продольного, м;

d_р, d_с, d_п - ширина шва расширения, сжатия и продольного, м;

g - плотность герметизирующих материалов, кг/м³;

К_п - коэффициент, учитывающий потери (К_п = 1,02).

Для заполнения деформационных швов применяют герметизирующие материалы, приведенные в табл. 8.6.6 и аналогичные им по свойствам.

Таблица 8.6.6

Герметизирующие материалы

Материалы	Температура размягчения, плюс °С	Температура хрупкости, минус °С
Резино-битумные вяжущие:
РБВ-25
РБВ-35
РБВ-50
Битумно-бутилкаучуковые мастики:
МББГ-70
МББГ-80
Полимерные герметики холодного отверждения:
Гидром	-
УТ-38Г	-

При армировании цементобетонного покрытия арматурной сеткой расход её определяют по формуле

А ₁ = 1000 Вg ₁. (8.6.7)

где g ₁ - расход арматурной сетки на 1 м² покрытия (g ₁ = 3...4 кг/м²).

Расход арматурной стали для установки штырей в швах расширения А_р, швах сжатия А_с (при необходимости установки штырей) и в продольных швах А_п определяют по формулам:

A_p = (1000/ l - l) nbp, (8.6.8)

А_с = (1000/ l ₁ - l) n ₁ b ₁ p ₁, (8.6.9)

А_п = (1000/ l ₂ - l) b ₂ p ₂, (8.6.10)

где l, l ₁ - соответственно расстояние между швами расширения, сжатия (табл. 8.6.5), м;

b, b ₁, b ₂ - длина штыря соответственно в швах расширения, сжатия, продольном, м;

р, p ₁, p ₂ - масса 1 п.м штыря, устанавливаемого соответственно в швах расширения, сжатия, продольных швах, кг;

l ₂ - расстояние между штырями в продольном шве, м;

n, n ₁ - соответственно число штырей в одном поперечном шве расширения, сжатия, шт.

Размеры штырей и расстояния между ними в плане принимают по табл. 8.6.7.

Таблица 8.6.7

Размеры штырей и их расположение

Тип шва	Размеры штырей	Расстояния в плане, м
длина, см	диаметр, мм	от края плиты до штыря	между штырями
Сжатия:
прочное основание			0,25	1,0
слабое основание			0,15	0,65
Расширение			0,15	0,30
Продольный			1,0	1,0

Объем монтажной арматуры для крепления штырей в швах расширения конструктивно можно принять в пределах 5 % от потребности в металле для штырей в швах расширения.

Потребность в пленкообразующем материале М для нанесения пленки на 1 км покрытия равна

M = 1000(B + 2 h ₁) g ₁, (8.6.11)

где h ₁ - высота боковой поверхности цементобетонного покрытия, м;

g ₁ - удельный расход пленкообразующего материала на 1 м² поверхности, кг.

Объем досок для устройства прокладок в швах расширения равен

Д = (1000/ l - 1) Bh _g d, (8.6.12)

где h _g - высота деревянной прокладки, м;

d - толщина доски, м.

Зная конструкцию и протяженность деформационных швов, нетрудно определить потребность в материалах для их герметизации.

Пазы поперечных и продольных швов заполняют битуморезиновыми, битумополимерными и полимерными мастиками или запрессовывают в них полимерные готовые прокладки.

8.6.4. Проектирование вариантов машинно-дорожных отрядов

Укладка бетона включает несколько самостоятельных операций, выполняемых последовательно специальными машинами. Машины для устройства бетонных покрытий, осуществляющие распределение, уплотнение бетонной смеси и отделку поверхности бетона, подразделяются на рельсовые и безрельсовые.

Рельсовые машины перемещаются вдоль трассы строящейся дороги по металлическим рельс-формам, служащим опалубкой для бетона.

Безрельсовые машины перемещаются вдоль полотна строящейся дороги на гусеничном ходу. Главные преимущества безрельсовых укладчиков, как их называют, укладчиков со скользящими формами, состоят в их высокой производительности и хорошем качестве работ.

Комплекты машин для строительства цементобетонных покрытий приведены в табл. 8.6.8...8.6.13.

Таблица 8.6.8

Профилировщики основания

Показатели	ДС-502А (ДС-502Б)	ДС-97	ДС-108
Ширина обрабатываемой полосы, м	3,5; 7,0; 7,5	8,5 (10,0 с открылками)	8,5 (10,0 с уширителем)
Профиль обрабатываемой полосы	Одно- и двухскатный
Рабочие органы	Отвал, вибробрус	Фреза, отвал фрезы, шнек, отвал шнека, вибробрус	Число: фрез - 2; шнеков - 2; отвалов - 4
Обрабатываемый материал	Неуплотненный песок	Песок, грунт, щебень, укрепленные материалы	Грунт, укрепленный вяжущими материалами
Толщина уплотняемого материала, м	0,30	0,30	-
Толщина обрабатываемою слоя, см		До 10 за один проход	До 15 за один проход
Мощность двигателя, кВт	29,4	312,8
Тип привода	Механический	Гидравлический	Гидравлический
Тип ходовой масти	Металлические колеса	Гусеницы	Гусеницы
Скорость передвижения:
вперед, м/мин	0,81; 7,62	0,0...72,0	-
назад, м/мин	1,82; 17,0	0,0...72,0	-
рабочая, м/мин	-	-	2,0...36,0
транспортная, м/мин	-	-	54,0
Масса, г	7,128 (7,235)	40,6	40,0

Таблица 8.6.9

Распределители цементобетонной смеси

Показатели	ДС-503А (ДС-503Б)	ДС-99	ДС-109
Ширина распределения, м	3,5; 7,0; 7,5	До 8,53	7,3...8,5
Профиль строящегося покрытия	Одно- и двухскатный
Рабочие органы	Бездонный бункер	Транспортер-бункер, фреза-шнек	Отвал
Распределяемый материал	Цементобетонная смесь	Песок, щебень, укрепленные материалы, цементобетонная смесь
Толщина распределяемого слоя в плотном теле, см	Равна высоте рельс-форм	45,0	18,0...28,0
Мощность двигателя, кВт	29,4	172,96	221,0
Тип привода	Механический	Гидравлический
Скорость передвижения:
вперед, м/мин	22,0	0,0...72,0	-
назад, м/мин	22,0	0,0...72,0	-
рабочая, м/мин	-	-	1,0...18,0
Транспортная, м/мин	-	-	54,0
Масса, т	9,08 (9,22)	40,0	40,5

Таблица 8.6.10

Бетоноукладчики и бетоноотделочные машины

Показатели	ДС-504А (ДС-504Б)	УМБ-7,5	ДС-101	ДС-111
Ширина уклады ваемого покрытия, м	3,5; 7,0; 7,5	7,0; 7,5	7,0; 7,5	7,5
Профиль укладываемого покрытия	Одно- и двухскатный
Рабочие органы	Лопастный отвал, вибробрус, выглаживающий брус	Вибробрус, диагональные брусья, выглаживающий брус	Шнек, отвал, глубинные вибраторы, виброотвал, качающиеся брусья, выглаживающая плита
Обрабатываемый материал	Бетонная смесь с осадкой конуса 0...2см	Бетонная смесь с осадкой конуса 0...4 см
Толщина уплотняемого материала, см	До 30	До 30	До 35	До 34
Мощность двигателя, кВт	29,4	44,16	312,8
Тип привода	Механический	Гидравлический
Тип ходовой части	Металлические колеса	Самоходный на четырех самоходных тележках
Скорость передвижения:
вперед, м/мин	0,7; 6,7; 35,8	0,6	0,0...72,0	-
назад, м/мин	0,7; 6,7; 35,8	1,2	0,0...72,0	-
рабочая, м/мин	-	-	-	1,0...18,0
транспортная, м/мин	-	-	-	До 36,0
Масса, т	9,245 (9,405)	18,0	41,8	41,5
Габаритные размеры, м				12,7´9,6´3,6

Таблица 8.6.11

Машины для отделки поверхности и ухода за бетоном

Показатели	ЭНЦ-3	ДС-104	ДС-104 А	ДС-105	ДС-105А
Ширина обрабатываемой полосы, м	7,0...7,5	3,65...7,92	7,5	3,65...7,92	7,5
Профиль обрабатываемой полосы	Одно- и двухскатный
Рабочие органы	Распределитель пленкообразующей жидкости	Выглаживающая труба, выглаживающая лента, ролик для намотки ленты	Щетка, распределитель пленкообразующей жидкости, ролик для намотки ленты
Мощность двигателя, кВт	14,7	34,6	37,0	34,6	37,0
Тип привода	Электромеханический	Гидравлический
Тип ходовой части	Металлические колеса	Пневмоколеса
Скорость передвижения:
вперед, м/ мин	1,5; 20,7	0,0...71,3	-	0,0...71,9	-
назад, м/мин		0,0...71,3	-	0,0...71,9	-
рабочая, м/мин	1,5; 20,7		До 25,0	-	До 20
транспортная, м/мин	-	-	До 72,0	-	До 70
Масса, т	4,24	6,4	6,8	6,4	7,0
Объем бака для жидкости, л	2´200´1200	2´512	-

Таблица 8.6.12

Нарезчики швов

Показатели	ДНШС-60	ДС-510	ДС-112	ДС-115
Ширина покрытия, м	3,5...7,5	Любая	7,0...7,5	-
Профиль покрытия	Одно- и двухскатный
Глубина нарезаемого паза, мм	До 60	До 50	До 80	До 80
Рабочие органы	Вибросошник	2 диска	4 диска	3 диска
Мощность двигателя, кВт	-	36,8	2´36,8	36,8
Тип привода	Электромеханический и гидравлический	Механический и гидравлический
Тип ходовой части	Металлические колеса	Обрезиненные колеса	Пневмоколеса
Скорость передвижения:
вперед, м/мин	-	0,5...1	30,0...166	1,0...3,0
назад, м/мин	-	12,0	-	5,0
Скорость рабочего органа (подача), м/мин	-	-	0,6...1,3	-
Масса, т	2,6	2,0	5,5	2,15

Таблица 8.6.13

Заливщики швов

Показатели	ДС-67	ДС-128
Тип	Самоходный на базе УАЗ-452Д	Самоходный на базе Т-16М
Производительность (техническая), м
Объем бака для мастики, л		230´230
Объем заливочного бачка (рабочего органа), л		4´25
Объем бака для грунтовочнои смеси, л		-
Давление воздуха для продувки швов, Па
Обслуживающий персонал, чел.
Масса, т	2,62	2,9