2015-08-21
3620
На ценных земляных угодьях, в населенных пунктах, на участках, где грунты из боковых резервов не пригодны для отсыпки насыпи и др., земляное полотно возводят из привозного грунта.
Для погрузки грунта в транспортные средства используют:
- одноковшовые экскаваторы (прямая лопата, обратная лопата, драглайн, грейфер);
- роторные экскаваторы;
- одноковшовые фронтальные погрузчики;
- грейдер-элеваторы.
Одноковшовые экскаваторы на гусеничном ходу применяют на сосредоточенных работах, когда не требуются частые перебазировки, при слабых основаниях, а также разработке скальных грунтов, где пневматические шины быстро выходят из стоя. Экскаваторы на пневмоколесном ходу целесообразно применять при наличии грунтов с достаточной несущей способностью. Чтобы меньше было холостых передвижений, экскаваторы на гусеничном ходу используют при значительном объеме сосредоточенных работ. Емкость ковша экскаватора выбирают исходя из объемов работ на объекте
| Емкость ковша, м3 | 0,5 | 1,0 | 2,0 |
| Месячный объем земляных работ, не менее, тыс. м3 | 30...60 | 50...100 |
Техническая характеристика экскаваторов, наиболее часто используемых на дорожных работах, приведена в табл. 3.10.1.
Таблица 3.10.1
Экскаваторы, применяемые на дорожных работах
| Тип и марка машины | Технические характеристики | |||||||
| вместимость ковша, м3 | максимальная глубина копания, м | максимальный радиус копания, м | максимальная высота выгрузки, м | двигатель | мощность двигателя, кВт | транспортная скорость, км/ч | масса, кг | |
| Экскаваторы на пневматическом ходу: | ||||||||
| Э-1514 | 0,15 | 2,2 | - | 2,6 | МТЗ-5ЛС | - | 4,56...12,95 | - |
| Э-2514 | 0,25 | 2,0 | - | 2,8 | Д-48Л | - | 4,56...12,95 | - |
| Э-302А | 0,40 | 6,2 | - | 4,3 | Д-48Л | 1,45...14,9 | - | |
| Экскаватор-погрузчик БОРЭКС-2101 | 0,25 | 4,25 | - | 3,55 | ЮМЗ-6АКЛ | - | 20,0 | |
| ЭО-2621 (ЭО-2629) | 0,25 | 4,25 | 5,3 | 3,5 | ЮМЗ-6К | - | ||
| ЕA-17 | 0,65 | 4,0 | 7,2 | 5,9 | УРАЛ-5557 | |||
| ЕК-06 | 0,4 | 4,0 | 6,65 | 5,42 | Д-144-12 | |||
| ЭО-3323А | 0,8 | 4,95 | 7,93 | 6,15 | Д-243Л | 59,6 | 19,4 | |
| ЕК-18 | 1,15 | 5,8 | 9,4 | 6,2 | ||||
| ATEK-4321B | 1,15 | 5,5 | 8,85 | 5,5 | СДМ-17Н | 73,5 | ||
| Экскаваторы на гусеничном ходу: | ||||||||
| Э-652А | 0,6 | 7,9 | 5,5 | 5,6 | КДМ-46 | - | 1,6...3 | - |
| Э-6512 | 0,65 | 8,0 | 5,5 | 5,5 | КДМ 10 | - | 1,1...1,2 | - |
| Э-10011А | 1,0 | 8,0 | 6,2 | 6,0 | Д-108 | - | до 2,5 | - |
| Э-1252В | 1,25 | до 9,3 | до 6,6 | У2-6С2 | - | - | до 1,5 | - |
| ЭАГ-2 | 2,25 | Д-180 | - | 1,2 | - | |||
| ЭО-3123 | 0,65 | 4,95 | 7,93 | 6,16 | - | 59,6 | 2,8 | |
| АТЕК-761 | 0,75; 1,15; 1,3 | 6,5 | 9,45 | 5,2 | СДМ-17Н | 73,6 | 2,7 | |
| ET-20 | 1,15 | 5,9 | 9,4 | 6,2 | - | 2,34 | ||
| ЭО-4112А (прямая лопата) | 0,8 | 6,8 | 10,1 | 6,1 | - | 3,5 | ||
| ЭО-4112А (обратная лопата) | 0,75 | 7,9 | 7,9 | 5,6 | - | 3,5 | ||
| ЭО-4225 | 1,25 | 6,0 | 9,3 | 5,15 | - | 95,5 | 2,5 | |
| ЭО-5111Б | 1,0 | 8,2 | 9,2 | 6,1 | Д-245 | 2,0 | ||
| ЕТ-16 | 0,8 | 6,44 | 9,6 | 6,35 | - | 2,4 |
Роторные экскаваторы все операции рабочего процесса выполняют одновременно, т.е. вместе с копанием грунта происходит выгрузка ковшей и транспортирование грунта из забоя в транспортные средства. Принцип непрерывности рабочих процессов дает повышенную производительность. Вместе с тем эти экскаваторы менее универсальны, чем одноковшовые, и, кроме того, их применение ограничивают каменистые включения в грунте. Максимальные значения включений не должны превышать 1/3 ширины ковша. Разработку грунта роторными экскаваторами производят лобовым забоем.
Одноковшовые фронтальные погрузчики производительны, мобильны и универсальны. Погрузчики выпускают на пневматическом и гусеничном ходу грузоподъемностью до 5...10 т. Время рабочего цикла одноковшовых погрузчиков приблизительно равно времени цикла одноковшовых экскаваторов. Фронтальные погрузчики, оснащенные землеройными ковшами, могут непосредственно разрабатывать грунты I...III групп с погрузкой в транспортные средства. Погрузчик вначале черпает грунт, затем отъезжает от забоя, подъезжает к транспортному средству и разгружает ковш. После разгрузки ковша цикл повторяется (табл. 3.10.2).
Таблица 3.10.2
Техническая характеристика фронтальных погрузчиков
| Тип и марки погрузчика | Грузоподъемность, кг | Вместимость ковша, м3 | Ширина режущей кромки ковша | Максимальная высота разгрузки, м | Вылет кромки ковша при максимальной высоте разгрузки | Двигатель | Мощность, кВт | Максимальная скорость, км/ч | Mасса, кг |
| ТО-18 фронтальный, колесный, на самоходном шасси | 1,5 | 2,44 | 2,75 | 1,05 | - | - | |||
| ТО-1, гусеничный, фронтальный, с задней разгрузкой | 2,8 | 2,44 | до 3,4 | 1,05 | Т-100M3ГП | - | |||
| ТО-10А, фронтальный, гусеничный | 2,0 | 2,9 | 3,2 | 1,1 | Т-130.1.Г-1 | - | 11,2 | ||
| ПУМ-500, малогабаритный с бортовым поворотом | 0,38 | - | - | - | П120 | ||||
| ПМТС-1200, погрузчик малогабаритный | 0,5 | - | 3,38 | - | - | ||||
| ДЗ-133, бульдозер-погрузчик | 0,38 | 1,6 | 2,8 | - | МТЗ-82 | - | - | ||
| АМКОДОР-208, с бортовым поворотом | 0,45 | 1,72 | 2,45 | 0,68 | Д-244 | 40,5 | |||
| АМКОДОР-322, фронтальный | 1,24 | 2,48 | 2,77 | 0,9 | Д-243 | 59,5 | |||
| ЗТМ-213 с телескопической стрелой | 1,25 | - | 6,0 | - | - | 57,4 | |||
| ТО-18Д, фронтальный | 1,5 | 2,48 | 2,8 | 1,0 | Д-245 | 72,2 | |||
| ТО-25-1 (ПК-3), фронтальный | 1,7 | 2,5 | 2,83 | - | T-150K | 30,6 | |||
| ТО-18Б, фронтальный | 1,9 | 2,5 | 2,8 | 1,0 | А-01-МКС | 95,5 | |||
| ТО-28, фронтальный | 2,2 | 2,65 | 3,07 | 1,03 | А-01-МКС | ||||
| Т0 27-2А, фронтальный | 4,2 | 3,63 | 3,53 | 1,56 | ЯМАЗ-8481 | ||||
| БелАЗ-7820, фронтальный | 6,0 | - | 3,8 | - | ЯМАЗ- |
Пневмоколесные погрузчики обладают преимуществами по сравнению с гусеничными погрузчиками в случае необходимости частого перебазирования с одного объекта на другой, в стесненных условиях, требующих повышенной маневренности погрузчика и др.
Применение гусеничных погрузчиков предпочтительно при разработке и погрузке плотных грунтов III группы и больших объемах работ на объекте.
Производительность погрузчика в транспортные средства
(3.10.1)
где Т - продолжительность смены, ч;
Кв - коэффициент использования рабочего времени (0,8...0,9);
q - объем ковша погрузчика, м3
Кн - коэффициент наполнения ковша (0,9...1,2);
d - плотность грунта, т/м3;
Кр - коэффициент разрыхления грунта (1,1...1,3);
tц - продолжительность рабочего цикла, с;
tц = t 1 + t 2 + t 3 + t 4 + t 5 + t 6 + t 7 + t 8, (3.10.2)
где t 1, t 8 - соответственно продолжительность наполнения ковша, подъема ковша в транспортное положение, движение погрузчика к месту разгрузки, подъема ковша до разгрузочного положения, разгрузки, опускание ковша до транспортного положения, обратного движения погрузчика к месту загрузки, переключения рычагов управления.
Продолжительность рабочего цикла одноковшовых фронтальных погрузчиков может быть определена по формулам:
для погрузчиков на пневмоколесном ходу
tц = 34,4 + 0,56 qn, (3.10.3)
для погрузчиков на гусеничном ходу
tц = 40 + qn, (3.10.4)
где qn - грузоподъемность погрузчика, т.
Грейдер-элеватор - землеройно-транспортная машина непрерывного действия, послойно вырезающая и транспортирующая грунт в насыпь либо в транспортные средства. При использовании грейдер-элеватора в качестве погрузчика грунта в транспортные средства погрузку осуществляют при параллельном движении грейдер-элеватора и транспортных средств по прямой. Работу начинают с устройства забоя по оси разрабатываемого карьера. Ширина разрабатываемого карьера должна быть не менее 15 м, а длина пути прохода грейдер-элеватора - не менее 200...250 м.
Число автомобилей-самосвалов, обслуживаемых одним грейдер-элеватором
(3.10.5)
где Пг-э - производительность грейдер-элеватора, м3/смену;
tца - продолжительность цикла автомобиля-самосвала,ч;
d - плотность грунта, т/м3;
Т - продолжительность смены, ч;
Кв - коэффициент использования рабочего времени;
q - грузоподъемность автомобиля-самосвала, т.
Расчеты показывают, что один грейдер-элеватор может обслуживать до 10....12 автомобилей-самосвалов при дальности возки грунта до 1 км.
При выборе погрузчика, работающего в комплексе с транспортными средствами, увязывают грузоподъемность транспортного средства с грузоподъемностью погрузчика, либо вместимость кузова транспортного средства с объемом ковша погрузчика. Рациональным соотношением между объемом ковша погрузчика Vn и объемом кузова Vт транспортного средства принято считать Vт / Vn = 2...5.
Число ковшей, необходимых для загрузки кузова транспортного средства, определяют по формуле
(3.10.6)
где qm - грузоподъемность транспортного средства, т;
Кр - коэффициент разрыхления грунта;
Vn - объем погрузчика, м3;
Кн - коэффициент наполнения ковша погрузочного средства;
d - плотность грунта, т/м3.
При выборе транспортных средств учитывают объем грунта, подлежащего перевозке, рельеф местности и возможность устройства землевозных путей, дальность транспортирования грунта, производительность погрузочных средств и др. Для перевозки грунта могут быть использованы различные виды транспорта: автомобильный, тракторный, рельсовый и др.
Учитывая высокую маневренность (минимальный радиус разворота 10...20 м, продольный уклон до 12‰), а также возможность увязки перевозки грунта с другими грузами, автомобильный транспорт при возведении земляного полотна нашел самое широкое применение (табл. 3.10.3).
Таблица 3.10.3
Техническая характеристика автомобилей-самосвалов
| Модель | Грузоподъемность, т | Объем кузова (с надстроенными бортами), м3 | Максимальная скорость, км/ч | Двигатель | Мощность, кВт | Полная масса, т |
| УАЗ-1501 | 0,8 | 1,9 (4) | УМЗ-417 | 2,75 | ||
| ГАЗ-САЗ-3507-01 | 4,25 | 5,0 (10) | 3M3-53.11 | 88,5 | 8,00 | |
| ГАЗ-САЗ-4509 | 4,25 | 4,97 | Диз. | 97,8 | 8,9 | |
| СА-ЗУ | 4,5 | 5,5 | ЗИЛ-508.10 | 110,0 | 10,0 | |
| ЗИЛ-ММЗ-4952 | 4,7 | 8,0 | ЗИЛ-508.10 | 110,0 | 11,2 | |
| ЗИЛ-45067 | 5,3 | 6,0 (12,5) | ЗИЛ-645, диз. | 106,0 | 11,7 | |
| ЗИЛ-ММЗ-45065 | 5,7 | 6,0 | ЗИЛ-508.10 | 110,0 | 11,20 | |
| ЗИЛ-ММЗ-45085 | 5,8 | 3,8 | ЗИЛ-508.10 | 110,0 | 11,20 | |
| КамАЗ-55102 | 7,0 | 7,9 (15,8) | КамАЗ-710.10 диз. | 154,0 | 15,63 | |
| Урал-5557 | 7,0 | 8,8 (17,5) | КамАЗ-710.10 диз. | 154,0 | 16,30 | |
| Урал-55224 | 7,22 | 7,1 | Урал-744 диз. | 172,0 | 17,90 | |
| Урал-55571-10 | 7,22 | 7,1 | ЯМЗ-236М2 диз. | 132,0 | 17,90 | |
| ЗИЛ-4508-03 | 7,5 | 5,3 | ЗИЛ-6454 диз. | 147,0 | 13,98 | |
| Урал-5557-31 | 8,0 | 8,8 (17,5) | - | ЯМЗ-238М2 диз. | 176,0 | 17,78 |
| МАЗ-5551 | 8,5(10) | 5,5 | ЯМЗ-236М2 диз. | 132,0 | 17,80 | |
| ЗИЛ-4514 | 10,0 | 6,2 | ЗИЛ-645 диз. | 136,0 | 18,60 | |
| ЗИЛ-ММЗ-4520 | 10,0 | 7,0 | ЗИЛ-645 диз. | 136,0 | 18,40 | |
| ЗИЛ-4516 | 10,0 | 7,6(10,6) | ЗИЛ-645 диз. | 136,0 | 78,60 | |
| КамАЗ-55118 | 10,0 | 7,2 | КамАЗ-7409 ГАЗ диз. | 155,0 | 19,75 | |
| Урал-55571-30 | 11,0 | 7,1 | ЯМЗ-238М2 диз. | 176,0 | 21,70 | |
| КамАЗ-55111 | 13,0 | 6,6 | КамАЗ-74006.10 диз. | 176,0 | 22,20 | |
| КрАЗ-6510 | 13,5 | 8,0 | ЯМЗ-238М2 диз. | 176,0 | 24,80 | |
| Урал-44223+9516 | 16,0 | 10,0 | Урал-744 диз. | 172,0 | 30,45 | |
| МАЗ-5516 | 16,5 | 10,5 | ЯМЗ-238Б | 220,0 | 28,70 | |
| КрАЗ-65034 | 18,0 | 12,0 | ЯМЗ-238Б2 | 220,0 | 31,20 | |
| Урал-Ивеко-330-30-ANW | 18,0 | 12,0 | BF8L 513 диз. | 225,0 | 33,0 | |
| КамАЗ-6520 | 21,0 | 12,0 | КамАЗ-740 51-320 диз. | 235,0 | 33,10 | |
| МЗКТ-75165 | 24,5 | 16,5 | ЯМЗ-8424.10 диз. | 47,00 |
Производительность автомобилей-самосвалов в м3 рассчитывают по формуле
(3.10.7)
где Т - продолжительность рабочей смены, ч;
Кв - коэффициент использования рабочего времени;
qm - грузоподъемность автомобиля-самосвала;
Кг - коэффициент использования грузоподъемности;
d - плотность грунта, т/м3;
tц - время цикла автомобиля, ч;
tц = (2 l / v + t), (3.10.8)
где l - расстояние транспортирования, км;
v - средняя скорость движения автомобиля, км/ч;
t - время, затрачиваемое на погрузку и разгрузку (0,1...0,2 ч).
Число автомобилей-самосвалов п, работающих в комплекте с экскаватором, определяют по формуле
(3.10.9)
где m - число ковшей грунта, погружаемых в кузов транспортного средства;
tэ - продолжительность одного цикла экскаватора, ч.
К недостаткам автомобильного транспорта следует отнести большую зависимость от состояния проезжей части дороги и потребность в дорогостоящем жидком топливе.
В последние годы все большее применение для перевозки грунта находит тракторный транспорт. Землевозы (думпкары) успешно конкурируют с автомобилями-самосвалами при перевозке грунта до 3 км. Думпкары выгодней автомобилей-самосвалов вследствие небольшой мощности двигателя на единицу грузоподъемности, широкой колеи и большого дорожного просвета. Думпкар разгружает грунт в 2...3 раза быстрее, чем автомобиль-самосвал, благодаря самоопрокидывающемуся кузову.
При дальности возки до 1 км и скорости движения думпкара с грунтом 12...18 км/ч, его производительность достигает 100 м3 в смену и превышает производительность автомобиля-самосвала грузоподъемностью 8...10 т на 15 %.
Рельсовый транспорт находит применение при дальности возки грунта более 10 км и сосредоточенном объеме земляных работ более 100 тыс. м3, например, при строительстве земляного полотна через болото.
Отсыпку насыпи из привезенного грунта ведут послойно по способу «с головы» в зависимости от условий производства работ. При послойной отсыпке работы ведут на двух захватках - на одной из них производят разгрузку транспортных средств и разравнивание грунта, на другой - уплотнение. Укладку и разравнивание грунта производят от краев к середине.
При достаточной ширине земляного полотна транспортные средства разворачиваются на насыпи и подходят под разгрузку задним ходом. Если ширина насыпи меньше 11 м, то устраивают специальные въезды и съезды шириной 4,5...5 м. Предельный уклон въездов должен быть не более 100‰.
