Технология разработки грунтов бульдозерами
Добавил пользователь Евгений Кузнецов Обновлено: 18.09.2024
Бульдозер представляет собой гусеничный трактор или тягач на пневматических шинах, оборудованный широким отвалом, который установлен перпендикулярно к продольной оси трактора или под углом, что позволяет перемещать грунт в сторону.
Используют Б для разработки не глубоких (до 2м) выемок с перемещением грунта в отвал или в насыпи высотой до 1.5м, планировке площадок, обратной засыпке пазух выемок, срезке растительного слоя грунта, зачистки дна больших по площади выемок после их экскаваторной разработки, корчёвке пней, кустарника, послойного разравнивания укладываемого грунта, окучивание разработанного грунта в зоне работ погрузчиков.
Рабочий орган Б-отвал: поворотный и не поворотный.
Рабочий цикл Б: 1. внедрение отвала в грунт и набор призмы волочения; 2. перемещение образовавшейся грунтовой призмы впереди себя; 3. обратный ход с поднятым в транспортное положение отвалом; 4. опускание отвала и его установка в положение внедрения.
Максимальный объем призмы волочения Б набирает на участке длиной 6-10 м. Максимально планируемая дальность перемещения грунта – 50м.
Резание грунта может осуществляться прямоугольным, клиновидным либо гребенчатым способом. Клиновидный способ эффективен при наличии уклона на местности и наличии насыпи. Клиновую схему зарезания применяют при работе на легких и слегка влажных грунтах.Гребенчатую схему применяют при разработке тяжелых плотных грунтов.
Для Б грунты по трудности разработки делятся на 3 группы. Грунты 3 группы требуют предварительно рыхления. Способы разработки грунта: траншейный и послойный. При траншейном способе разработки выемку разбивают на ярусы глубиной до 0.5м. Каждый ярус разрабатывают траншеями на ширину отвала, оставляя между ними полосы нетронутого грунта шириной 0.4-0.6м. эти стенки, препятствующие высыпанию грунта за пределы призмы волочения, срезают Б во вторую очередь. Траншейный способ позволяет снизить потери грунта при его перемещении. При послойном – выемку разрабатывают слоями на толщину снимаемой стружки за один проход по всей её ширине. Этот способ используется при небольших глубинах выемок.
Для уменьшения потери грунта при транспортировании по торцам Б отвалов могут устанавливаться открылки, перекрывающие полосы резания на 3-5% длины отвала. Кроме того, может быть использована спаренная либо групповая работа Б со смещением друг относительно друга. Величина бокового смещения каждого последующего Б относительно предшествующего 0.7-0.8 ширины отвала.
В большинстве случаев при работе Б используется возвратно-поступательное движение с боковым смещением на ширину отвала (минус величина перекрытия прохода) на очередную полосу при движении задним ходом.
Разработка грунта бульдозером с перемещением в насыпь продольными проходами I, II, III, IV — ярусы: 1 — траншеи, используемые для перемещения грунта в насыпь; 2 — стенки траншей; 3 — полки откосов; 4—8— порядок укладки слоев грунта в насыпь
Технология работы бульдозером: а—резание (копание) грунта; б— перемещение; в —разгрузка; 1 — прямоугольная стружка; 2— клиновая стружка; 3— гребенчатая стружка; 4 — куча грунта; 5 — слой грунта; 6 — призма волочения
РАЗРАБОТКА ВЫЕМКИ БУЛЬДОЗЕРОМ С ОТСЫПКОЙ КАВАЛЬЕРОВ
1 Область применения
1.1 Настоящую типовую технологическую карту рекомендуется применять при разработке проектов производства работ и при производстве строительно-монтажных работ.
1.2 Данная типовая технологическая карта устанавливает порядок разработки выемки под земляное полотно железной или автомобильной дороги и устройства двух кавальеров из разработанного в выемке грунта. Работы производятся в теплое время года.
1.3 Особенности производства работ в зимнее время, а также необходимые дополнительные мероприятия разрабатываются в проекте производства работ.
2 Нормативные ссылки
В настоящей технологической карте использованы ссылки на следующие нормативные документы:
Примечание - При пользовании настоящим документом целесообразно проверить действие ссылочных нормативных документов, составленных по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим документом следует руководствоваться заменяющим (измененным) документом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Определения
В настоящей технологической карте применены следующие термины с соответствующими определениями по:
3.1 документ: Информация и носитель, на котором эта информация представлена.
3.2 процесс: Совокупность взаимосвязанных и (или) взаимодействующих видов деятельности, использующая входы для получения намеченного результата.
3.3 грунт: Горные породы, почвы, техногенные образования, представляющие собой многокомпонентную и многообразную геологическую систему и являющиеся объектом инженерно-хозяйственной деятельности человека.
3.4 грунт дисперсный: Грунт, состоящий из отдельных минеральных частиц (зерен) разного размера, слабосвязанных друг с другом; образуется в результате выветривания скальных грунтов с последующей транспортировкой продуктов выветривания водным или эоловым путем и их отложения.
3.5 почва (растительный грунт): Поверхностный плодородный слой дисперсного грунта, образованный под влиянием биогенного и атмосферного факторов.
3.6 земляное полотно: Комплекс земляных сооружений в виде насыпей, выемок, водоотводов, обеспечивающих отвод поверхностных и грунтовых вод от земляного полотна, сооружения инженерной защиты от природных геофизических процессов (согласно требованиям СП 116.13330.2012) и специальных мероприятий по повышению устойчивости основания.
3.7 кавальер: Насыпь из грунта, находящаяся в резерве.
А также следующие:
3.8 технологический документ: Результат технического документирования процесса труда, содержащий информацию о способах изготовления, сборки, строительства, эксплуатации и ремонта изделий, а также об организации производственного процесса.
3.9 технологическая карта: Технологический документ, содержащий описание операций технологического процесса, применяемого оборудования и инструмента.
4 Обозначения и сокращения
В настоящей технологической карте применены следующие обозначения и сокращения:
ВЛ: высоковольтная линия.
ЛЭП: линия электропередачи.
ППР: проект производства работ.
СИЗ: средства индивидуальной защиты.
ТК: технологическая карта.
5 Организация и технология выполнения работ
5.1 Общие положения
5.1.1 Работы должны выполняться по рабочим чертежам проекта и ППР.
5.1.2 Настоящая типовая технологическая карта рассматривает разработку грунта в выемке под устройство прямого, горизонтального участка насыпи полотна двухпутной железной дороги первой категории со следующими параметрами:
- длина участка - 380 м;
- ширина по дну - 30 м;
- ширина по верху - 32…60 м;
Применяются следующие машины и механизмы:
- автосамосвал КАМАЗ 5511 (10 т) - 12 шт.;
- автопогрузчик Амкодор 352 - 4 шт.;
- бульдозер Б-10.0111-1Е - 2 шт.;
- экскаватор ЕТ-25 - 1 шт.
Выполняется устройство двух кавальеров с параметрами:
- ширина по низу - 40 м;
- ширина по верху - 20 м;
- уклон откосов - 1:1.
Грунт представляет собой супеси и суглинки с примесью песка, гравия и дресвы, плотностью в природном залегании 1950 кг/м. Грунт относится к третьей группе для разработки механизированным способом. Общий объем разрабатываемого грунта в плотном теле 96432 м.
Уклоны откосов соответствуют требованиям СП 45.13330.2017. Работы выполняются в теплое время года.
Ситуационный план участка показан на рисунке 1.
Подсчет объемов работ и обоснование применяемых механизмов приведены в Приложении А.
Рисунок 1 - Ситуационный план участка
5.1.3 Выполнение работ должны осуществлять специализированные организации, имеющие допуск на данный вид работ, под техническим руководством и контролем ответственного производителя работ. Лабораторные испытания грунта проводятся специализированной лабораторией, имеющей соответствующую лицензию.
5.1.4 Запрещается производство работ по техническим решениям (проектам) организаций, не имеющих допуска на выполнение данного вида проектных работ.
5.2 Требования к готовности предшествующих работ
До начала устройства земляного полотна должны быть выполнены следующие работы:
5.2.1 Выполнена и принята геодезическая разбивочная основа с оформлением акта приемки геодезической разбивочной основы для строительства.
5.2.2 Решены вопросы по переносу подземных и надземных коммуникаций.
- площадки для стоянки и ремонта техники и подъездные автодороги;
- временное электроосвещение зоны производства работ;
- временное защитное ограждение зоны производства работ.
5.2.4 Проведена линия временного электроснабжения (или установлена электростанция).
5.2.5 Выполнены мероприятия по временному отводу поверхностных и грунтовых вод (при необходимости).
5.2.6 Срезан растительный слой грунта (Рисунки 1, 2).
Рисунок 2 - План будущей выемки после срезки растительного слоя
5.3 Требования к организации рабочей зоны
Организация рабочей зоны при разработке грунта в выемке показана на рисунке 3.
Рисунок 3 - Рабочая зона объекта
5.4 Технологическая последовательность разработки грунта выемки с отсыпкой его в кавальеры
5.4.1 Разработать грунт в выемке с помощью бульдозеров шириной захватки 3,0 м, толщиной слоя 0,25 м за четыре проходки на всю длину участка на глубину 1,0 м (Рисунок 4) с перемещением его в отвал (Рисунки 5, 6, 8).
5.4.2 Погрузить с помощью фронтальных автопогрузчиков разработанный грунт в автосамосвалы для перевозки в кавальеры в пределах участка до 300 м (Рисунок 7).
5.4.3 Разработать грунт в выемке на глубину 5 м включительно в соответствии с п.5.4.1, 5.4.2, рисунками 8, 9а, б, в.
Продажи экскаваторов в Китае выросли почти в 4 раза с февраля прошлого года и тем самым обеспечили максимальный рост продаж за месяц.
Hitachi анонсирует новый экскаватор с уменьшенным двигателем ZX345USLC-6
Аналитика
Анализ рынка Китая за последнее десятилетие
Китайские транснациональные корпорации выходят на сцену. Буквально десятилетие назад китайские компании составляли едва 1 процент крупнейших компаний мира и транснациональных корпораций. Сегодня их доля выросла более чем в десять раз.
Аналитика индийского рынка мини экскаваторов на 2017 год
Инструмент
Траншейная лопата
Траншейными лопатами называют лопаты с узким и продолговатым штыком. Ими можно выкапывать глубокие и узкие траншеи (канавы), например под небольшой фундамент.
Бульдозер как и экскаватор также может разрабатывать траншеи, но более широкие по размеры и более глубокие по высоте.
Основные способы
Процесс разработки грунта бульдозером состоит из трех основных операций:
- набор;
- транспортирование;
- и укладка грунта.
Наибольшая глубина резания бульдозерами колеблется от 20 до 60 см.
Бульдозеры применяют для:
- разработки неглубоких выемок (до 2 м);
- перемещения гранта в отвал или непосредственно в насыпи высотой до 1,5 м;
- грубой планировки площадок, откосов выемок и насыпей;
- обратной засыпки траншей и пазух котлованов;
- окучивания разработанного грунта в зоне работы погрузчиков.
Бульдозер также широко используют на вспомогательных работах в комплексе с другими и при производстве подготовительных работ (расчистке участка от кустов, деревьев, пней, растительного слоя, камней).
Способы планировки
Планировку площадок бульдозерами выполняют преимущественно двумя способами траншейным и послойным
1 — Траншейный способ разработки применяют для уменьшения потерь при перемещении грунта на расстоянии до 50 м. Параллельные полосы — траншеи глубиной от 0,4 до 0,6 получают путем нескольких проходов бульдозера по одному и тому же месту.
- Ширину траншеи принимают равной длине отвала бульдозера, а перемычки, оставляемые между траншеями, шириной 0,4 м в связанных грунтах и 0,6 м — в малосвязанных.
- Перемычки разрабатывают после прохода каждой траншеи.
- При дальности перевозки свыше 50 м через 25 м устраивают промежуточные валы, которые затем перемещают двумя или тремя спаренными бульдозерами.
2 — При послойной схеме разработку грунтa производят параллельными полосами, причем каждая предыдущая перекрывается последующей на величину от 0.3 до 0,5 м. Как землеройно-транспортная машина в зависимости от мощности бульдозер эффективен на расстояние до 150 м.
Отсыпка грунта
Отсыпку грунта производят двумя способами:
- послойно с одновременным уплотнением;
- и грудами без послойного его уплотнения.
Формула эксплуатации
Сменная эксплуатационная производительность бульдозера определяется по формуле:
Бульдозер – землеройно-транспортная машина, выполняющая разработку, транспорт, засыпку и разравнивание грунта (рис. 2.42). Однако при работе бульдозера в отличие от скрепера разработанный грунт перемещается не в ковше, а волочится по земле, толкаемый рабочим органом – ножом. От размеров ножа зависит объем толкаемого грунта (призма волочения), что, в свою очередь, определяет необходимую энергетику (мощность двигателя базовой машины).
1. Вид продукции: планировка площадки, возведение неглубоких (до 3 м) котлованов, невысоких (до 3 м) насыпей, доработка грунта в котловане после экскаватора, выполнение обратных засыпок траншей и пазух котлованов. Последние процессы выполняются в основном с помощью бульдозеров.
2. Состав процесса: зарезание грунта, транспортирование (волочение) грунта, отсыпка, разравнивание, возвращение (холостой ход) (рис. 2.43).
4.1. Материалы – грунты I–II групп природного сложения; разрыхленные грунты III–IV групп.
4.2. Техника: бульдозеры. Их различают по базе: гусеничные – имеют большое тяговое усилие; колесные – более мобильны и не требуют специального транспорта для доставки на объект. Основными технологическими параметрами бульдозера являются размеры ножа (отвала), определяющие его производительность.
Нож может быть закреплен жестко – неуправляемый, возможно наличие системы управления ножом (поворота на некоторый угол) в горизонтальной и вертикальной плоскости (рис. 2.44).
5. Технология процесса.
Схема работы бульдозера может быть: челночная, челночная со смещением, зигзагообразная, боковая проходка (при обратных засыпках) (рис. 2.45). Рациональная дальность транспорта грунта составляет 10–40 м, в отдельных случаях до 70 м. При использовании специальных технологий: траншейная проходка, фронтальный ход – до 100 м.
 |
| Рис. 2.42. Бульдозеры: а – мощностью 140 л.с.; б – мощностью 250 л.с.: 1 – базовый трактор; 2 – отвал; 3 – накладки из высокопрочной стали |
 |
| Рис. 2.43. Схема работы бульдозера: а – зарезание грунта; б – транспорт; в – отсыпка |
 |
| Рис. 2.44. Разработка и планировка грунта бульдозером: а – перемещение отвала в вертикальной плоскости; б – установка отвала в плане под углом к продольной оси бульдозера; в – то же, под углом к горизонтальной плоскости; г – планировка откоса бульдозером, оборудованном отвалом откосника; 1 – трактор; 2 - гидроцилиндр или канатный полиспаст; 3 – отвал; 4 – отвал планировщика откоса |
 |
| Рис. 2.45. Схемы работы бульдозера: а – челночная; б – челночная со смещением; в – зигзагообразная |
 |
| Рис. 2.46. Схема устройства земляных сооружений бульдозером: а – разработка в одну сторону; б – разработка в две стороны; в – планировка площадки |
Разработка котлованов ведется на одну сторону (рис. 2.46, а), а при больших размерах для сокращения дальности возки разработка ведется от центра на две стороны (рис. 2.46, б; 2.47).
Отсыпка грунта в насыпь ведется послойно, чередуясь с уплотнением, толщина слоя задается мощностью уплотняющего механизма и составляет 0,3–1,0 м. При необходимости производится промежуточное увлажнение грунта каждого слоя (рис. 2.47).
Обратные засыпки траншей и пазух котлованов выполняются также послойно, чередуя отсыпку слоя и его уплотнением. После отсыпки слой грунта смачивается для эффективного уплотнения.
 |
| Рис. 2.47. Схема работы бульдозера: а – разработка котлована на две стороны; б – укладка грунта в насыпь при отсыпке самосвалами; в – доработка (зачистка) дна котлована после экскаватора |
 |
| Рис. 2.48. Схема отсыпки земляных сооружений в зависимости от толщины подсыпки |
 |
| Рис. 2.49. Выполнение обратных засыпок бульдозером: а – в траншеи поперечными и косопоперечными проходками; б – в пазухи траншеи подземного коллектора по челночной схеме |
 |
| Рис. 2.50. Выполнение обратных засыпок движением бульдозера с наклонным отвалом: 1 – отвал грунта для засыпки траншеи; 2 – засыпка грунта вручную; 3 – направление движения бульдозера 1; 2; …5 |
Все обратные засыпки в городской черте подлежат засыпке только песком как грунтом с минимальной осадкой.
Для повышения производительности бульдозера используются следующие схемы:
- зарезание и волочение грунта при движении бульдозера под уклон. Повышение производительности на 3–5 % (рис. 2.51);
- для удержания большого количества толкаемого бульдозером грунта на нож устанавливают открылки. Повышение производительности на 7–15% (рис. 2.51);
- фронтальный ход (работа) двух-трех бульдозеров. Это позволяет значительно увеличить объем призмы волочения и повысить производительность на 30–70%. Однако для этого требуются машинисты высокой квалификации, обеспечивающие синхронную работу двух-трех бульдозеров (рис. 2.52);
- траншейная проходка. Здесь стенки траншеи удерживают грунт на отвале, а бульдозер транспортирует объем грунта, максимально возможный для данной мощности двигателя. Стенки могут образовываться естественно при работе бульдозера за счет грунта, теряемого по бокам отвала (рис. 2.53), а также из неразработанного грунта при параллельной проходке двух-трех бульдозеров с некоторым расстоянием между ними.
 |
| Рис. 2.51. Открылки с шарнирным механизмом: а – положение открылков при работе в легких грунтах; б – то же, в средних грунтах; в – то же, в тяжелых грунтах |
 |
| Рис. 2.52. Фронтальная схема работы бульдозеров: 1 – объем грунта при автономной работе бульдозера; 2 – объем грунта при фронтальной работе трех бульдозеров |
 |
| Рис. 2.53. Траншейный способ разработки грунта при отсыпке насыпи: 1 – траншеи проходок бульдозера; 2 – промежутки валики; 3 – перемычки между траншеями; 4 – насыпь |
В условиях стройплощадки бульдозер выполняет планировку дорог, путей под башенные краны, планировку отсыпанного самосвалами грунта, песка, а также устройство съездов в котлованы и т.п.
Оценка технологий. Исходя из вида возводимого земляного сооружения, наличия конкретной техники и заданной дальности возки примерную оценку затрат на разработку грунта можно выполнить по табл. 2.3.
Источник: Технология строительных процессов. Снарский В.И.
Читайте также: