Возведение насыпи земляного полотна бульдозером

Бульдозерную технику выпускают с неповоротным и поворотным отвалами, которые можно применять при выполнении подготовительных, основных, отделочных и укрепительных работ. В качестве ведущей машины бульдозер используют при возведении насыпей высотой до 1,5 м из грунтов боковых резервов в условиях равнинной или слабопересеченной местности. Поворотный отвал бульдозера устанавливают под углом 60, 90° по отношению к продольной оси фактора; он может перемещать грунт не только прямо перед собой, но и в стороны. Отвалы оснащают дополнительными приспособлениями в виде открылков, козырьков, откосников, рыхлительных зубьев для повышения эффективности использования бульдозеров.

В дорожной отрасли применяют бульдозеры не только гусеничные, но и на пневмошинах.

Далее рассмотрено возведение насыпи земляного полотна из грунта II группы двухсторонних боковых резервов бульдозером. Глубина боковых резервов не должна превышать 1,5 м.

Рабочий цикл бульдозера при возведении земляного полотна из боковых резервов состоит из следующих операций:

• зарезание грунта;

• перемещение грунта;

• укладка и распределение грунта;

• обратный холостой ход.

Разработку или зарезание грунта осуществляют прямоугольным, клиновым или гребенчатым способом (рис. 5.3).

Перемещение грунта к месту укладки начинают сразу же по окончании набора его перед отвалом. Для уменьшения потерь при перемещении грунта применяют два способа: по траншее в грунте естественного состояния; по траншее, образованной из валов грунта, осыпавшегося во время предыдущих проходов бульдозера.

Укладку перемещаемого грунта выполняют различными способами: «от себя», «на себя», отдельными кучами, «вполуприжим», «вприжим» (рис. 5.4).

Обратный холостой ход осуществляется задним или передним ходом.

При перемещении грунта на расстояние до 50 м возвращение бульдозера в забой выполняют задним ходом.

До возведения земляного полотна необходимо:

• восстановить и закрепить трассу дороги и полосу отвода;

• очистить территорию в пределах полосы отвода от кустарника, пней и валунов;

• произвести плановую и высотную разбивку земляного полотна;

• обеспечить временный водоотвод.

Работы по возведению земляного полотна (рис. 5.5) из боковых резервов бульдозером для рассматриваемого случая осуществляются в разработанной технологической последовательности процессов производства работ на семи захватках длиной 200 м каждая (основные земляные работы) и одной захвате длиной 600 м (заключительный этап земляных работ). Работы выполняются поточным способом.

На первой захватке выполняются следующие технологические операции:

• срезка растительного слоя грунта бульдозером (в качестве примера принят бульдозер ДЗ-171);

• уплотнение основания насыпи пневмокатком (в качестве примера принят каток ДУ-101).

Толщину срезаемого растительного слоя грунта устанавливают 10 см по согласованию с землепользователем.

Работы выполняют бульдозером ДЗ-171 по поперечной схеме. Грунт срезают от оси дороги поперечными проходами бульдозера, перекрывая каждый предыдущий след на 0,25...0,30 м, и перемещают за пределы полосы отвода.

В дальнейшем снятый почвенно-растительный грунт используют для укрепления резервов и откосов земляного полотна.

Основание будущей насыпи уплотняют катком ДУ-101 за четыре прохода по одному следу. При уплотнении каждый предыдущий след перекрывают последующим на 1/3 его ширины. Движение катка осуществляется по круговой схеме. Основание насыпи должно иметь коэффициент уплотнения не ниже 0,98.

На второй захватке выполняют следующие технологические операции:

• разработка грунта в резерве и перемещение его в насыпь бульдозером (принят бульдозер ДЗ-171);

• разравнивание грунта в насыпи бульдозером.

Технологической картой, разработанной Ростовским ДортрансHИИ в 2004 г., предусмотрено возведение земляного полотна бульдозерами ДЗ-171 обшей сменной производительностью 5400 м3/см. Расстояние, на которое перемещают разрабатываемый грунт, составляет 15 м. Разработку резерва осуществляют по траншейной схеме (рис. 5.6) с разработкой грунта клиновым или гребенчатым способом (см. рис. 5.3). При поперечном уклоне резерва в сторону насыпи резание выполняют прямоугольным способом.

Разработку грунта следует вести на первой передаче, так как с увеличением скорости возрастают потери грунта. Первое резание в резерве производят на расстоянии от края подошвы насыпи, обеспечивающем набор грунта на полный отвал. Для более эффективного использования тяговой мощности фактора разработанный грунт следует перемещать после первого резания к бровке отсыпаемого слоя, а затем вместе с грунтом от второго резания — к оси земляного полотна.

Отсыпают грунт слоями от оси земляного полотна к бровке насыпи у разрабатываемого резерва. При подходе к месту укладки следует приподнять отвал бульдозера и при движении вперед распределить грунт на участке, затем, возвращаясь задним ходом, произвести дополнительную планировку. После разравнивания грунта поверхность каждого слоя должна иметь уклон 30...40 %, на ней не должно быть замкнутых впадин.

После разработки в резерве первой траншеи на глубину, обеспечивающую устройство слоя насыпи заданной толщины (0,20...0,30 м), бульдозер перемещают для разработки второй траншеи, удаленной от первой на 0,6...0,8 м.

Технологической картой предусмотрена одновременная разработка боковых резервов с двух сторон земляного полотна. Грунт межтраншейных стенок следует использовать для отсыпки верхнего слоя или для присыпки обочин.

На третьей захватке выполняют работы по уплотнению грунта насыпи. Грунт уплотняют слоями толщиной 0,25...0,30 м последовательными круговыми проходами пневмокатка ДУ-101 по всей ширине насыпи за 10 проходов по одному следу.

Уплотнять грунт следует при оптимальной влажности, определенной ГОСТ 22733—77, которая не должна выходить за пределы, указанные в табл. 5.1 для разных типов грунтов.

Первый проход следует начинать на расстоянии 2 м от бровки насыпи. Затем, смещая каток при каждом последующем проходе на 1/3 ширины следа в сторону бровки, прикатывают края насыпи, после чего уплотнение продолжают круговыми проходами катка, смещая полосы уплотнения от краев насыпи к ее оси, с перекрытием каждого следа на 1/3 ширины. Каждый последующий проход по одному и тому же следу начинают после перекрытия предыдущими проходами всей ширины земляного полотна.

Требуемый коэффициент уплотнения грунта приведен в табл. 5.2. При оптимальной влажности грунта для достижения коэффициента уплотнения 0,95 ориентировочно назначают 6...8 проходов катка для связных и 4...6 — для несвязных грунтов; для достижения коэффициента уплотнения 0,98 назначают 8...12 проходов для связных и 6...8 — для несвязных грунтов. Необходимое количество проходов катка по одному следу уточняется пробной укаткой.

При недостаточной влажности грунт увлажняют с помощью поливомоечной машины. В технологической карте расход воды на эти цели принят в количестве 3 % от объема грунта.

Для связных грунтов на начальном этапе уплотнения давление в шинах катка не должно превышать 0,2...0,3 МПа, на заключительном этапе — 0,6...0,8 МПа. При уплотнении песков давление в шинах на всех стадиях уплотнения не должно превышать 0,2...0,3 МПа.

Первый и последний проходы по полосе укатки выполняют на малой скорости пневмокатка (2,0...2,5 км/ч), промежуточные проходы — на большей скорости (до 8...10 км/ч).

Отсыпку каждого последующего слоя можно производить только после разравнивания, уплотнения предыдущего слоя и контроля качества работ.

На заключительном этапе работы выполняются следующие технологические операции:

• планировка верха земляного полотна автогрейдером;

• планировка откосов автогрейдером;

• окончательное уплотнение верха земляного полотна катком;

• планировка дна резервов автогрейдером;

• покрытие откосов насыпи и дна резервов растительным грунтом бульдозером.

Перед началом планировки необходимо проверить и восстановить положение оси и бровок земляною полотна в плане на прямых, переходных и основных кривых, а также в продольном профиле. Планировку следует начинать с наиболее низких участков (в продольном профиле). Верх земляного полотна планируют путем последовательных проходов автогрейдера, начиная от краев с постепенным смешением к середине. Перекрытие следов составляет 0,3...0,5 м. Работы выполняют по челночной схеме за четыре прохода автогрейдера по одному следу.

Откосы насыпи и резервы планируются за два прохода автогрейдера по одному следу при его движении непосредственно по откосу (при заложении откосов не круче 1:3).

Окончательное уплотнение верха земляного полотна после планировки выполняется пневмокатком за два прохода по одному следу. Технология уплотнения аналогична изложенной ранее. Дно резерва планируется автогрейдером по челночной схеме за четыре прохода по одному следу. После окончания планировочных работ на данном участке проводятся работы по восстановлению растительного слоя грунта путем надвижки его на откосы насыпи и резервов бульдозером и перемещения его из валиков в поперечном направлении. Технологическая последовательность процессов с расчетом объемов работ и потребных ресурсов приведена в табл. 5.3, состав отряда — в табл. 5.4.

Технология операционного контроля качества работ при возведении насыпи из грунта боковых резервов бульдозером приведена в табл. 5.5.