4.3.1. Разработка грунта землеройно-транспортными машинами

Разработка грунта землеройно-транспортными машинами выполняется при планировке территории, срезке растительного слоя, возведении насыпей высотой 1-1,5 м, зачистке недобора грунта в котлованах после работы экскаватора и т. п. Основные типы землеройно-транспортных машин: бульдозеры, скреперы, грейдеры. Все они относятся к машинам периодического (циклического) действия.

Бульдозерыявляются высокопроизводительными машинами, обладающими большой маневренностью и простотой конструкции. Бульдозер представляет собой (рис. 4.7) трактор (1) (гусеничный или колесный) с навесным оборудованием в виде отвала (2) с ножом. Отвал бывает поворотный и неповоротный. Бульдозер с поворотным отвалом называют универсальным. Управление отвалом бывает механическое (тросовое) и гидравлическое с помощью гидроцилиндров (3). Гидравлическое управление обеспечивает большую точность высотных отметок при планировке. Цикл работ бульдозера слагается из операции рабочего хода, при котором осуществляется резание и транспортировка грунта к месту его отвала, когда отделяемый от массива грунт накапливается впереди ножа, образуя призму волочения, и операции холостого хода при возвращения бульдозера в забой. От способа выполнения этих операций, а также от схемы движения бульдозера зависит его производительность. Бульдозером грунт перемещают до 100 м.

В целях уменьшения потерь грунта при перемещении его бульдозером для выемок глубиной не более 2 м применяют траншейную разработку грунта (рис. 4.8), при которой сначала разрабатывают на всю глубину параллельные траншеи, разделенные стенками, а затем – стенки. Для выемок глубиной более 2 м применяют ярусно-траншейную разработку, при которой удаляется по ярусам выотой1-1,5 м.

Все работы осуществляются без разворота бульдозера, с возвращением его в забой по траншее задним ходом – челночная схема движения, а также может быть еще поперечно-челночная, по эллипсу, спирали и др.

При перемещении грунта на большие расстояния резание грунта в забое обычно осуществляется стружкой постоянной толщины. Применяют также резание стружкой клиновидной или гребенчатой формы (рис. 4.9).

Если грунт перемещают на расстояние более 100 м, то используют скреперы, которые выполняют законченный комплекс земляных работ, начиная со снятия растительного слоя, устройства выемок, насыпей и заканчивая транспортными и планировочными работами. Технологические возможности скрепера определяются емкостью ковша и типом ходовой части. Скреперы бывают прицепные, полуприцепные и самоходные. Емкость ковша колеблется от 6 до 25 м³. Состоит скрепер (рис. 4.10) из

Рис. 4.7. Принципиальная схема бульдозера:

1 – трактор, 2 – отвал с ножом, 3 – гидроцилиндр

Рис. 4.8. Траншейная разработка грунта

тягача 1, ковша 2 с заслонкой 3 и буферного устройства 4. Прицепные и полуприцепные скреперы имеют сцепное устройство 5, а самоходные – собственный силовой агрегат 6.

Скреперами разрабатывают выемки с глубиной ярусов 0,5-0,8 м. Отсыпают грунт горизонтальными слоями толщиной 0,25-0,35 м, производя их уплотнение. Дальность транспортировки – до 5 км. Схема движения скрепера зависит от расположения забоя и места отсыпки грунта. При выборе схемы движения необходимо стремиться к реализации следующих условий:

- путь скрепера должен быть самим коротким;

- должно быть наименьшее число поворотов;

- должна быть наименьшая крутизна подъемов;

- прохождение поворотов необходимо организовать по возможности при пустом ковше.

При разработке выемок и траншей или отсыпке насыпей применяют схемы движения скрепера по эллипсу, восьмеркой, по спирали (рис. 4.11).

Рис. 4.9. Схемы резания грунта:

а – стружкой постоянной толщины, б – клиновидной стружкой,

в – гребенчатой стружкой

Наполнение ковша скрепера в значительной степени зависит от способа резания. Так же как при разработке грунта бульдозером используют три способа резания – стружкой постоянной толщины, клиновым и гребенчатым профилем. Нарезать тонкой стружкой грунт невыгодно, т.к. в начале резания при пустом еще ковше не полностью используется мощность скрепера, удлиняется путь набора и снижается производительность. Резание клиновой стружкой сокращает путь набора ковша и является наиболее производительным. Максимальная толщина стружки – 15-30 см. В тяжелых грунтах для повышения производительности применяют предварительное рыхление грунта или используют на участке набора дополнительные тракторы – толкачи или тягачи.

Для профилирования дорог, планировочных работ с перемещением грунта до 25 м, устройства водоотводных канав и при возведении невысоких насыпей из резервов применяют грейдеры, которые бывают прицепными и самоходными – (автогрейдеры). Наибольшее распространение получили автогрейдеры. (рис. 4.12). Автогрейдер состоит из силовой установки (1), рамы (2), ходовой части (3), рабочего оборудования (4). Рабочим оборудованием автогрейдера является поворачивающийся, как правило, в двух направлениях подъемный нож. Кроме того, они часто оборудуются сменным оборудованием – плужным снегоочистителем, откосником, кирковщиком.

Отвал автогрейдера устанавливается под углом в плане к оси машины и с подъемом к оси дороги. При движении автогрейдера он срезает грунт и перемещает его к середине дороги. После определенной длины прохода, которая выбирается в пределах 200-1500 м в зависимости от профиля дороги и условий работы, автогрейдер перемещается на другую сторону дороги и разрабатывает грунт в обратном направлении.

Рис. 4.10. Скреперы: а – прицепной; б – полуприцепной; в – самоходный

1 – тягач, 2 – ковш, 3 – заслонка, 4 – буферное устройство, 5 – сцепное устройство,

6 – силовой агрегат

Рис. 4.11. Схема движения скрепера при разработке грунта:

а – эллипс; б – восьмерка; в – спираль;

г – восьмерка поперек разработки

Рис. 4.12. Грейдер:

1 – силовая установка, 2 – рама, 3 – ходовая часть,

4 – рабочее оборудование