ПЛАНИРОВКА ПЛОЩАДКИ БУЛЬДОЗЕРАМИ И СКРЕПЕРАМИ

Бульдозеры применяют для разработки грунта и перемещения его на расстояния до 50-100 м.
По трудности разработки бульдозерами грунты делят на три группы. К I относят растительные грунты и все виды легких и лессовидных суглинков; ко II - песчаные грунты, тяжелые суглинки и мягкие глины; к III - тяжелые глинистые грунты и сухие сыпучие (дюнные) пески.

Грунты III группы (кроме песка) предварительно разрыхляют тракторными прицепными рыхлителями или специальными откидными зубьями, смонтированными на бульдозере. Разработку выемок и отсыпку насыпей производят послойно. Резать грунт рекомендуется клиновидной стружкой.
Для уменьшения потерь грунта в пути с целью увеличения емкости отвалов на их торцах устанавливают открылки, перекрывающие полосы резания на 3-5% длины отвала. При отсутствии открылков уменьшения потерь грунта достигают, применяя траншейный способ разработки (рис. III.3) и спаренную или групповую работу бульдозеров. При траншейном способе грунт срезают послойно, разрабатывая последовательно траншеи глубиной до 0,5 м. Затем гребни между траншеями срезают и выемку углубляют тем же способом. При спаренной или групповой работе бульдозеров потери грунта снижаются благодаря сближению отвалов.

Рис. III.3. Схема работы бульдозера при планировке площадки (I-VII - последовательность разработки).

Цикл работы бульдозера состоит из резания,перемещения и разгрузки грунта; после возврата бульдозера к месту резания (набора) цикл возобновляется.
Разрабатывать грунт бульдозерами целесообразно под уклон, что увеличивает объем грунта перед отвалом и скорость его перемещения. Разработка грунта под уклон 10% позволяет увеличить производительность бульдозера в 1,4-1,8 раза, а при уклоне 20% - в 1,8-2,5 раза. Уклон более 20% не рекомендуется, так как уменьшается скорость холостого хода бульдозера. При работе на подъем, например до 10% , производительность бульдозера снижается почти на 40%.

Резать и перемещать грунт на небольшие расстояния целесообразно челночным движением, т. е. когда машина, отсыпав грунт, возвращается задним ходом. Это позволяет экономить время на повороты и уменьшает износ ходовой части трактора. Перемещение грунта по этой схеме на большие расстояния нерационально, так как значительно возрастают потери времени на холостой ход ввиду малой задней скорости трактора. В таких случаях лучше перемещать грунт по эллиптической схеме.

Сменная эксплуатационная производительность бульдозера определяется по формуле

где с - продолжительность смены, ч;
V - объем грунта, срезаемого отвалом (в плотном теле), м³:

здесь а - длина отвала, м;
Н - высота отвала, м;
φ - угол естественного откоса грунта, град;
Кр - коэффициент разрыхления грунта,
Кс - коэффициент сохранения грунта во время его транспортирования:

Кс = 1-0.005l.

здесь l - расстояние перемещенияг грунта, м;
Кв - коэффициент использования по времени;
tц - продолжительность цикла, сек:

tц = t1+t2+t3+t4 сек.

здесь t1 - время резания, сек;
t2 - время перемещения, сек;
t3 - время обратного хода, сек;
t1 - время поворота, сек.

Последнее разравнивание грунта, уложенного бульдозером, осуществляют, приподнимая отвал при движении вперед либо тыльной стороной и пятой отвала при движении назад. Скреперы применяют при более значительных расстояниях перемещения грунта на планируемых площадках. Прицепные тракторные скреперы с ковшом емкостью до 5 м³ целесообразно использовать при транспортировании грунта на расстояние до 300 м, 6 м³ - до 500 м, 10 м³ - до 750 м и с емкостью ковша 15 т³ - до 1000 м. Быстроходные полуприцепные и самоходные скреперы можно использовать при перемещении грунта от 1,5 до 5 км. По трудности разработки скрепером грунты разделяют на две группы; к I группе относятся грунты растительного слоя и легкие суглинки всех видов, ко II - глина, тяжелые суглинки и песчаные грунты.

Разрабатывать скреперами мокрые глинистые, и сухие песчаные грунты не рекомендуется; на таких грунтах значительно снижается производительность машин; грунты всех видов, кроме песчаных, предварительно разрыхляют. Работу рыхлителей увязывают с работой скрепера, не допуская пересыхания разрыхленного грунта. Скреперами послойно разрабатывают, транспортируют и разгружают грунт в отвал или насыпь, разравнивают слой и частично его уплотняют.

Резать грунт скреперами (рис. III.4, а) можно тонкой стружкой постоянной толщины, клиновидным или же гребенчатым профилем. Однако резание тонкой стружкой удлиняет путь набора грунта и снижает производительность скрепера. Резание клиновидным профилем при максимальном заглублении ножа (до 30 см) сокращает путь резания и является наиболее производительным, но осуществить подобный режим работы скрепера трудно. Поэтому чаще всего применяют резание гребенчатым профилем. Машинист скрепера, ориентируясь на обороты двигателя, маневрирует ковшом в зависимости от хода наполнения, рельефа местности и образования призмы волочения.

Последовательность разработки грунта (рис. III.4, б) осуществляется по таким схемам: полоса рядом с полосой, через полосу, ребристо-шахматным порядком. Разработка грунта по схеме полоса рядом с полосой для скреперов с обычными прямоугольными ножами не дает нужного эффекта из-за потерь грунта в виде боковых валиков. Разработка проходками через полосу и по ребристо-шахматной схеме уменьшает рассыпание грунта при резании и способствует улучшению условий наполнения ковша. При ребристо- шахматной разработке стружка со второго ряда заходок в конце наполнения ковша уменьшается в сечении, что снижает сопротивление резанию и наполнению ковша; это вызывает энергичное поступление грунта в ковш и повышение коэффициента наполнения ковша до 1,1.

Разработка с загрузкой по цепочке (рис. III.4, в) эффективна при наборе грунта большегрузными тракторными и самоходными скреперами с помощью трактора-толкача, имеющего толкающее приспособление.

Рис. III.4. Планировка площадок скреперами:
а - схемы резания грунта; б - схемы разработки грунта; в - схема загрузки скреперов с помощью толкача; (ТТ трактор-толкач, Т-трактор, С-скрепер); г - схема перемещения скреперов по эллипсу на участках с чередующимися насыпями и выемками; д - то же, при планировке площадки; 1- резание тонкой стружкой; 2 - то же, гребенчатым профилем; 3 - клиновидным профилем; 4 - разработка по схеме полоса рядом с полосой; 5 - то же, через полосу; 6 - то же, ребристо-шахматными проходками; 7 - набор грунта; 8 - разгрузка.

При такой схеме загрузки сокращается до минимума холостой ход толкача и ускоряется переход его от одного скрепера к другому. Необходимым условием при этом является четкий подход скреперов к забою через равные промежутки времени. Значительное влияние на режям резания оказывает наклон рельефа к горизонту. По этому признаку разработку можно вести под уклон, горизонтальными слоями и на подъем.
Для повышения производительности скреперов ковш эффективно загружать при движении под уклон толстой стружкой одинаковой толщины.

Резание под углом 3-7° сокращает длину пути и время набора грунта, а также увеличивает коэффициент наполнения ковша в 1.2-1.5 раза по сравнению с набором горизонтальными слоями. На подъем можно разрабатывать увлажненные связные и песчаные грунты. Этим самым исключается образование призмы волочения и расстилание грунта по сторонам.
Движение скрепера по эллиптической схеме при планировке площадок изображено на рис. III.4, г,д.

Грунт из ковшей в насыпь разгружают горизонтальными или слабо-наклонными слоями толщиной 150-350 мм, в зависимости от рода грунта и средств его уплотнения. Песчаные грунты для лучшего их уплотнения выгружают тонкими слоями.

Сменная эксплуатационная производительность скрепера

где c - продолжительность смены, ч;
q - геометрическая емкость ковша, м³;
К1 - коэффициент наполнения ковша плотным грунтом:

Здесь Кн - коэффициент наполнения ковша;
Кр - коэффициент разрыхления грунта;
Кв - коэффициент использования скрепера по времени;
Кп - коэффициент влияния глубины выемки и высоты
насыпи на производительность самоходного скрепера;
tц - длительность цикла, сек:

tц= t3 + tг + tр + tп + tпов.

Здесь t3 - время выгрузки ковша;
tг - время движения груженого скрепера, сек;
tр - время разгрузки скрепера, сек;
tп - время движения порожнего скрепера, сек;
tпов - время на повороты, сек.

В начало страницы

Еще статьи по теме

• Общие сведения

• Планировка площадки бульдозерами и скреперами

• Планировка площадок с применением экскаваторов

• Разравнивание, уплотнение грунта и окончательная планировка