Производство земляных работ скреперами

Скреперы применяются:

1. при отсыпке насыпей из двусто­ронних резервов;

2. при разработке выемок с поперечным перемещением грунта в кавальеры и при продольной возке грунта из выемки в насыпь;

3. при возведе­нии насыпей на косогорах;

4. при вертикальной планировке территории поселков, станций, площадок производственных зданий и сооружений.

Перед началом производства земляных работ производится рыхление плот­ных грунтов рыхлителями на глубину от 12—15 до 20—30 см в зависимости от твердости грунта, удаление растительности, камней и валунов, корчевка пней и корней.

В целях четкой и бесперебойной работы скреперов и рыхлителей площадь разработки разбивается на два самостоятельных участка, на которых попеременно производится рыхление и набор грунта.

Во избежание пересы­хания грунта рыхление производится послойно на толщину снимаемой стружки в объеме не более полусменной производительности работающих скреперов.

Набор грунта включает резание грунта и заполнение ковша и производит­ся, при движении скрепера по прямой линии по возможности под уклон.

Применяются следующие рациональные схемы набора грунта скреперами:

А.с постоянной толщиной снимаемого слоя, в этом случае по мере заполнения ковша увеличивается нагрузка на тягач;

Б.с переменной толщиной снимаемого слоя, при заполнении ковша обеспечивается постоянная нагрузка на тягач;

В.по гребенчатой схеме, когда грунт по мере заполнения ковша срезается с переменным заглублением и подъёмом ножа скрепера, причём каждое последующее заглубление мельче и короче предыдущего в 1.5 раза. При такой схеме обеспечиваются лучшее заполнение ковша и более рациональное использование мощности механизма;

Г.по волнообразной схеме, является разновидностью гребенчатой, но менее рациональна;

Д.по траншейно-гребенчатой схеме, когда первый слой грунта снимается несколькими проходками скрепера, расположенными друг от друга на расстоянии не более половины ширины ковша скрепера, а последующие ходы скрепера обеспечивают срезку оставшегося от предыдущей проходки гребня;

Е.по ребристо-шахматной схеме, когда в конце набора грунта уменьшается ширина срезаемой стружки.

В зависимости от направления движения скрепера относительно осей разработки грунта и возведения сооружения применяются следующие технологические схемы движения скрепера:

1.эллиптическая

2.восьмерка

3.поперечно-челночная

4. продольно-челночная

5.зигзагообразная

6.спиральная

Рис. 7Схемы движения скрепера а-в – эллипс, г – восьмёрка, д – поперечно-челночная, е – продольно-челночная, ж – зигзаг, з – спиральная, 1 – наполнение ковша, 2 – разгрузка ковша.

Технологическую схему движения скреперов выбирают исходя из следующих требований:

1. дальность возки грунта и груженого хода должна быть наименьшей;

2. набор грунта в ковш и его выгрузка должны осуществляться на прямых участках и при движении под ук­лон;

3. длина пути скрепера при на­боре грунта и при его разгрузке должна быть достаточной для пол­ной загрузки ковша скрепера и его выгрузки.

4. Число поворотов и подъемов скрепера в груженом на­правлении должно быть по воз­можности сокращено.

Схема движения скрепера по эллиптической кривой (рис. 7, а) применяется при возведении насы­пей с разработкой грунта из при­легающих резервов, при разработ­ке выемок в кавальер, а также при продольной разработке выемки с перемещением грунта в насыпь. При движении по этой схеме скрепер в каж­дом цикле делает один набор грунта и два поворота на 180°. Ходовая часть скрепера изнашивается неравномерно, поэтому необходимо периодически из­менять движение скрепера в обратном направлении.

Схема движения скрепера по «восьмерке» (рис. 7, б) применяется при от­сыпке насыпей из боковых резервов и при разработке выемок в кавальеры. При «восьмерке» скрепер за один цикл дважды нагружается и дважды разгру­жается, совершая два полных поворота в средней части схемы на 30—45°, тогда как при движении по эллипсу нужно сделать четыре поворота. Движение в каждом цикле осуществляется в правую и левую стороны, спо­собствуя устранению одностороннего износа ходовой части.

Зигзагообразная схема движения (рис. 7, в) применяется при возведении насыпей высотой 5—6 м из резервов большой протяженности. Число поворо­тов сокращается и вследствие их чередования исключается односторонний из­нос ходовых частей скрепера.

Въезды на насыпь высотой до 2 м рекомендуется делать под прямым углом к оси насыпи, а при большей высоте — косыми. Самым простым
является возведение прямых въездов, но выступ въезда, т.е. его
часть, расположенная за пределами контура земляного полотна,
быстро увеличивается с ростом высоты (рис а). Поэтому в стесненных условиях, например, при отсыпке насыпи из резерва,
прямой въезд невозможно разместить из-за отсутствия места. В
таких случаях применяют сложные косые въезды (рис. Б).

Схема возведения насыпи скре­перами с перемещением грунта из резервов показана на рис. 8.

Возведение насыпей с перемещением грунта из резервов и разработки вы­емок с поперечным перемещением грунта в кавальеры рекомендуется произво­дить скреперами при рабочих отметках насыпей и выемок до 6 м.

Разработка выемок с перемещением грунта в насыпь (продольная возка) производится скреперами при любой глубине выемки и высоте насыпи.

Разгрузка грунта в насыпь производится равномерно по ее ширине про­дольными полосами, начиная от бровок, по направлению к оси насыпи, что обеспечивает тщательное уплотнение грунта по ширине насыпи и необходимую безопасность движения скреперов по краю насыпи. Грунт, перемещаемый из выемки в насыпь, во избежание пересыхания или переувлажнения нужно раз­равнивать и уплотнять до окончания каждой смены. Послойное разравнивание грунта производится бульдозерами или автогрейдерами. При разработке, транспортировании, разгрузке, планировке и уплотнении грунта двумя или более самоходными или прицепными машинами (скреперами, грейдерами, катками, бульдозерами), идущими одна за другой, расстояние между ними должно быть не менее 10 м.

Рис. 8. Схема воз­ведения насыпи скре­перами с перемеще­нием грунта из ре­зервов

Разработку выемок скре­перами следует начинать от бровок выемки к середине продольными слоями (рис. 9). Образующиеся в попе­речном сечении выемки усту­пы срезаются грейдерами, автогрейдерами или бульдо­зерами по мере разработки выемок через каждые 2 м по глубине. При разработке выемок с уступами ширина последних зависит от глубины выемок и технической характеристики землеройной машины, но должна составлять не менее 2, 5 м.

Для лучшего заполнения ковша применяют рациональ­ные схемы и способы загрузки скрепера, Степень наполнения ковша характеризуется коэф­фициентом наполнения К_н- находится в пределах от 0, 8 до 1, 1.

Скреперы лучше всего работают в маловлажных песках и суглинках с за­полнением ковша сверх его геометрической емкости. Работа скрепера в пере­увлажненных грунтах малопроизводительна вследствие налипания грунта на днище и стенки ковша, что затрудняет его загрузку и выгрузку. В сухих песках производительность скрепера снижается вследствие ухудшения усло­вий передвижений тягача или трактора и плохого заполнения ковша. Разра­ботка мерзлых грунтов должна сопровождаться предварительным рыхлением, до крупности кусков 20—25 см.

Песчаные и супесчаные грунты (I и II категорий) целесообразно набирать при толщине стружки 15—25 см при высоко поднятой заслонке, а плотные грунты (III и IV категорий) — при толщине стружки 10 см и более.

Гребенчатая схема (рис. 10, а). Ковш заглубляется в несколько приемов. Профиль вырезанной полосы при­нимает гребенчатый вид. Этот способ сокращает путь набора и время цикла скрепера. Призма волочения, образующаяся перед ковшом, подхватывается ножами при каждом их углублении, улучшая заполнение ковша и уменьшая потери грунта.

Ребристо-шахматная схема (рис. 10, 6). Срезка грунта по ширине забоя производится последовательными и параллельными проходками, одинаковыми по длине и расстоянию, но сдвинутыми по отношению к соседнему ряду в шахматном порядке так, чтобы полоса невыбранного грунта между проход­ками первого ряда (7—4) равнялась примерно половине ширины захвата ковша скрепера (1, 2—1, 3 м). Последующие ряды второй и третьей проходок должны располагаться в шахматном порядке.

Такой способ повышает коэффициент наполнения ковша.

При работе в песчаных грунтах во избежание рассыпания грунта приме­няют траншейный способ разработки, заполняя ковш несколько раз из одной траншеи. Образовавшаяся траншея препятствует рассыпанию грунта и появ­лению боковых валиков. Для увеличения загрузки ковша в забое рекомендуется при­менять добавочный трактор-толкач, оборудованный буфером в виде щита, установленного впереди. Толкач подталкивает скрепер сзади до момента пол­ной загрузки ковша и по окончании загрузки отходит назад. Схема набора показана на рис. 11. Толкач помогает набрать грунт скреперу № 1, затем скреперу № 2 и, наконец, скреперу № 3.

Число необходимых тракторов-толкачей определяется условием непре­рывной работы скреперов в забое.

Применение тракторов-толкачей повышает производительность скрепера ввиду сокращения длины пути и времени набора, сокращения числа холостых ходов, увеличения коэффициента наполнения ковша.

Тема 3 «Технология разработки грунта и возведения земляного полотна с помощью экскаватора».

Рассматриваемые вопросы:

1.Производство работ одноковшовыми экскаваторами. Производительность экскаватора и меры ее повышения.