Возведение земляных сооружений бульдозером

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).

3. Вход в процесс – общий (см. стр. 29).

4. Ресурсы.

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

При засыпке трубопроводов перед работой бульдозера выполняются две операции вручную: подсыпка грунта (подбивка) под трубу и засыпка трубы слоем грунта 30–50 см. После ручных операций грунт в траншею начинает «сбрасывать» бульдозер. При засыпке коллекторов, железобетонных лотков теплотрасс и т.п. засыпку ведут поочередно: сначала с одной стороны на высоту 0,5 м, затем с другой на высоту 1,0 м и далее, чередуясь по 1,0 м. Засыпку пазух подпорных стенок ведут горизонтальными слоями на всю длину стенки или ее участка.

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.