Возведение земляных сооружений скрепером
Скрепер – землеройно-транспортная машина, которая осуществляет весь комплект технологических операций: разработку грунта, транспортировку, отсыпку и разравнивание (рис. 2.33). Проще говоря, скрепер – это большой ковш на колесах, которому придается мощная энергетика (тягач).
1. Вид продукции: планировка площадок, устройство насыпей (плотины, дамбы, дороги), устройство котлованов больших объемов (более 5000 м3).
2. Состав процесса: зарезание грунта (набор), транспортирование, отсыпка, разравнивание, возвращение к месту набора (холостой ход) (рис. 2.28).
3. Вход в процесс. Общий.
4. Ресурсы.
4.1. Материалы – грунты I–II групп природного сложения; разрыхленные грунты III группы.
4.2. Техника.
Скреперы. Различают по виду привода: прицепные, навесные, самоходные (рис. 2.34 – 2.36) и по объему ковша (табл. 2.2).
5. Технология процесса.
Следует отметить, что толщина срезаемой ножом скрепера «стружки» грунта невелика и составляет 10-35 см. Поэтому разработка грунта и его отсыпка ведутся послойно (рис. 2.37). При этом, в зависимости от рода грунта и требованиям к насыпи, в комплекте со скрепером (ведущая машина) могут работать рыхлитель (при грунте II-III группы) и уплотняющие машины (катки). Работы ведутся на разных участках (картах) по процессам (рыхление, разработка, отсыпка, уплотнение) с челночным переходом соответствующей техники с карты на карту (рис. 2.37). Количество указанных выше вспомогательных машин (рыхлитель, каток) принимается с учетом производительности скрепера как ведущей машины процесса.
![]() |
Рис. 2.33. Схема работы скрепера: а – набор грунта; б – транспортное положение; в – разгрузка |
![]() |
Рис. 2.35. Навесной трехосный скрепер: 1 – трактор; 2 – седельно-сцепное устройство; 3 – рама; 4 – ковш с заслонкой и задней стенкой |
![]() |
Рис. 2.36. Самоходный двухосный скрепер: 1 – тягач; 2 – седельно-сцепное устройство; 3 – тяговая рама; 4 – ковш с заслонкой и задней стенкой |
![]() |
Рис. 2.37. Схема разработки выемки с перемещением и укладкой грунта в насыпь послойно |
В зависимости от вида земляного сооружения, рода грунта и принятой техники принимают одну из схем организации движения скрепера: эллипс, восьмерка, поперечно-челночная, продольно-челночная, зигзагообразная, двойная петля (рис. 2.38).
![]() |
![]() |
Рис. 2.38. Схемы движения скреперов: а – эллиптическая; б – «восьмеркой»; в – спиральная; г – продольно-челночная; д – поперечно-челночная; е - зигзагообразная |
Схема эллипс (рис. 2.38, а) применяется при планировке небольших площадок и отсыпке небольших насыпей высотой до 1,0–1,5 м при дальности возки до 100 м. За один цикл скрепер производит один раз набор грунта, одну разгрузку и два поворота на 180°. Односторонний износ ходовой части техники предупреждают периодической сменой направления движения.
Схема восьмерки (рис. 2.38, б) эффективна при устройстве линейно-протяженных сооружений – насыпей дорог, дамб, плотин высотой до 4,0– 6,0 м и т.п. Работа по этой схеме более производительна, так как за один цикл выполняется дважды набор и разгрузка грунта. Движение с правыми и левыми поворотами обусловливает равномерный износ ходовой части.
Работа скрепера по спирали (рис. 2.38, в) производится при устройстве насыпей небольшой высоты до 2,0–2,5 м из двустороннего резерва небольшой ширины. Здесь за один цикл скрепер дважды набирает грунт и дважды его отсыпает. Однако все повороты в этом случае выполняются в одну сторону, что приводит к одностороннему износу ходовой части.
Поперечно-челночная (рис. 2.38, д) схема движения скрепера используется при устройстве небольших насыпей и мелких котлованов глубиной до 1,5–2,0 м с пологими откосами. Путь движения как груженого, так и порожнего скрепера получается минимальным. Разворот скрепера производится на угол 180° с минимальным радиусом.
Зигзагообразная схема (рис. 2.38, е) работы скрепера применяется при устройстве насыпей большой протяженности высотой 2,5–6,0 м. Грунт из боковых резервов отсыпается в насыпь. Скреперы, двигаясь зигзагообразно вдоль насыпи, друг за другом (со смещением зигзага) попеременно то спускаются в резерв (выемку), то поднимаются на насыпь для разгрузки. Паритет левых и правых поворотов обеспечивает равномерный износ ходовой части.
Схема двойная петля (рис. 2.38, г) эффективна при больших объемах земсооружений – котлованов, насыпей в случае, когда расстояние транспортировки грунта велико (более 500 м). В этом случае устраиваются технологические дороги – грунтовые, щебеночные, колейные или сплошные из дорожных плит. Это позволяет самоходному скреперу развивать скорость до 35 км/час в груженом и до 50 км/ч в порожнем состоянии против 1–12 км/ч по грунту без дороги. Общая производительность землеройной техники возрастает на 15–40 %.
В зависимости от рода грунта, параметров скрепера используется различный режим зарезания грунтовой стружки (рис. 2.39). Зарезание и отсыпка грунта выполняется на прямых участках хода скрепера, желательно против ветра, пути транспортирования грунта организуются поперек направления ветра. Точность работы скрепера (величина недоработки) составляет 10–20 см.
![]() |
Рис. 2.39. Способы срезания стружки: а – постоянной толщины; б – с постепенным подъемом ковша; в – гребенчатый; г – клевковый |
Для повышения производительности необходимо:
- предусмотреть набор грунта и его транспорт при движении скрепера «под уклон», что повышает производительность на 5–10 %;
- использовать при возможности схему «двойная петля» с устройством технологических землевозных дорог для скреперов;
- на стадии набора (зарезания) грунта добавляется трактор-толкач, практически удваивая тяговую мощность (рис. 2.40). Это сокращает время набора грунта, а также позволяет наполнять ковш с «шапкой». Действие толкача циклическое, один трактор обслуживает 2–4 скрепера. Производительность скрепера возрастает на 10–25 %;
- придание грунту до разработки оптимальной влажности, при которой грунт во время зарезания не рассыпается (увеличиваясь в объеме), а заходит в ковш целыми кусками (комьями), обеспечивая большую фактическую загрузку ковша скрепера. Этим достигается повышение производительности на 15–25 %.
![]() |
Рис. 2.40. Набор грунта скрепером при помощи трактора-толкача |
Оптимальная влажность грунта обеспечивается заранее, на стадии «подготовки грунта к разработке». Увлажнение осуществляется замачиванием водой (залив или распыление) заданной площадки под контролем строительной лаборатории (рис. 2.5 5). Оптимальная влажность разрабатываемого грунта обеспечивает 100% наполнения ковша песчаным фунтом. Сухой песок высыпается при загрузке и наполнение ковша составляет 50–70%. Глинистые грунты оптимальной влажности при зарезании мало разрыхляются, повышая эффективность использования объема ковша. В этом случае скрепер везет 10,0 м3 плотного грунта, что соответствует 13,0 м3 разрыхленного (Кр = 1,3). Технически такое количество разрыхленного грунта в ковш не войдет даже с «шапкой». В ряде случаев переувлажненные глинистые грунты сушат, так как из-за их налипания на ковш значительно уменьшается его полезный объем. Для этого выполняется послойная вспашка грунта на глубине до 400-600 мм и выдержка в течение 1-5 суток под наблюдением лаборатории (нельзя пересушивать). Процессы увлажнения и сушки выполняются по участкам (картам) с попеременной их разработкой.
Применение большегрузных (15, 18, 25 м3) самоходных скреперов и скреперов с принудительным наполнением и опорожнением ковша (рис. 2.41) повышает общую производительность скрепера на 10–30%.
![]() |
Рис. 2.41. Схема скрепера с принудительной загрузкой и выгрузкой грунта (с подвижной заслонкой): а – в процессе набора; б – в процессе выгрузки |
Стоимость разработки 1 м3 грунта скрепером самая низкая из всех видов технологий группы «механическое резание». Поэтому в настоящее время эта технология используется не только при строительстве крупных промышленных объектов, но эффективно применяется в городском строительстве: при возведении жилых микрорайонов, строительстве стадионов, подземных автостоянок и т.п.
Источник: Технология строительных процессов. Снарский В.И.
Добавить комментарий