ТИПОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА НА ПРИМЕНЕНИЕ СРЕДСТВ МЕХАНИЗАЦИИ

ПРОИЗВОДСТВО РАБОТ СКРЕПЕРОМ

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Типовая технологическая карта (ТТК) разработана на производство работ скрепером при перемещении грунта.

ТТК предназначена для ознакомления рабочих и инженерно-технических работников с технологией и правилами производства работ, а также для использования при разработке проектов производства работ (ППР), проектов организации строительства (ПОС), другой организационно-технологической документации.

2. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Скреперы предназначены для послойного копания грунтов в материковом залегании, их транспортирования и отсыпки в земляные сооружения с планированием слоями равномерной толщины. Скреперы применяют для разработки талых грунтов I и II групп, в том числе грунтов с каменистыми включениями.

При работе на непереувлажненных суглинках, лессах, черноземах и почвах с примесями гравия и гальки скреперы загружаются с "шапкой" и разгружаются полностью; эти же грунты, но высохшие и отвердевшие, а также глины, солончаки и дресву необходимо предварительно разрыхлить плугами или рыхлителями, чтобы обеспечить нормальную загрузку скреперов.

При сухих сыпучих песках скреперы загружаются на 60...70% геометрической вместимости. На липких и переувлажненных грунтах работа скреперов малопроизводительна вследствие прилипания грунта к днищу и стенкам ковшей. На горизонтах ниже уровня грунтовых вод скреперы неработоспособны.

Скреперы

Скрепер - землеройно-транспортная машина циклического действия, выполняющая послойную разработку грунта и набор ковша, транспортирование грунта в ковше к месту укладки, выгрузку с разравниванием и частичным уплотнением грунта на месте укладки. В этой машине объединены землеройное и транспортное оборудование, что позволяет одному машинисту управлять процессами разработки и перемещения грунта. В результате снижаются трудоемкость и себестоимость возведения земляных сооружений. Основные агрегаты и узлы скрепера имеют по своему назначению такой же конструктивный замысел, как и у других машин для земляных работ (рис.1). Рабочим оборудованием являются ковш 1, в передней части которого ножи 2, отверстие 3 для набора и разгрузки грунта и заслонка 4.

Рис.1. Скреперы:

а - самоходный скрепер; б - набор грунта в ковш; в - груженый ход; г - разгрузка ковша

Ковш скрепера на пневмоколесном ходу приводится в движение тягачом 5 - гусеничным или пневмоколесным. Система управления рабочими органами - гидравлическая или канатная. Для набора ковш скрепера опущен на грунт, при движении тягача ножи с усилием гидропривода врезаются в грунт, стружка 6 которого подается в ковш.

После наполнения ковша заслонка закрывается и для транспортирования ковш поднимается над грунтом. При разгрузке грунта в насыпь скрепер продолжает движение, заслонку открывают, а ковш опускают так, чтобы расстояние между днищем и поверхностью было равно заданному слою отсыпаемого грунта. После разгрузки порожний скрепер возвращается к месту набора грунта - в выемку или карьер. Естественно, по мере наполнения ковша растет сопротивление работе скрепера, которое должно преодолеваться тяговым усилием трактора или колесного тягача. Требуемое тяговое усилие как раз и входит в производственно-технологические требования к энергетическому обеспечению скрепера. Оно должно превышать величину наибольшего суммарного сопротивления работе скрепера, включающего четыре основных составляющих: сопротивление резанию грунта, сопротивление набора грунта в ковш на заключительной стадии его наполнения, сопротивление перемещению груженого скрепера и сопротивление призмы волочения грунта перед ковшом.

Применяют прицепные (с объемом ковша 3...10 м), полуприцепные (4,5...5 м) и самоходные (8...25 м) скреперы (рис.2).

Рис.2. Скреперы:

а, б - прицепные двух- и одноосные; в - полуприцепной; г - самоходный; д - самоходный в паре с бульдозером-"толкачом"

Прицепные и полуприцепные скреперы наиболее эффективны при транспортировке грунта на расстояние до 1000 м, а самоходные - на расстояние до 3000 м.

Рабочий цикл скрепера состоит из последовательно повторяющихся операций: порожний ход, загрузка ковша, груженый ход и разгрузка.

Скрепер снимает ковшом стружку грунта толщиной 0,12...0,35 м.

Набор грунта производят при прямолинейном движении скрепера или движении под уклон. При разработке плотных грунтов для увеличения толщины стружки применяют тракторы-толкачи (см. рис.2, д), число которых зависит от типа скрепера, вместимости ковша и дальности транспортировки (1 толкач на 2...6 скреперов).

Скреперы широко используются в автодорожном и железнодорожном строительстве для возведения насыпей и разработки выемок, при строительстве гидротехнических сооружений, на вскрышных и многих других работах.

Скреперы выполняют около 10% земляных работ. Их классифицируют: по способу соединения с тягачом - прицепные и самоходные (в том числе полуприцепные и седельные); по загрузке ковша - загружаемые тяговым усилием трактора-тягача (и толкача) и с механизированной элеваторной загрузкой; по способу разгрузки ковша - со свободной (самосвальной), полупринудительной и принудительной разгрузкой; по системе управления рабочим органом - с канатным и гидравлическим управлением.

Преимущественно распространены скреперы, загружаемые тяговым усилием - более простые по конструкции и надежные в эксплуатации.

Поскольку тягового усилия тягачей (особенно колесных) для загрузки скрепера недостаточно, при наборе грунта применяют толкачи, а также технологию спаренной работы скреперов. В качестве толкачей обычно используют гусеничные тракторы с толкающим щитом.

Прицепные скреперы с гусеничными тракторами (тягачами) на легких и средних грунтах могут работать без толкачей.

При свободной (самосвальной) разгрузке, применяемой обычно на скреперах малой емкости, ковш, прикрепленный шарнирно к раме скрепера, опрокидывается вперед или назад при помощи канатной или гидравлической системы. Самосвальная разгрузка, отличаясь простотой конструкции, не обеспечивает полного опорожнения ковша при работе на липких и сырых грунтах.

При полупринудительной разгрузке, применяемой на скреперах средней и большой емкостей, ковш опорожняется поворотом вперед (по ходу) днища. Грунт при этом высыпается в щель, образующуюся между ножевой плитой и открытой заслонкой или повернутым днищем. Недостатком является неполная разгрузка ковша при работе на липких и влажных грунтах.

При принудительной разгрузке, применяемой на скреперах средней и большой емкости, ковш опорожняется движением вперед (по ходу) задней подвижной стенки полностью на любых грунтах.

Разгрузка скрепера вперед позволяет регулировать толщину отсыпаемого слоя (подъемом ковша). При этом грунт планируется ножом или специальным скребком, что создает условия для высококачественного его уплотнения.

Прицепные скреперы соединяют обычно с гусеничными тракторами и применяют при тяжелых условиях работы (переменный рельеф, бездорожье и т.п.) и для транспортирования грунта на расстояние 100...500 м (при транспортировке грунта на расстояние менее 100 м целесообразнее использовать бульдозеры).

СКРЕПЕРНЫЙ СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ГРУНТОВ

Скреперные работы подразделяют на основные и вспомогательные.

Основные работы - это разработка в материковом залегании больших объемов грунтовых масс и их перемещение в земляное сооружение (насыпь, дамбу, кавальер); смягчение профиля трассы строящейся дороги; возведение дорожных и гидротехнических насыпей из боковых резервов; устройство котлованов и каналов; отсыпка насыпей-подходов к мостам или эстакадам.

К вспомогательным работам относятся: снятие растительного слоя, транспортирование сыпучих грузов и планировочные работы.

Схемы движения скреперов зависят от вида земляных сооружений или работ, которые определяют производительность работ, их стоимость и качество.

Наиболее распространены следующие схемы движения скреперов: эллиптическая, спиральная, "восьмеркой", по зигзагу, челночно-поперечная и челночно-продольная.

Эллиптическая схема (рис.3) применима во всех случаях устройства насыпей из односторонних и двусторонних резервов, а также при устройстве выемок с укладкой грунта в дамбы, насыпи или кавальеры и при планировочных работах. Такая схема целее: разна при возведении насыпей или разработке выемок на линейном строительстве (каналов, насыпей при глубине выемок или высотой насыпей до 2 м).

Рис.3. Эллиптическая схема движения скреперов: в отвал (а); в смежную насыпь (б); из выемки в две насыпи (в); из двух выемок в насыпь (г):

1 - набор грунта; 2 - разгрузка грунта

Спиральная схема применима при воздействии широких насыпей из двусторонних резервов (рис.4).

Рис.4. Схема движения по спирали:

1 - набор грунта; 2 - разгрузка грунта

Схему движения скрепера по "восьмерке" (рис.5) используют в тех же условиях, что и эллиптическую; схема дает производительность на 3-5% выше по сравнению с эллиптической.

Рис.5. Схема движения скрепера по "восьмерке":

1 - набор грунта; 2 - разгрузка грунта

Схему движения скрепера по зигзагу (рис.6) применяют при возведении насыпей высотой до 6 м из резервов при длине захватки 200 мм и более. При работе скрепера по этой схеме уменьшается число поворотов и дальность возки грунта, вследствие чего производительность скрепера возрастает до 15% по сравнению с эллиптической схемой движения.

Рис.6. Схема движения скрепера по зигзагу:

1 - набор грунта; 2 - разгрузка грунта

Челночно-поперечная схема движения скрепера (рис.7) применяется при возведении насыпей и дамб высотой менее 1,5 м при работе из двусторонних резервов или при устройстве каналов и выемок глубиной до 1,5 м с укладкой грунта в дамбы или кавальеры.

Рис.7. Движение скрепера по челночно-поперечной схеме:

а - возведение насыпей; б - разработка грунта в канале или выемке; 1 - набор грунта; 2 - разгрузка грунта

Набор грунта производится перпендикулярно оси выемки или резерва, ширина которых должна соответствовать следующим требованиям:

наименьшая ширина выемки должна удовлетворять условию

,