Развитие и современное состояние строительно-дорожной отрасли
..pdfТолкачом может служить гусеничный трактор или колесный тягач, оборудованный толкающими приспособлениями. В забое один толкач может обслужить 3–5 скреперов.
Основным показателем технической характеристики скрепера является вместимость ковша. Скреперы выпускают с ковшами вместимостью от 2,85 до 25 м3, но вместе с тем существуют конструкции скреперов с ковшами до 45 м3. Скорость перемещения скрепера с грузом: прицепного – до 2–5 км/ч, самоходного – до 30 км/ч.
Грейдеры, автогрейдеры
Грейдеры и автогрейдеры предназначены для профилирования земляного дорожного полотна, возведения небольших дорожных насыпей высотой до 0,6 м, планировки площадей, очистки территории от снега и других строительных работ.
Основной рабочий орган грейдеров и автогрейдеров – отвал
срежущими ножами, расположенный между передними и задними колесами при удлиненной базе, что обеспечивает значительно большую точность планирования и профилирования по сравнению
сбульдозером. Продольная база автогрейдера в несколько раз больше, чем у бульдозера, и, следовательно, неровности почвы сказываются меньше. Отвал может быть установлен в различное положение.
Для выполнения различных работ грейдеры и автогрейдеры оснащаются сменным оборудованием: удлинителем отвала для увеличения объема перемещаемого грунта и откосником для отделки откосов, кюветов и небольших насыпей.
Грейдеры не являются самоходной машиной, они работают на прицепе к гусеничным тракторам мощностью 75–735,5 и 108–
735,5 Вт, имеют отвал размерами 3057×500 и 3616×505 мм. Грейдеры, выпускаемые для работы в прицепе с гусеничными тракторами
стяговым усилием до 40 кН, относятся к легкому типу и для работы
стракторами, имеющими тяговое усилие до 100–120 кН, – к тяжелому типу.
71
Различают грейдеры также по виду управления – с механическим или гидравлическим управлением.
На грейдере, в отличие от автогрейдера, кроме тракториста всегда имеется второй рабочий – грейдерист, что вдвое снижает показатели машины по выработке. Однако буксировка грейдера гусеничным трактором позволяет использовать его в тяжелых грунтовых и дорожных условиях, когда самоходный грейдер (автогрейдер) не может быть применен из-за буксования его колес.
Автогрейдеры. В строительном производстве автогрейдеры (рис. 3.6) широко применяют для возведения дорожных насыпей для отрывки дорожных корыт и разравнивания щебня и песка, планировки обочин дорог, планировки откосов неглубоких выемок и невысоких насыпей, планировки территорий.
Рис. 3.6. Автогрейдер ГС-14.02
Автогрейдер представляет собой самоходную землеройнотранспортную машину, рабочими органами которой являются полноповоротный отвал для послойного резания грунта и кирковщик для рыхления плотного грунта. Автогрейдеры снабжаются также сменным оборудованием: бульдозерным отвалом, удлинителем основного отвала, откосником, плужным снегоочистителем и др.
Отвал автогрейдера может быть наклонен под разными углами к трем главным осям – продольной, поперечной и вертикальной. Бла-
72
годаря этому отвалом можно резать и перемещать грунт в сторону от направления движения, планировать уклоны и откосы. Полноповоротность отвала дает возможность автогрейдеру работать челночно, т.е. при переднем и заднем ходах.
Автогрейдеры монтируются на трехосном шасси с передними ведомыми колесами, рулевыми колесами и четырьмя задними ведущими колесами на двух осях с балансирной подвеской.
Все современные автогрейдеры имеют гидравлическую систему управления.
Автогрейдер оборудован аппаратурой «Профиль-2» для автоматической стабилизации положения отвала в поперечной плоскости. Аппаратура стабилизации состоит из маятникового датчика угла наклона, усилительного блока с датчиком угла и исполнительного электрогидрозолотника, управляющего приводом правого цилиндра подъема отвала. Устройство позволяет удерживать заданное положение отвала при колебании корпуса автогрейдера при его движении по неровной поверхности. Диапазон стабилизации до 5° от горизонта. Это устройство повышает производительность и качество работы автогрейдера.
Параметрами, характеризующими автогрейдер, являются общая масса, сила тяги, колесная схема, скорость движения, вертикальное давление на нож, высота и ширина отвала и др.
Автогрейдеры изготовляются с двигателем мощностью от 75 до 165–735,5 Вт; общей массой от 7,7 т до 18,6 т, с отвалами шириной от 3,04 до 3,7 ми высотой от 0,5 до 0,7 м.
Грейдер-элеваторы применяются в строительстве для устройства насыпей большой протяженности с выемкой грунта из резерва с двух сторон насыпи. Рабочим органом грейдер-элеватора является режущий диск, который при движении машины вдоль насыпи срезает грунт и подает его на ленточный отвальный транспортер, ссыпающий грунт в сторону на насыпь.
Изготовляются грейдер-элеваторы в виде колесной полуприцепной машины, работающей в сцепе с трактором или с колесным тягачом. Грейдер-элеваторы являются весьма производительными
73
машинами, техническая производительность у меньшей модели до 600 м3/ч и у более мощной модели до 1600 м3/ч.
3.3. Машины для уплотнения
При укладке грунта в земляное сооружение (насыпи, дамбы, плотины) необходимо его уплотнять во избежание самопроизвольного или под действием внешних сил изменения геометрической формы с разрушениями и просадками. Уплотнение грунта также необходимо при возведении сооружений на просадочных грунтах для увеличения несущей способности этих грунтов. При строительстве каналов, водохранилищ и хвостохранилищ уплотняют поверхность их дна и откосов для уменьшения фильтрующей способности грунтов и уменьшения утечки содержимого хранилищ.
Физическая сущность уплотнения заключается в увеличении его плотности за счет принудительного изменения взаимного расположения частиц и соответствующего уменьшения объема.
Требования к уплотнению зависят от нагрузок, которым будет подвергаться земляное сооружение или земляное основание под здание и сооружение.
Способ уплотнения грунтов зависит от свойства грунта: связности, влажности, гранулометрического состава, а также от требуемой степени уплотнения и толщины слоев уплотняемой отсыпки.
Для уплотнения связных и малосвязных грунтов применяют укатку тяжелыми катками, т.е. воздействие статической нагрузки, а также трамбование ударами тяжелых плит, падающих свободно или с принудительно сообщенной скоростью.
Для уплотнения несвязных грунтов применяется укатка с вибрацией и заливка водой.
По принципу действия машины, применяемые в строительстве для уплотнения грунта, разделяются на машины статического ударного действия и вибрационные.
По способу передвижения грунтоуплотняющие машины делятся на прицепные и самоходные.
74
К уплотняющим машинам статического действия относятся прицепные и самоходные катки.
Прицепные катки могут быть гладкими, решетчатыми и кулачковыми. Более интенсивное уплотнение производят последние. Такие катки могут создавать давление до 7,5 МПа. Они применяются для послойного уплотнения связных и комковатых грунтов.
Кулачковый каток (рис. 3.7) представляет собой полый стальной барабан (валец) 1, по наружной поверхности которого закреплено большое число выступающих кулачков 2 специальной формы. Внутренний объем вальца заполняется для увеличения массы балластом через люк 5. Барабан охватывается прямоугольной рамой 4 с дышлом и сцепным устройством 6 для соединения с тягачом. На раме укрепляется скребок-нож 3, счищающий избыток налипающего грунта.
Рис. 3.7. Прицепной кулачковый каток
Тяжелые прицепные кулачковые катки изготовляют с двумя дышлами для работы на насыпях челночным способом с перецепкой тягача в конце загона. В этом случае необходимость в устройстве съездов с насыпи для разворота катка утрачивается. Основным параметром катков является их масса, имеют значение также размеры барабана, число, форма и размеры кулачков.
В строительной практике применяются кулачковые катки массой 6–8 т и более тяжелые массой 25–30 т.
Глубина уплотнения грунта при использовании легких катков достигает 20–35 см и при использовании тяжелых катков – до
70 см.
75
Решетчатый каток представляет собой барабан, цилиндрическая поверхность которого образована решеткой из круглой прутковой стали диаметром 35–40 мм. Массу катка увеличивают загрузкой балластом до 25–30 т. Решетчатые катки могут быть прицепными и самоходными.
Пневмоколесные катки уплотняют грунт рабочим органом, состоящим из смонтированных в один ряд на одной или двух осях колес с пневмошинами, пригруженными балластом.
По способу передвижения пневмокатки делятся на прицепные, полуприцепные и самоходные.
По способу передачи нагрузки на шину разделяются на секционные, у которых каждое колесо нагружается собственным балластным ящиком, имеющим свободное перемещение вместе с колесом по вертикали, и на обычные, имеющие общий балластный ящик.
Прицепные катки на пневмошинах выпускаются с общей массой (с балластом) 12,5; 25 и 42,5 т и шириной уплотняемой полосы соответственно 2,2; 2,5 и 3,3 м. Достигаемая толщина уплотняемого слоя – 0,25; 0,3 и 0,5 м.
Секционный полуприцепной каток (рис. 3.8) представляет собой прицепную упряжную раму, с которой шарнирно соединены отдельные железобетонные или металлические сварные секции, заполняемые балластом. Каждая секция опирается на колесо с пневматической шиной. Секция имеет два донных люка с крышками для разгрузки балласта. В вертикальном направлении секции могут перемещаться независимо друг от друга. Это обеспечивает постоянную передачу давления каждым колесом на грунт независимо от неровностей уплотняемой поверхности.
Вертикальное перемещение секций относительно друг друга может достигать 300 мм. Буксировку загруженного балластом катка выполняют одноосным тягачом. Выпускаются катки 10, 25 и 42 т.
К недостаткам прицепных секционных катков следует отнести то, что они не могут производить работу челночным способом; при работе на насыпях для их разворота необходимо устраивать съезды и пандусы.
76
Рис. 3.8. Полуприцепной секционный пневмокаток
Самоходный каток на пневмошинах (рис. 3.9) имеет преимущество перед прицепным катком в том, что он может перемещаться по узким насыпям челночным способом.
Рис. 3.9. Самоходный пневмокаток
Рабочим органом самоходного катка являются передние управляемые 7 и задние ведущие 13 пневмоколеса. Их размещают так, чтобы следы колес одной оси перекрывали промежутки между следами колес другой оси. Таким образом получается сплошная полоса укатываемого грунта.
Управляемые передние колеса 7 смонтированы на общей оси, концы которой заделаны в поперечины прямоугольной рамы 6, балансирно соединенной с бугелем 5. Вертикальный шкворень 4 бугеля сидит в гнезде основной рамы 1 катка. Поворот шкворня бугеля выполняется гидроцилиндрами 3. Привод задних колес 13 осуществля-
77
ется от двигателя 2 через коробку передач 9, реверс 11, ходоуменьшитель 8 и карданные валы 10 и 12.
Самоходные пневмокатки выпускаются с общей массой 16 и 30 т. Ширина уплотняемой полосы 1,6 и 2,2 м. Мощность двигателя ИО-735,5 и 130–735,5 Вт. Скорость рабочего хода 3–4 км/ч и транспортного – до 25,4 км/ч. Вибрационные катки применяются в основном для уплотнения несвязных грунтов. Они отличаются тем, что внутри их монтируется мощный вибратор, передающий колебания определенной частоты и амплитуды на обод катка. Применение вибрации значительно увеличивает эффективность уплотнения грунта катками, особенно на уплотнении несвязных грунтов. Эти машины являются перспективными, получающими все большее распространение в строительстве в нашей стране и в других странах.
Прицепной виброкаток состоит из гладкого металлического пустотелого барабана, внутри которого встроен вибратор, приводимый в действие при помощи клиноременной передачи от двигателя внутреннего сгорания, смонтированного на раме.
Для предохранения рамы от воздействия вибрации между осями валка и подшипниками рамы размещены амортизаторы. Рама присоединяется к трактору при помощи дышла и сцепного устройства.
Главным параметром характеристики виброкатка является общая масса в тоннах. Типажом машин предусмотрен выпуск прицепных виброкатков с общей массой 3,6 и 12 т. Глубина уплотнения на песчаных грунтах за два-четыре прохода – до 0,5–0,6 м.
Самоходные виброкатки (рис. 3.10) разделяются на одно-, двух-, трехвальцовые. Наибольшее распространение имеют двухвальцовые катки с одним ведущим и одним ведомым валками.
Вибратор встроен в ведущий валок. Рама агрегата и рабочее место водителя изолированы от вибрирующего валка амортизаторами. Выпускаются самоходные виброкатки с массой от 2 до 8 т с возмущающей силой от 20 000 до 50 000 Н. В последнее время появились конструкции двухвальцовых самоходных катков с шарнирно-сочле- ненной рамой и двумя ведущими катками со встроенными вибраторами.
78
Рис. 3.10. Самоходный виброкаток: 1 – ведомый валец; 2 – рама; 3 – бак; 4 – двигатель; 5 – рычаги управления; 6 – устройство для подачи жидкости смачивания вальцов; 7 – приборная доска; 8 – сиденье; 9 – ведущий валец; 10 – бортовой редуктор; 11 – коробка передач; 12 – рамка ведомого вальца
3.4. Подъемно-транспортные машины
Подъёмно-транспортные машины (ПТМ) – машины (устройства), предназначенные для перемещения грузов и людей в вертикальной, горизонтальной и наклонной плоскостях на относительно небольшие расстояния в пределах заводов, строительных площадок, портов, складов и т.п. ПТМ являются основным средством механиза-
ции подъёмно-транспортных и погрузочно-разгрузочных |
работ |
|
в промышленности, строительстве, на транспорте, в горном |
деле |
|
и в сельском хозяйстве. |
|
|
Классификация подъемно-транспортных машин |
|
|
1. По характеру перемещений и назначению: |
|
|
– |
грузоподъёмные машины; |
|
– |
машины напольного транспорта; |
|
– |
машины подвесного однорельсового транспорта; |
|
– |
погрузочно-разгрузочные машины; |
|
– |
транспортирующие машины. |
|
2. По принципу действия: |
|
|
– периодического (циклического) действия; |
|
|
– |
непрерывного действия. |
|
|
79 |
|
К подъёмно-транспортным относят следующие разновидности машин:
Грузоподъемные машины:
•домкраты;
•лебёдки;
•краны;
•лифты;
•подъёмники;
•столы;
•тельферы.
Транспортирующие машины:
•багажная карусель;
•гравитационные устройства;
•канатные дороги;
•конвейеры;
•патерностеры;
•элеваторы;
•эскалаторы.
Машины подвесного однорельсового транспорта:
•подвесные электротягачи;
•электро- и автотележки.
Машины напольного транспорта:
•погрузчики;
•тягачи;
•штабелёры;
•электрокары.
Погрузочно-разгрузочные машины:
•погрузчики;
•ковшовые погрузчики;
•вилочные погрузчики;
•разгрузчики;
•автомобилеразгрузчики;
•вагоноопрокидыватели;
•инерционные разгружатели;
80