Министерство транспортного строительства

Всесоюзный проектно-технологический институт транспортного строительства «ВПТИтрансстрой»

Технологическая карта
комплексно-механизированного процесса
на возведение насыпи земляного полотна
с разработкой грунтов в карьере экскаватором
 и транспортировкой автосамосвалами
с применением землеройно-планировочных машин,
оснащенных автоматическими системами
управления рабочими органами

Москва 1984

Технологическая карта разработана Всесоюзным проектно-технологическим институтом транспортного строительства «ВПТИтрансстрой» Минтрансстроя совместно с научно-производственным объединением Всесоюзного научно-исследовательского института строительного и дорожного машиностроения (НПО ВНИИстройдормаш) Минстройдормаша.

Технологическая карта рассмотрена на заседании технического совета ВПТИтрансстроя протокол № 10 от 28.12.83 г.

Исполнители:

Зав. отделом строительства

железных дорог                                                                        А.Б. Набатов

Гл. Конструктор отдела

автодорог и аэродромов                                                          В.П. Захаров

Зав. лабораторией

ВНИИстройдормаша                                                               Э.И. Толстопятенко

Редактор                                                                                    Ю.Н. Дерюгин

СОДЕРЖАНИЕ

1. Область применения

1.1. Содержание технологической карты

Технологическая карта составлена на возведение насыпи однопутного железнодорожного земляного полотна, с разработкой грунтов II группы в карьере экскаватором ЭО-6112Б (Э-125Б) с ковшом вместимостью 1,25 м³, оборудованным прямой лопатой, с транспортировкой грунтов автосамосвалами грузоподъемностью 11 т (с применением при послойном разравнивании грунта бульдозера ДЗ-109А-1, оснащенного системой автоматики «Копир-Автоплан-10») и при нарезке сливной призмы автогрейдером, оснащенным системой автоматики «Профиль-20», работающей по лазерным направляющим. Вместо бульдозера ДЗ-109А-1 может быть использован бульдозер ДЗ-110-1 с системой автоматики «Комбиплан-10».

1.1.1. Краткое описание работы системы автоматики «Копир-Автоплан-10».

Система автоматики «Копир-Автоплан-10» состоит из лазерного излучателя, фотоприемного устройства с механизмом перемещения, электрогидрораспределителя, системы автоматического управления рабочим органом при перегрузке двигателя, блока управления подъемным устройством и пульта управления системой автоматики.

Принципиальная схема работы бульдозера ДЗ-109А-1 с системой автоматики «Копир-Автоплан-10» показана на рис. 1.

Управление отвалом бульдозера состоит в перемещении его по высоте для удержания режущей кромки отвала на траектории заданной плоскости при движении машины вдоль планируемой поверхности.

Автоматическая стимуляция рабочих органов машин обеспечивается копирной системой, в которой опорная оптическая плоскость создается вращением лазерного луча при помощи пентопризмы, скорость вращения которой выбрана исходя из максимальной рабочей скорости перемещения строительных машин и составляет 72 - 108 об/мин, а чувствительным элементом является фотоприемное устройство (ФПУ). В качестве источника излучения используется гелий-неоновый лазер ОКГ-13, работающий в непрерывном режиме на волне 0,6328 мкм с выходной мощностью не менее 200 мкВт.

Рис. 1. Принципиальная схема работы бульдозера Д3-109-А-1 с аппаратурой «Копир-Автоплан-10»:

1 - лазерный излучатель; 2 - электрогидрораспределитель; 3 - пульт управления бульдозером; 4 - блок управления подъемным устройством; 5 - фотоэлектрический приемник; 6 - подъемное устройство; 7 - угловой датчик автономной системы управления положением отвала

Дальность действия излучателя - до 500 м.

Фотоприемное устройство (рис. 2), состоящее из трех фотоэлементов (верхнего, среднего и нижнего), вместе с механизмом перемещения устанавливается на кронштейне, который закрепляется на рабочем органе машины.

Фотоэлементы подключены к электромагнитам трехпозиционного электрогидрозолотника в гидросистеме цилиндра подъема и опускания отвала бульдозера.

Электрическая схема собрана так, что, пока средний фотоэлемент находится в плоскости лазерного луча, гидроцилиндр заперт.

При движении по неровной поверхности фотоэлектрический приемник вместе с машиной поднимается или опускается, и средний фотоэлемент выходит из плоскости лазерного луча, уступая свое место нижнему или верхнему фотоэлементу. Это вызывает мгновенное включение электрогидрозолотника, и режущая кромка рабочего органа машины вместе с фотоприемником опускается или поднимается так, что средний фотоэлемент возвращается в плоскость лазерного луча.

В результате режущая кромка рабочего органа машины всегда движется строго параллельно лазерной плоскости.

С одного поста лазерного излучателя можно одновременно управлять несколькими автоматизированными машинами.

Рис. 2. Фотоприемник с подъемным устройством:

1 - фотоприемное устройство; 2 - шток; 3 - механизм перемещения (МП); 4 - водило; 5 - датчик обратной связи; 6 - электродвигатель; 7 - редуктор

Для выполнения работ по планировке верха земляного полотна и нарезке сливной призмы используется автогрейдер ДЗ-31-1 (рис. 3), оборудованный системой автоматики «Профиль-20», отличающийся тем, что управление отвалом по высоте может осуществляться как по лазерному лучу при подключении фотоэлементов к электромагнитам электрогидрозолотника, так и по жесткому копиру (копир-трос) с использованием щупового датчика ДЩБ.

Планировку верха земляного полотна по лазерному копиру производят на прямолинейном участке с продольным уклоном до 30 ‰ и на участках с горизонтальными кривыми, а по жесткому копиру - на участках земляного полотна с вертикальными кривыми.

В данной технологической карте рассматривается организация работ на участке строительства с прямолинейным продольным профилем земляного полотна.

Для постановки оптической лазерной плоскости в заданное положение, в соответствии с продольным и поперечным уклонами и отметками земляного полотна, применяется лазерная геодезическая рейка (рис. 4), состоящая из фотооптической головки и усилительно-преобразовательного блока, установленных на рейке со шкалой. Питание осуществляется от трех элементов 3336.

Рис. 3. Принципиальная схема работы автогрейдера ДЗ-32-1 с системой автоматики «Профиль-20»:

1 - пульт управления системой автоматики «Профиль-20»; 2 - электрогидрораспределитель ЗСУ-8; 3 - автономный датчик контроля углового положения отвала ДКБ; 4 - щуповой датчик управления отвалом по высоте, работающий по копиру ДЩБ; 5 - фотоэлектрический приемник; 6 - подъемное устройство

Рис. 4. Геодезическая лазерная рейка

Техническая характеристика бульдозера ДЗ-109А-1 с системой «Копир-Автоплан-10»

Базовый трактор....................................................................................... Т-130.1.Г-1

Тип управления рабочим органом......................................................... гидравлический

Скорость подъема и опускания отвала, см/с

при ручном управлении................................................................. 25,0

при автоматическом управлении:

подъем.................................................................................... 7,0

опускание............................................................................... 5,0

Габаритные размеры мм:

длина............................................................................................... 4590

ширина............................................................................................ 4120

высота.............................................................................................. 3087

Габариты отвала, мм:

ширина............................................................................................ 4120

высота.............................................................................................. 140

Основной угол резания, град.................................................................. 55

Диапазон регулирования угла резания, град........................................ ± 10

Угол поперечного перехода

(в обе стороны), град............................................................................... ± 12

Тип управления измененным углом резания.............. гидравлический

и винтовой раскосами

Наибольший подъем отвала над опорной

поверхностью гусениц трактора без учета почвозацепа, мм.............. 995

Угол въезда бульдозера, град.................................................................. 24

Ход поршня гидрораскоса, мм............................................................... 200

Техническая характеристика системы «Автоплан-10»

Диапазон плавной установки стабилизируемого уклона, %.............. ± 8,8

Диапазон ступенчатой установки заданного уклона, град................. ± 48

Габаритные размеры (длина´ширина´высота), мм:

пульта управления.......................................................................... 223´164´78

блока управления........................................................................... 180´130´60

гидрозолотника.............................................................................. 373´178´84

датчика ДКБ (диаметр´высота)................................................... 156´150

Напряжение питания, В.......................................................................... 12,0

Потребляемый ток, А.............................................................................. 2,0

Масса аппаратуры, кг.............................................................................. 18,5

Техническая характеристика системы «Профиль-20»

Диапазон главной установки

стабилизируемого уклона, %.................................................................. ± 8,8

Цена деления шкалы задатчика уклона, %........................................... 0,2

Диапазон регулировки чувствительности системы

стабилизации поперечного уклона, угловые минуты.......................... от 5 до 50

Погрешность системы стабилизации

поперечного уклона, %, не более........................................................... ± 0,15

Диапазон дистанционной

установки положения по высоте, мм..................................................... от 0 до 80

Цена деления шкалы задатчика по высоте, мм.................................... 5

Диапазон регулировки чувствительности

системы управления по высоте, мм....................................................... от 1,6 до 7

Погрешность системы управления по высоте, мм............................... ± 1

Допустимый ток нагрузки, А................................................................. 2,5

Электрическое питание:

род тока........................................................................................... постоянный,

+10 %; -10 %

напряжение, В................................................................................ 12

Потребляемый ток, А, не более.............................................................. 3,5

Техническая характеристика лазерного устройства

Длина волны излучения, мкм................................................................. 0,6328

Мощность излучения, мкВт, не менее................................................... 200,0

Угол развертки, град............................................................................... 360,0

Диапазоны задания уклона, %............................................................... 3,0

Радиус действия, м.................................................................................. 5 - 500

Точность задания опорной плоскости, угловые минуты..................... ± 8,0

Размер поперечного сечения луча по вертикали:

не менее, мм................................................................................... 25,0

не более, мм.................................................................................... 80,0

Скорость вращения узла развертки излучателя, об/мин...................... 0 - 240

Напряжение питания, В:

излучателя....................................................................................... 12,0

фотоприемного устройства........................................................... 12,0

Потребляемая мощность, Вт:

излучателя....................................................................................... 30,0

фотоприемника.............................................................................. 10

Техническая характеристика автогрейдера ДЗ-122-1

Мощность двигателя, кВт....................................................................... 99

Управление рабочим органом................................................................ гидравлическое

Количество скоростей:

вперед.............................................................................................. 4

назад................................................................................................ 8

Скорость движения автогрейдера, км/ч

вперед: наименьшая не более....................................................... 2,2

наибольшая не менее......................................................... 4,3

назад: наименьшая не более......................................................... 4,7

наибольшая не менее......................................................... 25,2

Длина отвала, мм..................................................................................... 3745

Высота отвала, мм................................................................................... 620

Боковой вынос отвала в обе стороны

относительно тяговой рамы, мм не менее............................................ 800

Угол установки отвала в горизонтальной плоскости, град................. 0 + 360

Угол резания, град, (регулировка)......................................................... 30 - 70

Диапазон плавности установки стабилизирующего поперечного уклона:

плавно, %......................................................................................... ± 8,8

ступенчато, град.............................................................................. -48

Цена деления шкалы задатчика поперечного уклона, %...................... 0,2

Диапазон регулировки чувствительной

системы в поперечном уклоне, угловые минуты................................... 5 ÷ 50

Диапазон дистанционной установки по высоте, мм............................ от 0 до 80

Цена деления шкалы задатчика установки по высоте, мм................... 5

Диапазон регулировки чувствительности

системы управления по высоте, мм........................................................ 0 - 80

Погрешность выдерживания поперечного уклона, %........................... ± 0,48

Технические характеристики и инструкция по эксплуатации аппаратуры «Копир-Автоплан-10» приведены в приложении.

1.2. Реквизиты проекта конструкции

1.2.1. Разработчик систем автоматики «Копир-Автоплан-10» и «Профиль-20» - НПО ВНИИстройдормаша, г. Москва, 2-я Фрунзенская ул., 8.

1.2.2. Разработка технологической карты производилась на основании требований СНиП II-39-76, СНиП III-8-76 и инструкции ВСН 186-75.

1.3. Схема конструкции

Поперечный профиль земляного полотна приведен на рис. 5.

Рис. 5. Поперечный профиль земляного полотна однопутной железной дороги

1.4. Состав работ

В состав работ, рассматриваемых технологической картой, входят: установка поста лазерного излучателя, разработка грунта в карьере экскаваторами с погрузкой в автотранспорт; транспортировка грунта и выгрузка его в насыпь; послойное разравнивание грунта бульдозером; послойное уплотнение грунта пневмокатком; планировка верха земляного полотна и нарезка сливной призмы автогрейдером, поддержание землевозных дорог в исправном состоянии.

1.5. Характеристика условий производства работ

Настоящую технологическую карту рекомендуется применять при организации работ в условиях установившихся положительных температур наружного воздуха и допустимой влажности грунта карьера.

Для насыпей следует применять преимущественно грунты, имеющие оптимальную влажность или близкую к ней. Численное значение влажности следует определять при испытании данного грунта по методу стандартного уплотнения или другими способами (рассеянным гамма излучением, ультразвуком). При сооружении земляного полотна лаборатории строительных управлений или контрольно-испытательные посты постоянно проводят испытания грунтов. При недостаточной влажности грунты увлажняют из поливомоечной машины в отсыпанном слое перед уплотнением, а при избыточной влажности принимают меры к просушиванию грунта, рекомендуемые нормативными документами.

1.6. Указания по привязке технологической карты к местным условиям

При определении потребности в рабочих кадрах и машинах для выполнения объемов работ в планируемые сроки (во всех случаях при применении технологических карт) необходима привязка их к местным условиям.

При привязке технологической карты к местным условиям уточняют группу и характеристику грунта, тип и марку используемых машин, климатические и погодные условия строительства, а также объемы работ и затраты труда.

2. Технология и организация строительного процесса

2.1. Указания по подготовке объекта и требования к готовности предшествующих работ и строительных конструкций

До начала возведения насыпи земляного полотна должны быть выполнены все предшествующие работы согласно требованиям СНиП III-8-76, в том числе: удаление мелколесья, пней, крупных камней, разбивка земляного полотна, устройство землевозных дорог, осушение заболоченных и переувлажненных участков трассы, срезка дерна, а также отвод поверхностных и грунтовых вод, устройство освещения карьеров, ограждение места работ.

Плодородный слой почвы до начала основных работ должен быть снят в размерах, установленных техническим проектом, и уложен в отвалы для использования его в последующем при рекультивации земель.

2.2. Схема организации строительной площадки в период производства работ (рис. 6).

2.3. Указания по технологии работ

2.3.1. Последовательность выполнения работ

Технологической картой предусматривается производство работ по сооружению насыпи из грунта карьера с выполнением следующих технологических операций: установка поста лазерного излучателя; разработка грунта в карьере экскаватором с погрузкой в автотранспорт; транспортировка грунта в насыпь автосамосвалами с выгрузкой его в насыпь; послойное разравнивание грунта в теле насыпи бульдозером; послойное уплотнение грунта пневмокатком; планировка верха земляного полотна и нарезка сливной призмы автогрейдером; поддержание землевозных дорог в исправном состоянии.

Рис. 6. Схема организации строительной площадки:

I - участок по планировке верха земляного полотна автогрейдером; II - захватка по послойному уплотнению грунта пневмокатком; III - захватка по послойной отсыпке грунта автосамосвалами и разравниванию его бульдозером; z - направление фронта работ; 1 - автогрейдер; 2 - каток; 3 - бульдозер; 4 - автомобиль-самосвал; 5 - лазерный излучатель; 6 - экскаватор

2.3.2. Описание способов и методов производства работ

2.3.2.1. Установка поста лазерного излучателя (рис. 7).

Излучатель устанавливается по оси земляного полотна или вне его на специальном помосте, обеспечивающем установку инструмента на требуемую высоту. При установке поста лазерного излучателя вне границ земляного полотна, при возможности использования возвышений на местности, применение помоста не обязательно.

Пост лазерного излучателя располагают на границе захваток с таким расчетом, чтобы с одной стоянки обеспечить фронт работ по послойному разравниванию грунта и по планировке верха земляного полотна на участке протяженностью не более 800 м (исходя из дальности действия лазерного излучателя).

В процессе возведения насыпи после выполнения технологических операций по выгрузке и послойному разравниванию очередного слоя грунта или по планировке верха земляного полотна производят перестановку поста лазерного излучателя для выполнения работ на последующих захватках.

При возведении насыпи земляного полотна на объекте протяженностью менее 800 м используется только один пост лазерного излучателя. При этом техник-геодезист периодически производит корректировку высотного положения лазерного излучателя с целью обеспечения выполнения работ по послойной отсыпке грунта по высоте насыпи и планировке верха земляного полотна.

Рис. 7. Схема установки поста лазерного излучателя:

а - при послойной отсыпке грунта в насыпь; б - при планировке верха земляного полотна; I - захватка по послойному уплотнению грунта; II - захватка по послойной отсыпке грунта; z - направление фронта работ; 1 - место установки поста лазерного излучателя; 2 - опорная оптическая плоскость, создаваемая лучом лазера; 3 - лазерная геодезическая рейка; 4 - отсчет по лазерной рейке Dh_расч. = 280 см + Dh_разр. + d_ср/2; 5 - отсчет по лазерной рейке Dh_расч. = 280 см + d_ср/2

При этом отметки опорной оптической плоскости (Н₀), создаваемые лазерным лучом, должны иметь такие значения:

а) при послойной отсыпке

Н_о = 280 + Н_оi + Dh_{разрыхл.} + d_ф/2, см                                        (1)

б) при планировке верха земляного полотна

Н_о = 280 + Н_оп + d_ф/2, см                                                   (2)

где Н_оi - отметка верха земляного полотна в начале и конце захватки до отсыпки последующего слоя;

Н_оп - проектные отметки верха земляного полотна в начале и конце захватки;

Dh_{разрыхл.} - толщина разравниваемого слоя в рыхлом состоянии;

280 см - конструктивное превышение фотоприемника над режущей кромкой отвала бульдозера и автогрейдера, опущенного на поверхность земли;

d_ф - диапазон перемещения фотоприемника из крайнего нижнего в верхнее предельное положение (25 см).

Постановка оптической плоскости в заданное положение, отвечающее требованиям формул (1) и (2), контролируются взятием отсчетов по лазерной рейке в начале и конце захватки. Корректируя положение лазерной плоскости, добиваются расчетных значений отсчетов в этих точках, которые должны соответствовать требованию:

при разравнивании

h_расч. = 280 + Dh_{разрыхл.} + d_ф/2;

при планировке

h_расч. = 280 + d_ф/2;

Таблица 5

2.5. График выполнения работ на возведение насыпи автомобильной дороги высотой 1,5 м на захватке длиной 200 м с применением машин, оборудованных системой автоматического управления по лазерному лучу

Примечания: 1. В графу «Трудоемкость работ» включено время на отдых машинистов и технологические перерывы в размере 10 %.

2. Цифрой над линией указана продолжительность операций, под линией - число рабочих.

2.3.2.2. Разработка грунта в карьере экскаватором с погрузкой в автосамосвалы

Разработка карьера ведется продольными проходками экскаватора с боковым забоем (рис. 8). При этом автосамосвалы располагаются сбоку от экскаватора в одном уровне, что позволяет разрабатывать грунт с применением небольших углов поворота стрелы экскаватора (70 - 90°).

Рис. 8. Разработка грунта в карьере:

1 - экскаватор; 2 - автосамосвал; 3 - вешка

Наполнение ковша экскаватора с «шапкой» должно производиться за один прием «черпания». С одной стоянки экскаватора разрабатывают участок длиной 3 - 4 м, после чего экскаватор перемещают на новое место стоянки. Грунт в уровне подошвы гусениц экскаватора должен срезаться так, чтобы для передвижения машины не требовалось дополнительного выравнивания площадки.

Экскавацию грунта ведут с наименьшими затратами времени на выполнение рабочего цикла. Для этого совмещают поворот платформы с опусканием порожнего и подъемом груженого ковша. Уклон на проходках должен предотвращать приток и скопление в забое грунтовых и поверхностных вод.

2.3.2.3. Транспортировка грунта, погрузка и выгрузка его в насыпь

Грунт из карьера транспортируется автосамосвалами. Количество транспортных средств, необходимых для перевозки грунта, определяется расчетом для каждого конкретного случая с учетом фактических условий работы и дальности возки по формуле:

 где:                                  (3)

N - искомое число автосамосвалов;

Т_н - продолжительность погрузки, мин;

Т_пр. - продолжительность пробега автосамосвала от места погрузки до места разгрузки и обратно, мин;

Т_р - продолжительность разгрузки, мин;

Т_уст.п - продолжительность установки под погрузку, мин;

Т_уст.р - продолжительность установки под разгрузку, мин;

Т_т.п. - продолжительность технологических перерывов, возникающих во время рейса, мин.

Очередной самосвал должен прибыть в забой не позднее окончания загрузки предыдущего.

Грунт транспортируется до места производства работ и выгружается на насыпи с определенными расстояниями между кучами в зависимости от толщины слоя и вместимости кузова используемого автосамосвала.

При использовании автосамосвала КрАЗ-256Б данные приведены в табл. 1.

Распределение грунта при послойной отсыпке автосамосвалами

Таблица 1

2.3.2.4. Послойное разравнивание грунта в теле насыпи бульдозером

До начала послойного разравнивания грунта определяют расчетную толщину слоя (h_разр.) по формуле

Dh_разр. = Dh_упл. ´ К_р, где:                                                      (5)

Dh_упл.. - принятая толщина слоя в плотном теле;

К_р - коэффициент, учитывающий разрыхленность грунта (принимается по табл. 2 и уточняется по результатам пробного уплотнения).

Таблица 2

После установки первого поста лазерного излучателя на насыпи черед началом послойного разравнивания грунта, бульдозер устанавливают на предварительно уплотненную эталонную площадку, проектные отметки которой соответствуют толщине отсыпаемого слоя (Dh_разр.). Затем отвал бульдозера при помощи ручного управления опускают на поверхность эталонной площадки и в этом положении рабочего органа поднимают штангу фотоприемника с таким расчетом, чтобы достичь проекции лазерного луча на среднюю линзу фотоприемника. Сигналов попадания лазерного луча на среднюю линзу фотоприемника служит загорание лампочки на панели индикатора в месте обозначения ± 0.

Это положение фотоприемника принимается за исходное и фиксируется на шкале отметчика высоты его подъема в кабине машиниста.

Послойное разравнивание грунта в насыпи производится следующим образом: сначала производят предварительное (грубое) разравнивание отсыпаемого грунта в ручном режиме работы бульдозера. Для исключения возможности зарезания отвала бульдозера ниже заданной толщины разравниваемого слоя, а также для выдерживания допустимого уровня неровностей (± 15 - 20 см) перед окончательным разравниванием грунта, выполняемым в автоматическом режима работы бульдозера, машинист осуществляет контроль за высотным положением отвала. Информацию о положении режущей кромки отвала бульдозера относительно опорной лазерной оптической плоскости машинист получает по загоранию лампочек на панели пульта управления. При загорании верхней лампочки отвал находится ниже, а при загорании нижней - выше заданной толщины разравниваемого слоя.

Работа бульдозера в ручном режиме позволяет производить грубую планировку отсыпанного грунта без частых перегрузок двигателя и за минимальное время, т.к. при выполнении данной операции сразу в автоматическом режиме (по проектным отметкам) происходит быстрое образование призмы волочения со значительным объемом грунта, что приводит к срабатыванию датчиков перегрузки двигателя и выглублению отвала. Это вызывает необходимость разравнивания образовавшейся призмы волочения дополнительными проходами бульдозера в ручном режиме работы, что снижает эффективность применения автоматики.

После выполнения предварительной планировки производят окончательное послойное разравнивание грунта бульдозером сквозными проходами по всей длине захватки в автоматическом режиме по лазерному копиру.

Работу выполняют на второй рабочей скорости с перекрытием предыдущего слоя на 0,5 - 0,8 м.

Объем призмы грунта перед отвалом рекомендуется поддерживать в пределах 1/2 - 3/4 от наибольшего объема.

Послойное разравнивание грунта ведется по всей ширине насыпи от бровки к середине с учетом дополнительной присыпки к бровочным частям по 0,5 м для возможности послойного уплотнения откосных частей насыпи. Присыпные части после окончания отсыпки ликвидируются при планировке откосов земляного полотна. В данную технологическую карту работы по планировке откосов земляного полотна не включены.

С целью снижения затрат на разгрузку грунта и достижения минимальной величины срезки грунта, при выполнении работ по планировке верха земляного полотна и нарезке сливной призмы автогрейдером перед отсыпкой и разравниванием последнего слоя, уточняют его фактическую толщину (Dh_разр.) по формуле

Dh_разр. = (H_пр. - H_факт.) × К_р, где:                                                 (5)

Н_р - проектная отметка верха земляного полотна;

Н_факт. - фактическая отметка верха земляного полотна.

Скорректированные величины объемов отсыпки и толщины отсыпаемого слоя необходимо учитывать в схемах выгрузки грунта автосамосвалами и при установке высотного положения отвала бульдозера.

2.3.2.5. Послойное уплотнение грунта пневмокатком

Грунт уплотняется пневмоколесными катками послойно при оптимальной влажности последовательными продольными проходами по насыпи по всей ширине захватки.

Уплотнение грунта можно начинать после отсыпки на протяжении половины длины захватки. Первые два прохода катка (рис. 9) делают на расстояния не менее 2 м от бровки откоса, затем, смещая каждый последующий продольный проход на 1/3 ширины катка в сторону бровки откоса, прикатывают края насыпи. После этого продолжают уплотнение предельными проходами, перемещая проходы от края насыпи к ее оси с перекрытием каждого следа на 1/3 - 1/4 ширины катка и с разворотом на насыпи в конце захватки. Во время проходов вблизи бровки откоса каток не должен приближаться колесами к бровке присыпной части насыпи на расстояние ближе 0,5 м. Каждый последующий продольный проход катка по одному и тому же следу начинают после перекрытия предыдущими проходами всей ширины захватки.

Рис. 9. Технологическая схема уплотнения насыпи пневмокатками:

1 - 5 - последовательность ходов

Толщина отсыпаемых слоев грунта и расчетное количество проходов машины зависит от вида грунта, типа применяемых грунтоуплотняющих машин и требуемого коэффициента уплотнения (табл. 3) в соответствии со СНиП III-8-76.

Фактическое число проходов и рациональный режим работы грунтоуплотняющих машин устанавливается по результатам пробного уплотнения.

Зависимость толщины отсыпаемых слоев грунта от его вида, типа машин и требуемого коэффициента уплотнения при применении пневмокатков массой 25 - 30 т.

Таблица 3

Первый и последний проходы катка на полосе укатки выполняют на малой скорости 2 - 2,5 км/ч, промежуточные проходы - на скорости 5 км/ч. Насыпные несвязные грунты уплотняют при давлении в шинах 2 - 4 кг/см², а насыпные связные - при 5 - 6 кг/см². После первых двух-трех проходов давление в шинах желательно увеличить в полтора-два раза. Технологическая схема уплотнения насыпи с применением пневмокатков показана на рис. 9.

2.3.2.6. Планировка верха земляного полотна и нарезка сливной призмы автогрейдером

До начала планировочных работ геодезической службой строительной организации должна быть произведена плановая и высотная разбивка оси и бровки земляного полотна, которая выполняется по знакам выноски проекта на местность и реперам при помощи геодезических инструментов и шаблона в соответствии с ВСН 186-75. После установки поста лазерного излучателя с целью обеспечения проектной отметки опорной оптической плоскости, необходимой для планировки верха земляного полотна, автогрейдер с фотоприемным устройством ставят в начале участка земляного полотна на предварительно подготовленную эталонную площадку (горизонтальная часть сливной призмы), затем отвал автогрейдера с помощью ручного управления опускают на поверхность площадки и в этом положении рабочего органа поднимают штангу фотоприемника до загорания лампочки на панели индикатора ± 0, фиксируют нулевое положение задатчика высоты подъемки ножа, нож автогрейдера в плане устанавливают под углом 70° к продольной оси земляного полотна и на первой скорости выполняют первую сквозную проходку на всю длину захватки.

На первой захватке место эталонной горизонтальной площадки подготавливается вручную и устраивается в начале захватки. На последующих захватках исходной позицией является конец предыдущей уже спланированной захватки.

Так как данный технологический процесс обеспечивает сооружение земляного полотна до выполнения отделочных работ с превышением проектных отметок не более 5 см, планировка верха земляного полотна и нарезка сливной призмы производится при наименьшем количестве проходок в соответствии с рис. 10 и табл. 4.

Таблица 4

После срезки грунта до отметок горизонтальной части призмы на отвале автогрейдера (на специальном кронштейне) устанавливается пневматическое копирное колесо, а на его опорном стержне - щуп датчика продольного профиля.

Рис. 10. Порядок прохода автогрейдера при планировке и нарезке сливной призмы:

1 - первая полоса; 2 - вторая полоса; 3 - третья полоса; + - направление рабочей проходки автогрейдера «туда»; - - то же «обратно»

Это необходимо для того, чтобы копирное колесо, перемещаясь на нарезанной ранее горизонтальной части земляного полотна, копировало его продольный профиль поверхности. Затем на шкале датчика маятникового типа, контролирующего поперечный уклон рабочего органа машины, задается поперечный уклон отвала автогрейдера, соответствующий проектной крутизне наклонной части сливной призмы. Автогрейдер располагается на предварительно подготовленной эталонной площадке в начале захватки нарезки правой или левой наклонной части сливной призмы так, чтобы край отвала находился на расстоянии 1,15 м от оси земляного полотна, а сам отвал находился на проектной отметке земляного полотна. Затем на первой скорости сквозными проходами (вторая и третья полосы) по всей длине захватки производится срезка грунта. Срезанный на насыпи грунт сбрасывается под откос. В процессе работы машинист должен направлять автогрейдер так, чтобы его переднее левое колесо двигалось по горизонтальной части сливной призмы.

Нарезка левой наклонной части сливной призмы производится так же, как и правой, только правая наклонная часть (вторая полоса) нарезается при рабочих проходках автогрейдера «туда», а левая (первая полоса) - при рабочих проходках «обратно».

После нарезки горизонтальной и наклонной части сливной призмы земляного полотна в той же последовательности производятся чистовые сквозные по всей длине захватки проходки автогрейдера. Для этого отвал автогрейдера ставится в горизонтальное (на первой полосе) или заданное наклонное (вторая и третья полосы) положение и ручным управлением опускается на земляное полотно, и в этом положении рабочего органа на первой скорости осуществляются чистовые сквозные проходки автогрейдера.

2.3.2.7. Поддержание землевозных дорог в исправном состоянии автогрейдером

Для транспортировки грунта максимально используют существующую дорожную сеть.

Устройство временных землевозных дорог и порядок поддержания их в исправном состоянии должно осуществляться в соответствии с требованиями СНиП III-8-76 и «Руководством по сооружению земляного полотна автомобильных дорог», утвержденным 17.01.80 г. Главным технические управлением Минтрансстроя.

2.3.3. Наименование и перечень глав нормативно-технической документации

При выполнении комплекса работ по возведению насыпи следует выполнять требования «Технических указаний по технологии сооружения железнодорожного земляного полотна» ВСН 186-75, М., Оргтрансстрой, 1975, СН 449-72 «Указания по проектированию земляного полотна железных и автомобильных дорог», М., Стройиздат, 1976, СНиП III-8-76, М., Стройиздат, 1977 «Руководство по организации труда при производстве строительно-монтажных работ» глава 2. «Земляные работы». М., ЦНИИСМТП, 1971.

Операционный контроль качества работ мастер осуществляет в соответствии с КОКК настоящей технологической карты.

2.4. Указания по организации труда

2.4.1. Численно-квалификационный состав бригады

Работы по отсыпке насыпи выполняет бригада в таком составе: машинист экскаватора (6 разр. - 2); помощник машиниста экскаватора (6 разр. - 2); водитель автосамосвала (3 разр. - 12); машинист бульдозера (6 разр. - 1); машинист пневмокатка (5 разр. - 1); машинист автогрейдера (6 разр. - 1); дорожный рабочий (3 разр. - 1). Для выполнения работ участок делят на захватки. Работы организуются так, чтобы грунт отсыпался автосамосвалами и разравнивался бульдозером на одной захватке, а уплотнялся пневмокатком - на другой.

Планировка верха земляного полотна и нарезка сливной призмы осуществляется автогрейдером на участке, где завершены технологические операции по послойной отсыпке земляного полотна до проектных отметок и его уплотнению.

2.4.2. Распределение операций между исполнителями внутри бригады

Машинисты экскаваторов и помощники машинистов экскаваторов разрабатывают грунт в карьере и грузят его в автосамосвалы. Водители автосамосвалов заняты на транспортировке грунта до места возведения насыпи и его отсыпки.

Машинист бульдозера производит послойное разравнивание грунта. Машинист автогрейдера занят на содержании землевозных дорог в исправном состоянии и производит работы по планировке верха земляного полотна и нарезке сливной призмы.

Машинист пневмокатка производит послойное уплотнение грунтов земляного полотна.

Дорожный рабочий под руководством техника-геодезиста производит установку поста лазерного излучателя.

Рис. 11. Расчетная схема для определения экономии балластных материалов за счет точности выполнения земляных работ автоматизированными машинами:

1 - минимальная толщина балластного слоя; 2 - балластный материал; 3 - траектория кромки отвала автогрейдера у = D × cosL; 4 - объем перерасхода балластного материала

2.6. Калькуляция затрат труда и заработной платы на возведение насыпи железной дороги высотой 1,5 м с применением машин, оборудованных автоматическим управлением по лазерному лучу