Проектирование комплекса работ по подготовке дорожной полосы

Размещено на http://www.allbest.ru/

1 ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОМПЛЕКСА РАБОТ ПО ПОДГОТОВКЕ ДОРОЖНОЙ ПОЛОСЫ

1.1 Технология подготовительных работ

К подготовительным работам по возведению земляного полотна относятся:

1) восстановление и закрепление трассы;

2) расчистка дорожной полосы;

3) разбивка земляного полотна;

4) постройка временных землевозных дорог.

1.1.1 Восстановление и закрепление трассы

Восстановление трассы - это установка на местности дополнительных геодезических знаков, обозначающих трассу в плане и профиле.

Заданием на курсовой проект предусмотрено строительство дороги III категории с ПК 2 по ПК 19. В соответствии с рабочими отметками назначены типовые поперечные профили земляного полотна (лист 1): с ПК 2 по ПК 3 тип 2, ПК4 тип 3, с ПК 5 по ПК 14 тип 2, с ПК15 по ПК 19 тип 9. Рассматриваемый участок трассы представляет собой прямую. Ширина земляного полотна поверху составляет 12 м в соответствии с ТКП.

Для закрепления трассы на местности осуществляется:

1) вынос всех знаков геодезической разбивочной основы на ГПО;

2) закрепление всех пикетов и плюсовых точек;

3) закрепление створных точек на длинных прямых и разбивка промежуточных точек;

4) продольное нивелирование всех точек линии и при необходимости съемка поперечных профилей;

5) установка дополнительных реперов у насыпей высотой более 3 м.



Схема закрепления трассы на прямом участке дороги показана на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 - Схема закрепления оси дороги на прямом участке трассы: 1 - выносной столб; 2 - выносные колья; 3 - границы полосы отвода; 4 - четные пикеты (точки со сторожками); 5 - ось дороги; В - ширина полосы отвода.

Параллельно закреплению трассы производится разбивка полосы отвода.

Полоса отвода - это земли, прилегающие к трассе и занимаемые для строительства автомобильной дороги.

Полоса отвода по ширине включает в себя полотно строящейся автомобильной дороги и все сооружения, входящие в комплекс строительства. Ширина постоянной полосы отвода, которая выделяется в бессрочное пользование, зависит от категории дороги, количества полос движения, высоты насыпей, крутизны откосов насыпей. Грунт для строящегося участка автомобильной дороги разрабатывается в карьерах.

Возведение насыпей из грунта боковых резервов нецелесообразно, так как, во-первых при этом ширина полосы отвода значительно увеличивается, во-вторых грунт, получаемый из боковых резервов, может не соответствовать требованиям, предъявляемым к грунту земляного полотна (т.е. необходимо обогащение грунта, что связано с дополнительными экономическими и временными затратами), в-третьих земли используемые под резервы необходимо будет рекультивировать. В результате такого решения (возведение насыпи из грунта боковых резервов) стоимость земляных работ была бы наименьшей по сравнению с разработкой грунта в карьерах, но если эту задачу (возведение насыпи) рассматривать не с позиции экономии единовременных расходов, то такое решение оказывается нерациональным.

На участке присутствует два типа насыпи и один тип выемки. Для определения точек перехода одного типа насыпи в другой воспользуемся рисунком 1.2 (ПК3-ПК)и формулой (1).

Рисунок 1.2 - Схема для определения точки перехода одного типа насыпи в другой

(1.1)

где x - расстояние, на котором происходит изменение типа поперечного профиля, м; L - расстояние между смежными пикетами, м; h - отметка земляного полотна, при которой происходит изменение типа поперечного профиля земляного полотна, h=6м; h₂ - рабочая отметка с высотой насыпи менее 6 метров в соответствии с типом 2, h₂=2,36м; h₁ - рабочая отметка с высотой насыпи более 6 метров в соответствии с типом 3, h₁=6,35 м.

В соответствии с рисунком 1.2 по формуле (1.1)

Ширину постоянной полосы отвода определим по формуле

(1.2)

где B - ширина земляного полотна поверху, м; m - крутизна заложения откоса насыпи, м; H_н - высота насыпи, м; h_к - глубина кювета, м; n - крутизна откоса кювета, м.

Расчет ширины постоянной полосы отвода произведем в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Ширина постоянной полосы отвода

ПК	+	Нн,м	m	n	hк,м	B,м	ГПО	Ш пост
2		1,22	3	1,5	0,6	12,00	14,36	28,72
2	68	2	3	1,5	0,6	12,00	16,70	33,40
3		2,36	1,5			12,00	11,54	23,08
3	91	6	1,5			12,00	17,00	34,00
4		6,35	1,75			12,00	19,11	38,23
4	44	6	1,5			12,00	17,00	34,00
5		5,56	1,5			12,00	16,34	32,68
6		4,33	1,5			12,00	14,50	28,99
6	76	2	3	1,5	0,6	12,00	16,70	33,40
7		1,25	3	1,5	0,6	12,00	14,45	28,90
8		0,36	3	1,5	0,6	12,00	11,78	23,56
9		0,78	3	1,5	0,6	12,00	13,04	26,08
10		1,88	3	1,5	0,6	12,00	16,34	32,68
10	15	2	3	1,5	0,6	12,00	16,70	33,40
11		2,66	1,5			12,00	11,99	23,98
12		3,25	1,5			12,00	12,88	25,75
12	65	2	3	1,5	0,6	12,00	16,70	33,40
13		1,33	3	1,5	0,6	12,00	14,69	29,38
13	50	2	3	1,5	0,6	12,00	16,70	33,40
14		2,33	1,5			12,00	11,50	22,99
14	50	0				12,00	8,00	16,00
15		2,55	3	1,5	1,4	12,00	21,95	43,90
16		1,23	3	1,5	1,4	12,00	17,99	35,98
17		3,56	3	1,5	1,4	12,00	24,98	49,96
18		2,55	3	1,5	1,4	12,00	21,95	43,90
19		2,33	3	1,5	1,4	12,00	21,29	42,58

1.1.2 Расчистка дорожной полосы

В состав работ по расчистке дорожной полосы входят:

1) удаление мелколесья и кустарника;

2) срезка растительного слоя;

3) уборка камней, валунов.

Срезка кустарника и мелколесья производится на участке с ПК2 до ПК5. Для срезки кустарника и мелколесья используем кусторез. Срезанный кустарник сгребается и складывается за пределами участка производства работ затем сжигается или вывозится (рисунок 1.3) .

Срезка кустарника кусторезом производится в любое время года, но лучшие условия для этого созданы зимой благодаря закреплению корней и стволов кустарника в промерзшей земле. В этих условиях ножи кустореза хорошо срезают древесную растительность за один проход. Успешно проходит срезка и в начале весны, когда снега мало а земля еще не оттаяла.

Растительный слой снимается на ПК 2 - ПК 19 и также укладывается в отвал для последующего использования при укреплении откосов земляного полотна и рекультивации нарушенных земель, составляет 0,2 метра. Срезание растительного слоя производим при помощи бульдозеров (рисунок 1.4).



Рисунок 1.3 - Схемы расчистных работ:

а - срезка кустарника; б - выкорчевывание пней; 1 - граница просеки; 2 - направление движения кустореза или бульдозера при срезании кустарника и пней мелкого леса; 3 - зона сжигания отходов; 4 - направление движения бульдозера при перемещении хвороста и пней в зону сжигания; 5 - направленное движение трактора при выкорчевывании пней



Рисунок 1.4 - Схема срезки растительного грунта:

а - челночная В ? 25 м (ПК 11,ПК14); b - поперечная В = 25…35 м (ПК2-ПК10,ПК13); с - поперечно-участковая В = 35…45 м (ПК 15-19); B - ширина полосы отвода; О - отвал растительного грунта; m - ширина зоны проезда и маневра машин; h - толщина срезаемого слоя грунта.

1.1.3 Разбивка земляного полотна

Разбивка земляного полотна состоит в нанесении и закреплении на местности основных точек определяющих поперечные размеры земляного полотна, границы подошвы насыпей, с учетом уклона местности и расположения боковых канав. Эти границы отмечают бороздами вырезаемыми автогрейдерами или кольями, забиваемыми через 25-50 м.

На кольях делают затесы, несмываемой краской указывают номера пикета,

плюса и отметку насыпи. Для сохранения основной разбивки за пределами рабочей зоны устанавливают дополнительные колья, которые, в случае необходимости, позволяют произвести восстановление сбитых точек.

Разбивку границ откосов земляного полотна производят раздельно на каждом поперечнике, на основных переломных точках местности. Разбивку поперечных профилей ведет с применением теодолита, контрольного шаблона, уровня, откосного лекала с уровнем и рейки.

Схема разбивки земляного полотна представлена на рисунке 1.5. Разбивка границ откосов производится на всех переломных участках местности.

Рисунок 1.5 - Схема разбивки насыпи.

1-Отметка высоты насыпи по оси; 2 - насыпь; 3 - колья; 4 - откосное лекало с уровнем; 5 - шаблон; 6 - поверхность земли; 7 - веха.

1.1.4 Постройка временных землевозных дорог

Для транспортирования грунта следует максимально использовать существующую дорожную сеть, устраивая от нее ответвления в сторону строящейся автодороги. При невозможности или экономической нецелесообразности использования дорог общей сети необходимо предусматривать устройство временных землевозных дорог.

Ширина проезжей части дорог для автосамосвалов грузоподъемностью до 12 т при двустороннем движении 7 м, а при одностороннем движении 3,5 м. Ширина обочин не менее 1 м, в стесненных условиях на выездах и объездах не менее 0,5 м с каждой стороны. На косогорах ширина обочин составляет с нагорной стороны - 0,5 м, с подгорной - 1 м.

Проектирование плана и продольного профиля временных землевозных дорог следует осуществлять в соответствии с требованиями [1] применительно к дорогам V категории.

На рисунке 1.6 представлен поперечный профиль насыпи временной землевозной дороги.

Рисунок 1.6 - Поперечный профиль землевозной дороги.

1.2 Определение, объемов и сроков выполнения подготовительных работ

Объем определяется на основании графиков полосы отвода представленных на листе 2. Для расчета продолжительности той или иной работы, необходимо рассчитать производительность комплекта машин при выполнении конкретной работы.

Производительность комплектов машин определяем по формуле

, (1.3)

где T' - продолжительность рабочей смены, T' = 8 часов; - единичный объем (объем в измерителе); H_вр - нормы затрат машинного времени на выполнение единичного объема работ в машино-часах.

Продолжительность работ определяется по формуле:

, (1.4)

где V - объем работ; П - производительность комплекта в измерителе; N - количество комплектов принятое для производства работ, N=1; К - коэффициент сменности, К=1.

Подставив численные значения в формулу (3) и (4) получим для бульдозера ДЗ-28, при Н_вр = 0,66 машино-часа:

Объем подготовительных работ и расчет их производительности сведен в таблицу 1.2.



График границы полосы отвода представлен в приложении Б.

Таблица 1.2 - Объем подготовительных работ и расчет производительности	Продолжительность,ч	10,37	9,06	6,69	13.01	10,37	9,36
	Машины и механизмы	Автомобиль «Соболь», теодолит, нивелир, рейки, рулетки	Бульдозер ДЗ-28	Кусторез ДЗ-117	Бульдозер ДЗ-28		Бульдозер, автогрейдер, каток самоходный, самосвал
	Состав исполнителей	начальник техник-пикетажник нивелировщик бригадир-вешальщик рабочий водитель	машинист	машинист	машинист	см. восстановление трассы	машинисты
	Количество машин		1	1	3		4
	Коэффициент сменности	1	1	1	1	1	1
	Трудозатраты	на объем	10,37	9,06	6,69	39.03	10,37	9,36
		на единицу	6,1	0,69	0,51	0,66	6,1	0,72
	Объем работ	1,7	13136	13136	59135	1,7	13000
	Единица измерения	км	1000м2	1000м2	1000м2	км	1000м2
	Границы участка производства работ	ПК2-ПК19	ПК2-ПК5	ПК2-ПК5	ПК2-ПК19	ПК2-ПК19	ПК2-ПК19
	Наименование рабочих процессов	Восстановление трассы	Корчёвка пней	Срезка кустарника	Срезка растительного слоя	Разбивка земляного полотна	Устройство временных землевозных дорог
	Обоснование норм выработки	Производственный опыт	Е2-1-5	Е2-1-5	Е2-1-5	Производственный опыт	Е2-1-46



2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ РАБОТЫ ЗЕМЛЕРОЙНО-ТРАНСТПОРТНЫХ МАШИН

2.1 Выбор схемы производства работ

Рисунок 2.1 - Условия строительства.

На рабочем участке ПК5 - ПК19 производим возведение насыпи из грунта выемки. На участке ПК2-ПК5 насыпь возводится из грунта, привезённого из карьера.

Общий объем насыпи V_нас=51304,61 м³ , объем выемки V_выем=21910,03 м³. Объём насыпи на участке ПК2-ПК5 равен 22642,1 м³.

В соответствии с выбранной схемой производства работ и рабочими отметками, и полученным объемом насыпи и выемки на технологическом участке ПК2 - ПК19, в качестве ведущей машины для возведения земляного полотна принимаем скрепер самоходный БелАЗ-7422.

Для разработки грунта применять схему движения скрепера по «эллипсу».



2.2 Выбор марки ведущей машины

В соответствии с выбранной схемой производства работ и рабочими отметками, и полученным объемом насыпи на технологическом участке ПК2 - ПК19, в качестве ведущей машины для возведения земляного полотна принимаем скрепер ДЗ-13Б.

Технико-эксплуатационные характеристики скрепера ДЗ-13Б представлены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Технико-эксплуатационные характеристики скрепера ДЗ-13Б

Показатель	Единица измерения	Количество
Базовый тягач		БелАЗ-7422
Объем ковша	м3	16
Грузоподъемность	т	30
Мощность двигателя	кВт	265
Способ разгрузки ковша		Принудительный
Ширина резания	м	3,41
Глубина резания	м	0,30
Средняя толщина слоя отсыпки	м	0,30
Наибольшая скорость движения	км/ч	45
Радиус разворота	м	9,75
Скорость скрепера при наборе грунта	м/c	0,6
Скорость скрепера с грунтом	м/c	4-6
Скорость скрепера при разгрузке грунта	м/c	1-3
Скорость порожнего скрепера	м/c	5,5-7
Масса скрепера	т	37,5
Ширина скрепера	м	3,92



2.3 Определение эксплуатационной производительности ведущей машины

Для определения производительности самоходного скрепера на разработку грунта необходимо предварительно вычислить длины отдельных элементов схемы его движения.

Длина пути набора грунта определяется по формуле

(2.1)

где q - вместимость ковша, м³; k_н - коэффициент наполнения ковша, равный 1,0; б - коэффициент, учитывающий неоднородность грунта и потери его при образовании призмы волочения и образовании боковых валиков, б = 2; b - ширина обрезаемой стружки; h - толщина обрезаемой стружки; k_р - коэффициент первоначального разрыхления грунта, k_p=1,2.

При q = 16 м³; h = 0,3 м; б = 2; k_н = 1; b = 3,41; k_p=1,2 по формуле (2.1)

Длина разгрузки скрепера

(2.2)

где h_р - толщина отсыпаемого слоя.

При h_р = 0,3 м по формуле (2.2)



Длины путей груженого и порожнего скрепера определим по формулам:

(2.3)

(2.4)

где l_c - средняя дальность транспортировки грунта.

Примем l_c = 700м.

При l_c = 7000 м по формулам (2.3), (2.4)

Продолжительность цикла работы скрепера определяется по формуле:

(2.5)

где l_н - длина пути набора грунта, м; l_г - длина пути груженого скрепера, м; l_р - длина пути разгрузки скрепера, м; l_п - длина пути порожнего скрепера, м; х_н, х_г, х_р, х_п, - скорость перемещения скрепера, м/мин, соответственно при наборе, груженом ходе, разгрузке и порожнем ходе (значения скоростей принимаются по данным, которые равны соответственно 40 м/мин, 300 м/мин, 120 м/мин, 420 м/мин; t - время на переключение передач скрепера за один рабочий цикл,0,4 мин; t_п - время, затрачиваемое скрепером на повороты за один рабочий цикл, 1 мин.

При l_н = 26,1м; l_г = 679,13 м; l_п = 720,87 м; l_р = 15,64 м по формуле (2.5)



Производительность скрепера определяется по формуле:

(2.6)

где 480 - усредненная продолжительность рабочей смены, мин; л - коэффициент, учитывающий технологию производства работ, с учетом принятых технологических мероприятий, определяется по формуле

(2.7)

где л₁ - коэффициент учитывающий использование «клиновой» схемы при наборе грунта, л₁ = 1,25; л₂ - коэффициент, учитывающий автоматическое регулирование режима резанья, л₁=1,16.

k_в - коэффициент использования скрепера по времени, k_в = 0,80;

При q = 16 м³; k_н = 1; k_p=1,15; t_ц = 7 мин; л =1,45 по формуле (2.6)

2.4 Установление состава комплекта землеройно-транспортных машин

Для расчета производительности вспомогательных машин используются нормы времени ЕНиР [8]. Расчет производительности ведем по формуле (1.3).



Производительность бульдозера ДЗ-19, который используется при разравнивании грунта в теле насыпи при Т' = 8ч; V'= 100м³; Н_вр= 0,78 маш·ч составит

Производительность катка ДУ - 31А при первоначальном уплотнении грунта в теле насыпи, при Т' = 8ч; V'= 100м³; Н_вр= 0,46 маш·ч составит

Производительность катка ДУ - 29 при последующем уплотнении грунта в теле насыпи, при Т' = 8ч; V'= 100м³; Н_вр= 0,78 маш·ч составит

Количество ведущих машин в отряде назначаем исходя из схемы производства работ и объемов работ. В данном случае при возведении насыпи объемом 22642,1 м³ принимаем 3 скрепера ДЗ-13Б.

Производительность комплекта определяется по формуле

(2.8)

где П^вед - производительность одной ведущей машины; К^вед - количество ведущих машин.



Количество вспомогательных машин в отряде определяем по формуле

. (2.9)

Количество бульдозеров ДЗ-19 составит

Количество самоходных катков ДУ-31А составит

Количество самоходных катков ДУ-29 составит

Необходимое число толкачей определяется как частное от деления количества скреперов в комплекте на число скреперов обслуживаемых одним толкачом

(2.10)

(2.11)



где t - время работы цикла толкача.

(2.12)

где х₀ - скорость обратного хода толкача, х₀ = 120м/мин; t_т - время, затрачиваемое толкачом на переключение передач, маневры и ожидание скрепера, t_т = 0,35мин.

Состав скреперного комплекта приведен в таблице 2.2.

Таблица 2.2 - Состав скреперного комплекта по строительству земляного полотна, землеройно-транспортными машинами

Состав комплекта	Состав бригады
Наименование машин	Марка	Количество	Профессия	Разряд	Количество
Скрепер самоходный	ДЗ - 13Б	3	Машинист	6	3
Бульдозер-толкач	Д - 384	1	Машинист	6	1
Каток легкий	ДУ - 31А	3	Машинист	6	3
Каток средний	ДУ - 29	4	Машинист	6	4
Бульдозер	ДЗ - 19	4	Машинист	6	4
Электростанция	ГАБ 4т/230	2	Телефонист	5	2
Итого		17			17

Технические характеристики вспомогательных машин приведены в таблице 2.3.

Таблица 2.3 - Технические характеристики вспомогательных машин

Показатель	Единица измерения	Количество
Бульдозер ДЗ - 19
Длина отвала	м	3,0
Высота отвала	м	1,3
Мощность	кВт	79
Марка трактора	-	Т-100
Масса	т	17,1
Самоходный каток ДУ - 31А
Ширина уплотняемой полосы	м	1,90
Толщина уплотняемого слоя	м	0,35
Мощность	кВт	66
Масса	т	16
Самоходный каток ДУ - 29
Ширина уплотняемой полосы	м	2,22
Толщина уплотняемого слоя	м	до 0,40
Мощность	кВт	96
Масса	т	30
Бульдозер-толкач Д - 384
Мощность	кВт	228
Марка трактора	-	ДЭТ-250
Масса	т	32,4
Электростанция ГАБ 4т/230
Мощность	кВт	4
Напряжение	В	230
Максимальный ток	А	12,5
Частота тока	Гц	20
Масса	т	0,27

2.5 Составление технологической карты работы комплекта

2.5.1 Технология производства работ

Технологический процесс производства работ при сооружении земляного полотна скреперами самоходными Д3-13Б состоит из разработки грунта в выемке, перемещении и укладки его в насыпь, послойного разравнивания и уплотнения.

После отсыпки слоя грунта уплотнение производим сначала 5 проходами по одному следу пневмокатком ДУ-31А весом 16т, затем 10 проходами пневмокатка ДУ - 29 весом 30т. Отсыпанный слой планируем бульдозером Д3-19.

При наполнении ковша скрепера набор грунта осуществляем по клиновой схеме.

Набор грунта осуществляем принудительно с помощью бульдозера-толкача Д-384.

При перемещении грунта из выемки в насыпь скреперы должны двигаться в пределах контура земляного полотна и разворачиваться на специальных площадках.

Длина площадок для разворота

L_р = 2R + b + 1, (2.13)

где R - радиус поворота скрепера, м; b - ширина скрепера, м.

При R = 9,75 м; b = 3,92 м по формуле (2.13)

Так как ширина насыпи поверху меньше (12 м) расчетной величины длины площадки для разворота (25,5м), то площадки для разворота не устраиваются.

Участки отсыпки грунтов делим на две захватки: на одной захватке производится отсыпка грунтов, на другой - уплотнение.

Расстояния между площадками для разворота определяем из равноценности объемов работ на всех захватках.

Разгрузка скрепера производится при их движении вперед на прямолинейном участке с малой скоростью (2-3 м/с). Кромку ножа скрепера устанавливают на уровне, обеспечивающем требуемую толщину слоя отсыпки грунта (0,3 м).

Допустимые отклонения размеров земляного полотна от проектных значений приведены в таблице 2.5.

Таблица 2.5 - Предельные отклонения параметров от проектных

Контролируемые параметры	Предельные отклонения	Способ проверки
Отметки бровки или оси земляного полотна, м	0,05	нивелирование
Ширина земляного полотна	недопустимо уменьшение	промеры через 50 м
Крутизна откосов земляного полотна	недопустимо увеличение	промеры не менее чем на двух поперечниках в пределах одного пикета

Технологическая карта работы землеройно-транспортного комплекта представлена в приложении Б.

2.6 Определение технико-экономических показателей

Сменная производительность комплекта определяется по формуле (2.8)

Выработка на одного рабочего определяется по формуле:

, (2.14)

где Р - количество рабочих в комплекте бригады.

При Р = 17 человек по формуле (2.14)



Удельная энергоемкость комплекта определяется по формуле:

(2.15)

где - суммарная мощность комплекта, кВт.

Удельная металлоемкость комплекта определяется по формуле

(2.16)

где - суммарная масса всех машин комплекта, кг.



Продолжительность работы комплекта

, (2.17)

где V - объем отсыпаемого грунта м³; 0,71-переводной коэффициент из смен в календарные дни; k_п - коэффициент потери грунта при транспортировании его из вемки, k_п = 1,02; n - число рабочих смен в сутках.

При V = 22642,1 м³; n = 1; П_к = 3615 м³/см по формуле (2.17)

Темп основной работы

, (2.18)

где Р - количество людей; Т - продолжительность производства работ, дн; L - длина участка земляного полотна, м.

Технологическая карта работы землеройно-транспортного комплекта представлена в приложении В.

3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОМПЛЕКСА ОТДЕЛОЧНЫХ РАБОТ

3.1 Технология отделочных работ

С целью завершения отделочных работ земляного полотна предусмотрены следующие отделочные работы.

Последовательность отделочных работ на насыпях:

Ш планировка верха земляного полотна;

Ш планировка откосов;

Ш устройство кюветов;

Ш укрепление откосов.

3.1.1 Планировка верхней части земляного полотна

Поверхность земляного полотна, подготовленная для планировки, не должна иметь отметок ниже проектных. В первом случае земляное полотно досыпают и равномерно уплотняют, во втором - срезают, используя для этого землеройно-транспортные машины.

Планировку поверхности насыпи и дна выемки выполняют автогрейдером за два этапа. На первом осуществляют грубую планировку с исправлением мест, отметки которых заметно отличаются от проектных. Излишки срезают короткими проходами автогрейдера. На втором этапе выполняют чистовую планировку сквозными проходами автогрейдера по всей длине захватки.

Планировку поверхности земляного полотна целесообразно выполнять автогрейдерами, оборудованными системами автоматического управления отвалом «Автоплан». Работе основана на функционировании автоматической системы от датчиков, перемещающихся по специально установленной копирной струне, спланированной поверхности земляного полотна, или работающих по лазерным направляющим.

Металлические стойки устанавливают вдоль оси земляного полотна на расстоянии 10-20 м друг от друга. Копирный трос натягивают параллельно земляному полотну с превышением над проектной линией на 0,55 м. Трос закрепляется на расстоянии 5-10 м от крайних стоек с одной стороны анкерной плитой, с другой -- анкерной плитой с лебедкой. Длина захватки регламентируется длиной анкерного участка и составляет 200 м.

При планировке автогрейдер движется вдоль копирной струны таким образом, чтобы расстояние между отвалом и тросом составляло 0,35 м. При этом машинист постоянно следит за щупом, который должен все время касаться установленной базы.

После прохода автогрейдера в двух направлениях от оси щуповой датчик заменяют на копирное колесо, опорной базой для которого становится спланированная поверхность. Точность планировки по копирному тросу составляет ± 3 см, по копирному колесу - ± 5 см.

Планировочные работы выполняются на первой скорости с установкой отвала в плане под углом 45-70° к оси земляного полотна.

Планировать верхнюю поверхность насыпи будем автогрейдером ДЗ-99, характеристики которого представлены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Технические характеристики автогрейдера ДЗ-99

Наименование показателя	Единица измерения	Количество
Длина отвала	м	3,04
Высота отвала	м	0,5
Глубина резания	м	0,2
Радиус поворота	м	11
Мощность двигателя	кВт (л.с.)	66 (90)
Масса грейдера	т	9,7



Схема планировки поверхности насыпи представлена на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 - Схема планировки верхней части насыпи на ПК7

3.1.2 Планировка откосов

Выбор машин и технологии производства работ по планировке откосов зависит от рабочих отметок и конструкции земляного полотна. На ПК2,ПК6+76-ПК10+15, ПК12+65-ПК13+50, ПК15-ПК19 откосы насыпей с заложением 1:3 планируем автогрейдером ДЗ-99 (рис. 4.2) при непосредственном движении по ним вдоль земляного полотна.

Перед началом работы по откосу через 20м выставляют разбивочные колья, по которым ориентируется машинист во время движения машины. Планировку начинают с верхней части откоса. Машина, двигаясь по спланированной поверхности земляного полотна, захватывает около 1 м по высоте насыпи. Затем откосник переставляют в верхнее положение и планируют нижнюю часть насыпи, а ориентиром служит уже спланированная поверхность верхней части.

На ПК3-ПК6+76, ПК10+15-ПК12, ПК14, откосы насыпей планируем автогрейдером, оборудованным откосниками (рис. 12) так как крутизна откоса составляет 1:1,5 и 1:1,75.

Схема планировки откосов насыпи автогрейдером представлены на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2 - Схема планировки откосов насыпи на ПК11.

3.1.3 Устройство кюветов

Устройство кюветов относится к основным работам, но по времени совпадает с планировочными работами и технологически с ними увязано.

Для нарезки кювета глубиной 0,4 м на ПК2,ПК6+76-ПК10+15, ПК12+65-ПК13+50, ПК15-ПК19 используем автогрейдер ДЗ-99, он движется вдоль подошвы насыпи, срезая кювет трапециевидного очертания.

трасса земляное полотно откос кювет

3.1.4 Укрепление откосов земляного полотна

Укрепление откосов в зависимости от свойств грунта земляного полотна, его местоположения, гидрологических и погодно-климатических условий района строительства может осуществляться следующими способами:

o создание растительного травяного покрова;

o каменная наброска;

o покрытие из щебня, гравия и других материалов;

o сборные бетонные и железобетонные плиты;

o сборные решетчатые железобетонные конструкции;

o сплошные цементо- и асфальтобетонные покрытия.

Укрепление откосов созданием дернового покрова может быть осуществлено двумя способами:

Ш гидропосевом трав;

Ш посевом трав по слою растительного грунта (плакировки).

Гидропосев получил наибольшее распространение из-за высоких темпов производства работ, отсутствия необходимости предварительного сознания растительного слоя на откосах, возможности применения на протяжении всего строительного сезона.

При гидропосеве применяют смесь, состоящую из семян трав, минеральных удобрений, мульчирующего материала, пленкообразующего компонента и воды. Мульчирующий материал (измельченная солома, опилки) и пленкообразующий (битумная эмульсия или латекс) создают на поверхности откоса благоприятные условия для роста и развития трав и предохраняют откос от водной и ветровой эрозии.

Для гидропосева применим гидросеялку ДЭ-16 на базе автомобиля ПМ-130Б, состоящую из цистерны с лопастной мешалкой, насоса, шлангов и гидромонитора для разбрызгивания смеси по откосу. Смесь распределяют по откосу при движении машины вдоль нижней части откоса.



Рисунок 3.3 - Технологическая схема укрепления откосов гидропосевом с нижней стоянки

3.2 Определение объемов и сроков выполнения отделочных работ

Объёмы отделочных работ рассчитаны по формулам (1.3)-(1.4).

Объём работ по планировке верха насыпи: 20400м².

Объём работ по планировке откосов: 84567 м²(насыпи-72,059м²,выемки-12508м²).

Для планировки верха насыпи: при Т' = 8ч; V'= 1000м²,Н_вр=0,22 маш·ч:

Для планировки откосов насыпи: при Т' = 8ч; V'= 1000м²,Н_вр=0,38 маш·ч:



Для планировки откосов выемки: при Т' = 8ч; V'= 1000м²,Н_вр=0,41 маш·ч:

Для укрепления откосов гидропосевом: при Т' = 8ч; V'= 100м²,Н_вр=0,17 маш·ч:

Принимаем для планировки насыпи и откосов 3 автогрейдера ДЗ-99, а для укрепления откосов 4 гидросеялки ДЭ-16.



5 МЕРОПРИЯТИЯ ПО КОНТРОЛЮ КАЧЕСТВА РАБОТ (Устройство нагорных канав)

Контроль качества дорожно-строительных работ важный этап в сооружении автомобильной дороги, независимо от ее размеров, значения и сложности. Контроль качества дорожно-строительных работ необходимо начинать проводить еще до момента начала дорожно-строительных работ на этапе проектирования автомобильной дороги. Контроль качества строительных работ это не только проверка надежности построенной конструкции и ее соответствия проектным документам, но и контроль качества работы проектировщиков. Проверка на соответствие всех проектов нормативным документам и техники безопасности является эффективным контролем качества сооружения любого объекта, который позволяет своевременно выявить и, что главное, без лишних затрат устранить любые проектные дефекты будущей конструкции.

Перед началом производства земляных работ необходимо обеспечит отвод поверхностных и грунтовых (подземных) вод с помощью временных или постоянных устройств. Все предусмотренные проектом водоотводы, в том числе нагорные канавы у выемок, водоотводные канавы с нагорной стороны насыпей без резервов или с обеих сторон насыпей высотой до 1,5 м, а также временные канавы для выпуска застойных вод, скопившихся в низинах в зоне будущего земляного сооружения, должны быть выполнены до начала отсыпки насыпей и разработки выемок. В месте устройства водоотвода необходимо предварительно расчистить и спланировать бульдозером или автогрейдером достаточно ровную площадку шириной 3-3.5 м для нормальной работы канавокопателей и экскаваторов. Затем делают геодезическую разбивку водоотвода. Ось канавы закрепляют кольями через каждые 20 м. Кроме того, через 5…10 м закрепляют кольями (параллельно оси канавы) линию движения кромки гусеницы или колеса машины. Продольный уклон водоотвода контролируют нивелировкой, а в ходе работ -- установкой визиров.

Отвод поверхностных вод осуществляется с помощью нагорных канав, временных резервов грунта, кавальеров и отвалов грунта располагаемых с нагорной стороны. Кроме того могут устраиваться специальные оградительные обвалования, планировка территории строительной площадки с уклоном.

Если поверхностный слой дренирующий небольшой мощности, то нагорная канава заглубляется в слабодренирующий грунт.

Поверхность между выемкой и нагорной канавой планируется с уклоном 2-4% в сторону нагорной канавы (от строящегося сооружения) (рисунок 4.1).

Рисунок 4.1. Защита выемки от поверхностных вод: 1 - нагорная канава; 2 - кавальер; 3 - забанкетная канава; 4 - банкет.

При наличии отвала грунта вдоль откоса выемки отсыпается отвал (банкет) высотой до 0,6 м, а вдоль этого отвала устраивается забанкетная канава с уклоном не менее 0,5%. При этом расстояние между верхней бровкой выемки и подошвой ближайшего откоса отвала грунта должно составлять не менее 1м (рисунок 4.2).



Рисунок 4.2. Защита насыпи от поверхностных вод: 1- нагорная канава; 2 - берма

Для устройства нагорных и водоотводных канав применяют канавокопатели непрерывного действия (прицепные или навесные), экскаваторы-планировщики с телескопической стрелой, экскаваторы с оборудованием обратная лопата и профилировочным ковшом, экскаваторы непрерывного действия с дополнительным шнеком, боковыми ножами-откосниками и прочими приспособлениями, позволяющими разработать за один проход канавы и кюветы с отвалом грунта в сторону или погрузкой в автотранспорт.

Канавокопатели, позволяющие разрабатывать канавы на полный профиль, действуют по принципу плуга с отвалом на одну или на обе стороны. Канавокопатели применяют для разработки канав типовых размеров.

Планировочными экскаваторами с телескопической стрелой можно разрабатывать канавы любых размеров и поперечников, так как ковш их может поворачиваться вместе со стрелой относительно продольной оси и вырезать в массиве откосы требуемого уклона. С каждой стоянки канаву разрабатывают на полный профиль. Затем экскаватор перемещают на новую стоянку и повторяют цикл. Таким образом, канава нарезается за один проход. Второй проход выполняют для чистовых планировок и доработок по результатам нивелирования. Планировочные экскаваторы могут перебрасывать грунт в отвал или грузить его в автотранспорт.

Для разработки небольших канав сразу на полный профиль на экскаваторы навешивают специальные профилировочные ковши, кромка реза которых имеет очертание поперечника канавы. Такие ковши можно применять на планировочных экскаваторах, но они более удобны при использовании экскаваторов, оборудованных обратной лопатой. При навеске профилировочного ковша экскаватором -- обратной лопатой можно нарезать откосы канавы, а также разрабатывать по частям канавы больших сечений.

Кюветы можно нарезать также драглайном. Эта работа выполняется следующим способом. Одна из подъемных цепей подвески ковша драглайна укорачивается так, чтобы дно ковша было параллельно проектному откосу кювета. Такое положение ковша позволяет нарезать кюветы с обычным для работы экскаватора недобором грунта.

Экскаватор перемещается вдоль оси канавы (кювета). Нарезка кювета на проектную глубину производится участками длиной 5…6 м за 12 циклов, после чего экскаватор передвигается на следующее место стоянки. За смену нарезают до 180 м длины канав. Грунт из водоотводных канав насыпей обычно отваливают в эти же насыпи, из нагорных канав -- в кавальеры, если они имеются, или в бермы, оставляемые между кавальером и канавой и подлежащие соответствующей планировке для улучшения стока воды в канаву.

Размеры нагорной канавы должны быть такими, чтобы был обеспечен своевременный отвод всей стекающей воды. При крутых уклонах местности дно нагорной канавы делается в форме уступов с укреплением мест, переходов мощением, каменной наброской и другими способами. Выходы из нагорных канав располагаются возможно дальше от железнодорожного пути и также укрепляются.

Размеры поперечного сечения нагорной канавы зависят от объема поступающей воды и определяются расчетом. Наименьшие глубина и ширина по дну канавы (после укрепления) составляют 0,6 м, крутизна откосов - не более 1:1,5. Бровка нагорной канавы с низовой стороны должна возвышаться над расчетным уровнем воды не менее чем на 0,2 м; продольный уклон зависит от рельефа местности, но должен быть не менее 0,005 (0,003 в трудных условиях). Для укрепления нагорной канавы на откосах сеют траву, дно закрывают щебнем или железобетонными плитами, устанавливают полутрубы и лотки. При наличии в выемке кавальеров нагорная канава, как правило, устраивается за кавальером с верховой стороны. Наименьшее расстояние от бровки канавы до бровки выемки при отсутствии банкета и кавальера составляет 5 м, а до подошвы кавальера - 1-5 м в зависимости от вероятной толщины снежных отложений и фильтрационных свойств грунтов.

Приложение А - Календарный график производства работ

Вид работ	Подготовительные работы	Наименование технологических операций и состав исполнителей	Границы участка производства работ	Продолжительность
				месяц
				1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25
		Восстановление трассы Техник-пикетажник - 1чел. Нивелировщики - 2чел. Бригадир-вешальщик - 1чел.	ПК2-ПК19
		Корчевка кустарника и мелколесья со сгребанием в валы.Корчеватель собиратель - 1 шт.	ПК2-ПК5
		Сжигание срезанного кустарника с перетряхиванием Корчеватель собиратель - 1 шт. Установка для сжигания древесных отходов - 1 шт.	ПК2-ПК5
		Снятие растительного слоя Бульдозер - 3 шт.	ПК2-ПК19
		Разбивка земляного полотна Техник-пикетажник - 1чел. Нивелировщики - 2чел. Бригадир-вешальщик - 1чел.	ПК2-ПК19
		Устройство землевозных дорог Автогрейдер - 1шт. Бульдозер - 1шт. Самосвал - 1шт. Каток- 1шт.	ПК2-ПК19
	основные работы	Разработка и перемещение грунта скрепером Самоходные скреперы - 3шт.	ПК2-ПК19
		Разравнивание грунта Бульдозеры - 4шт.	ПК2-ПК19
		Уплотнение грунта в теле насыпи Катки самоходные - 7шт.	ПК2-ПК19
	отделочные работы	Планировка верхней части земляного полотна Автогрейдер - 1шт.	ПК2-ПК19
		Планировка откосов Автогрейдеры - 2шт.	ПК2-ПК19
		Укрепление откосов Гидросеялки - 4шт.	ПК2-ПК19

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1) ТКП 45-3.03. 19- 2006 Автомобильные дороги. Нормы проектирования .Минск: Минстройархитектуры. РБ. 2006.-43 с

2) СИиП 3.06.03 - 85 Автомобильные дороги / Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР. 1986. - 112 с.

3) СНиП Ш - 4 - 80*. Техника безопасности в строительстве/ Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989 - 352 с.

4) Сборник норм отвода земель для строительства линейных сооружений. Нормы отвода земель для автомобильных дорог СН 47-74 - М: Стройиздат, 1976 - С. 56-71.

5) Инструкция но разбивочным работам при "стрштйльРтве, реконструкции и капитальном ремонте автомобильных дорог и искусственных сооружений/ ВСН 5-81 / Минавтодор РСФСР. - М.: Транспорт. 1983. - 104 с.

6) Отраслевая система управления качеством строительной продукции. Руководство по операционному контролю качества дорожно-мостового строительства. РД 218 БССР 24 -- 86.-Минск, 1987. - 93 с.

7) Единые и ведомственные нормы времени и расценки на работы, наиболее часто встречающиеся при строительстве и ремонте автомобильных дорог и искусственных сооружений. Ч. 1. Строительство, ремонт автомобильных дорог и линейных зданий - М. Минавтодор РСФСР, 1989. - 837 с,

8) ЕНиР, Сб. Е2: Земляные работы, вып. 1: Механизированные и ручные земляные работы. - М.: Стройиздат, 1988. - 223 с.

9) Типовые материалы для проектирования. 503-0-48.87. Земляное полотно автомобильных дорог общего пользования Союздорпроект. - М, 1987. -57с.

10) Земляные работы. Под ред. А. К Реиша. - М.: Стройиздат, 1984. - 320 с.

Размещено на Allbest.ru