Parte 1
Excavadoras realizar las operaciones de la siguiente manera. Desarrollo en capas y movimiento de materiales. producido a una distancia de transporte de 50 ... 150 m Las grandes distancias de viaje son económicamente beneficiosas para excavadoras pesadas. En el desarrollo superficial de suelos y minerales, son característicos los movimientos de lanzadera de la máquina, alternando la carrera de trabajo y la de salida en vacío. Es recomendable recolectar y transportar el suelo en una sola pasada con la formación de rodillos laterales, en forma de zanja, en operación emparejada de excavadoras y en la formación de varios prismas. En condiciones de suelo ligero, se utiliza equipo de excavadora intercambiable adicional (abridores, expansores, extensiones).
Elevación de terraplenes realizado de dos maneras: pasajes transversales de la reserva (Fig. 137, I) y movimientos longitudinales unidireccionales de la máquina (Fig. 137, II).
Arroz. 137. Trabajo básico de excavación con bulldozer
Al mover transversalmente el suelo de las reservas, es recomendable utilizar el método de zanja para desarrollar materiales y la operación combinada de varias máquinas. Los primeros prismas se introducen en el centro del terraplén, el siguiente, más cerca de sus bordes.
Los prismas de dibujo se colocan en una abrazadera. Las pendientes del terraplén, a lo largo del cual se suministra el suelo, no deben exceder el 30%. Con grandes elevaciones del terraplén, el trabajo es ineficiente.
Mediante movimientos longitudinales de la excavadora en la dirección del eje longitudinal del terraplén, es recomendable alimentar el suelo pendiente abajo. La altura del terraplén en este caso puede ser de hasta 4 ... 5 m.
Desarrollo de huecos producir pasajes bilaterales longitudinales (Fig. 137, tercero) y movimientos transversales (Fig. 137, IV). El método longitudinal de doble cara proporciona una mayor productividad de las excavadoras. Se usa para excavaciones pequeñas y en los casos en que el suelo excavado de la excavación se coloca completamente en terraplenes adyacentes. El método de excavación transversal se usa cuando se coloca un exceso de suelo en cavaliers a lo largo del futuro lecho de la carretera.
Extracción de canales, instalaciones de riego, trincheras, fosas producir golpes transversales de la excavadora con un desplazamiento gradual de la máquina a lo largo de las estructuras (Fig. 137, V). El suelo se coloca en caballetes a lo largo de los canales, creando murallas de tierra a ambos lados. El suelo se desarrolla en zanjas paralelas con una profundidad que no exceda la altura total de la máquina. La distancia entre las trincheras es de hasta 0,4 ... 0,6 m Después del extracto, el puente entre trincheras se destruye. En este caso, es efectivo el funcionamiento en grupo de máquinas con carreras paralelas emparejadas.
trabajo de planificación realizado sobre una superficie plana, cortando pequeños baches y rellenando depresiones, fosos, barrancos. Grandes depresiones se duermen desde las laderas vecinas con pasajes longitudinales (Fig. 137, VI). Las últimas pasadas se realizan con un desfase de 3/4 del ancho de la hoja para eliminar la aparición de surcos laterales. Después de un diseño frontal aproximado (ver Fig. 130, GRAMO) es aconsejable terminar la superficie cuando la excavadora está retrocediendo (ver Fig. 130, en) y la posición "flotante" de la cuchilla. Para una mayor precisión, es recomendable utilizar pasajes de excavadoras mutuamente perpendiculares.
Arroz. 130. Los principales tipos de trabajos realizados por excavadoras: pero- desarrollo de trincheras, pozos, canales con relleno de suelo en cuevas, terraplenes, B- corte de taludes y relleno de huecos, en- eliminación de la capa fértil o roca estéril, GRAMO- planificación anticipada D- nivelación hacia adelante mi- disposición trasera bien- relleno de zanjas, h- empujar los raspadores al llenar el balde con tierra, Y- cargar tierra en el transporte desde un paso elevado, para- cargar materiales en el transporte desde la bandeja, yo- tala de arboles metro- arrancar tocones, norte- cortar arbustos y pequeños bosques, sobre- trabajos de remoción de nieve; 1 - posición inicial de la excavadora, 2 - corte y transporte de suelo, 3 - excavadora en el terraplén, 4 - terraplén o cavalier, 5 - zanja, 6 - pendiente, 7 - excavación, 8 - capa fértil o estéril, 9 - minerales y materiales de construcción, 10 - raspador, 11 - paso elevado, 12 - vehículos, 13 - bandeja de carga
Punzonado de terrazas y repisas en taludes llevado a cabo por bulldozers con palas fijas y rotativas. La forma más eficiente y segura de mover tierra de una pendiente a un semimontículo es mediante los pasajes transversales de la máquina cuesta abajo (Fig. 138, I). Se utiliza en pendientes suaves de pendientes. En ángulos de pendiente grandes, se usa el método longitudinal (Fig. 138, II). En este caso, la hoja topadora, montada en ángulo, punzona primero la pasada 1, luego la 2, 3, 4 y 5. El trabajo longitudinal es más productivo, pero se debe tener especial cuidado, ya que la máquina puede deslizarse o rodar por la pendiente. . Por lo tanto, para la seguridad del trabajo, se tiene en cuenta la estabilidad transversal de la excavadora.
Arroz. 138. Desarrollo de pendientes con una excavadora.
relleno de zanjas producido por excavadoras con fijo (Fig. 139, pero) o una cuchilla giratoria (Fig. 139, B). Esta operación se realiza por pasajes rectos perpendiculares al eje de la zanja, o por movimientos oblicuos en algún ángulo con respecto a ella.
Arroz. 139. Relleno de zanjas con excavadoras: pero- con pala antigiro, B- con volquete rotatorio; 1 - terraplén de suelo, 2 - trinchera
Una excavadora con un borde fijo agarra parte del suelo del terraplén y lo mueve hacia la zanja. Si la profundidad de la zanja es de 1,5 m o más, entonces el suelo se vierte a través de uno o dos prismas para evitar que las paredes de la zanja se derrumben y la excavadora se deslice hacia ella. Después de la primera pasada, la excavadora se desplaza en reversa y se repite la operación.
Para una excavadora con una cuchilla giratoria (más ancha), se instala en ángulo hacia la derecha con respecto al eje longitudinal de la máquina y el suelo se empuja hacia la zanja con movimientos oblicuos en un ángulo de 30 ... 40 °. El uso de excavadoras con cuchilla giratoria en este trabajo es más efectivo, ya que el suelo se desplaza parcialmente hacia un lado cuando se empuja.
Raspador empujando(ver figura 130, h) son realizadas por bulldozers al recoger tierra y salir con una mototraílla cargada de un frente con gran pendiente de las vías de acceso.
Carga de suelo en el transporte desde un paso elevado(ver figura 130, Y) se producen predominantemente en pozos de arena. El paso elevado está dispuesto en una zanja excavada por una excavadora. Con movimientos longitudinales, la excavadora mueve el material a la tolva de caballetes y carga los camiones de volteo. La excavadora trabaja a través de uno o dos prismas para no provocar el derrumbe del paso elevado. La carga del suelo en el transporte desde la bandeja se muestra en la fig. 130, para.
tala de arboles(ver figura 130, yo) se lleva a cabo enfocando la hoja máxima levantada en el tronco.
Desarraigo de tocones(ver figura 130, metro) se puede realizar con hoja recta o hoja oblicua. Primero, al profundizar la hoja con cuchillos medianos o angulares, las raíces del tocón se cortan y se balancean mediante el encendido repetido del embrague. Luego, con el movimiento de traslación simultáneo de la máquina y el levantamiento del equipo de trabajo, se arranca el tocón. Del mismo modo, grandes piedras y cantos rodados, parcialmente ubicados en la superficie, se retiran del suelo.
Corte de arbustos y maleza(ver figura 130, norte) se produce con una cuchilla directa hundida en el suelo a una profundidad de 10 ... 20 cm, con toda la excavadora moviéndose hacia adelante. A medida que se acumulan montones de arbustos, raíces, árboles pequeños, se alejan de la pista que se limpia con un movimiento giratorio.
quitanieves(ver figura 130, sobre) se realizan para mantener las carreteras en buen estado. El más efectivo en este caso es una excavadora con una cuchilla giratoria con un cuerpo de trabajo oblicuo.
Los raspadores se utilizan generalmente en suelos blandos y densos, en áreas con un período invernal corto. Los raspadores son muy utilizados en movimientos de tierra: quitando la capa de vegetación y trasladándola a caballerías; realización de trabajos de sobrecarga en canteras de materiales de construcción no metálicos; construcción de terraplenes y excavaciones para diversos fines; realización de trabajos de planificación con corte de lugares elevados y colocación de suelo en lugares bajos; arreglo de canales de riego, embalses y estanques.El mejor llenado del balde con tierra ocurre cuando el raspador se mueve hacia abajo por una pendiente de 5 ... 12 °. Al desarrollar suelos cohesivos, es recomendable utilizar un tractor de empuje en el proceso de recolección del suelo. Esto aumenta el llenado de la cubeta y reduce la duración del conjunto.
La longitud del camino para recolectar tierra depende de la naturaleza del suelo que se está desarrollando, el tamaño del raspador y el esquema de trabajo adoptado.
Cortan la tierra y llenan la cubeta solo con el movimiento rectilíneo del tractor y la rasqueta.Para reducir el tiempo de recogida de tierra en la cubeta de la rasqueta y su llenado máximo, la tierra se corta en primera velocidad (velocidad 2,5 .. . 3,5 km / h), se usan cuchillas alargadas y dientes, conducen el corte cuesta abajo, aflojan los suelos densos por adelantado, instalan mejillas en el cucharón, usan tractores de empuje y ajustan la posición del amortiguador durante el corte del suelo.
Cuando se desarrollan suelos blandos (vegetal, loess, solonchak blando, etc.), se cortan astillas en forma de cuña, más gruesas al principio y más delgadas hacia el final del juego de cubetas. Cuando se desarrollan suelos arenosos secos, el corte se realiza con virutas de perfil de peine con profundidad variable de la cuchara y una disminución gradual del espesor de la viruta.
Con todos los métodos de corte, el suelo se recolecta con el máximo espesor de viruta posible (Tabla 1).
Nota. Hasta la línea, sin empujador, más allá de la línea, con empujador.
Los suelos densos se aflojan preliminarmente hasta el grosor de las astillas cortadas. Para aflojar suelos arcillosos débiles, se utiliza un desgarrador con cinco rejillas y suelos arcillosos con tres rejillas. Para llenar mejor el cubo, los suelos secos se humedecen con la ayuda de máquinas de riego hasta el contenido de humedad óptimo y los suelos anegados se secan.
Al desarrollar suelo con raspadores ligeros, se debe: realizar un aflojamiento capa por capa de suelos densos hasta la profundidad de corte del raspador; no permitir movimiento y asentamiento de suelo en pendientes mayores a las indicadas en el pasaporte del vehículo; use tractores de empuje cuando recolecte tierra; use raspadores con llenado forzado; descargar el suelo en el terraplén cuando el raspador se mueve paralelo al eje longitudinal del terraplén; vierta el suelo en el terraplén en capas desde las pendientes hasta el eje en tiras longitudinales; erigir terraplenes alternativamente en mapas, en cada uno de los cuales se realizan operaciones de descarga, nivelación, humectación (secado) y compactación del suelo.
Patrones de tráfico de raspadores
Dependiendo del tamaño del movimiento de tierras, la ubicación de cortes, terraplenes, caballerizas o vertederos, los siguientes esquemas de su movimiento se usan con mayor frecuencia durante la operación de raspadores: elíptico, "ocho", espiral, zigzag, lanzadera transversal y lanzadera -longitudinal.El trabajo "en una elipse" (Fig. 1, a) y "ocho" (Fig. 1, b) es aplicable cuando se levantan terraplenes de reservas de uno y dos lados, cuando se organizan excavaciones con tierra de colocación en terraplenes, presas y cuevas. , durante los trabajos de planificación en la construcción industrial y civil. Cuando se trabaja con los "ocho" en una sola pasada, el raspador realiza dos operaciones de carga del cucharón y dos operaciones de descarga, lo que acorta el camino de marcha en vacío y, como resultado, aumenta la productividad del raspador.
Figura 1. Patrón de movimiento del raspador
a - a lo largo de una elipse; b - ocho; en - en espiral; g - zigzag; e - según el esquema de lanzadera transversal; e - según el esquema longitudinal de lanzadera; los rectángulos muestran áreas de carga; rectángulos sombreados - áreas de descarga
El esquema en espiral (Fig. 1, c) se utiliza en la construcción de terraplenes anchos de reservas bilaterales o excavaciones anchas con una altura o profundidad de hasta 2,5 m Al mismo tiempo, el trabajo se lleva a cabo sin la disposición de salidas y congresos
El trabajo "en zigzag" (Fig. 1, d) se lleva a cabo durante la construcción de terraplenes de hasta 6 m de altura a partir de reservas con una longitud de agarre de 200 mo más.
El esquema de lanzadera transversal (Fig. 1, e) se usa con mayor frecuencia cuando se construyen terraplenes y presas con una altura de menos de 1,5 m cuando se trabaja desde reservas bilaterales o cuando se construyen canales y excavaciones de hasta 1,5 m con tierra de colocación en presas o caballeros La productividad del raspador a lo largo del zigzag es mayor en un 15%, y con la lanzadera transversal, en un 30% en comparación con el esquema elíptico.
El patrón de movimiento del raspador longitudinal de lanzadera (Fig. 1, f) se utiliza en la construcción de terraplenes de 5 ... 6 m de altura con pendientes no más pronunciadas que 1: 2 ° con transporte de suelo desde reservas bilaterales.
El patrón de tráfico para cada caso específico debe elegirse teniendo en cuenta las condiciones locales para que las rutas de viaje sean las más pequeñas. Las mayores pendientes de los caminos de tierra deben ser para raspadores: en la dirección de la carga - al levantar - 0.12 ... 0.15, y al descender - 0.2 ... 0.25; en una dirección vacía: al levantar 0.15 ... 0.17 y al descender 0.25 ... 0.3.
Innovar experiencia
En la construcción, se utilizan ampliamente las traíllas arrastradas DZ-20 con una capacidad de 7 m 3 combinadas con los tractores T-100M y T-130. Los análisis teóricos y tecnoeconómicos del funcionamiento de estas máquinas han demostrado que para reducir los costos reducidos en el desarrollo del suelo, la capacidad de la cuchara de los raspadores en serie se puede aumentar a 10-12 m 3 .Para ello se han desarrollado diseños de cangilones raspadores de fondo móvil de mayor capacidad, cuyo llenado no requiere un aumento de la fuerza de tracción del tractor.
Las pruebas a largo plazo han demostrado que el uso de cucharas de mayor capacidad con un fondo móvil proporciona un aumento en la productividad de los traíllas debido a un mayor volumen de suelo transportado por ciclo de 2,9 ... 3,8 m 3 con una velocidad ligeramente cambiante de transporte. La productividad de los raspadores aumenta en un promedio de 30...35%, y los costos reducidos específicos se reducen en un 15...20%.
La seguridad
Antes de mover el raspador, asegúrese de que el camino esté despejado. Cuando se trabaja en un terraplén recién vertido, las orugas del tractor y las ruedas de la máquina no deben estar a menos de 1 m del borde del terraplén.Después del trabajo, la máquina debe ser frenada. Está prohibido dejar el coche sin freno en una pendiente o desnivel.
No resuelva los problemas de la máquina, ajuste o lubrique la máquina, ni suba o baje de la máquina mientras el raspador está en movimiento.
No se deben usar raspadores: cuando se desarrollen suelos arcillosos en tiempo lluvioso; cuando se desplaza cuesta arriba con una pendiente longitudinal de más de 25° y desciende con el suelo con una pendiente de más de 30°; cuando se trabaja en pendientes con una pendiente transversal de más de 30 ° o pendientes pronunciadas.
El conductor de la mototraílla no debe hacer giros bruscos de la unidad, especialmente cuando se trabaja en pendientes, lo que a menudo hace que el tractor patine; también está prohibido girar la máquina con un balde enterrado.
Antes de iniciar el giro, el operador de la traílla debe cambiar a una marcha más baja (primera o segunda) y solo entonces iniciar el giro.
Al mover la unidad por sus propios medios a otro lugar de trabajo a una distancia de no más de 1 km, la cuchara debe levantarse y fijarse con una suspensión de transporte al marco del raspador, apagando el cabrestante o el accionamiento hidráulico. En este caso, se debe prestar especial atención al estado del dispositivo de frenado y, al conducir cuesta abajo, se debe frenar adicionalmente la unidad del motor del tractor.
Aplicación de excavadora
Las excavadoras están diseñadas para realizar varios movimientos de tierra: levantan terraplenes de hasta 2 m de altura a partir de reservas de uno o dos lados (Fig. 2); el suelo se desarrolla en excavaciones con su desplazamiento a una distancia de 50 ... 150 m; desarrollar el suelo de pozos para cimientos y trincheras; cortar el suelo en las laderas (para cortar cornisas, el dispositivo de semi-dragado-semi-montículos, etc.); cortar zanjas y zanjas de drenaje poco profundas; dormir senos, fosas, trincheras, reservas, fosas y barrancos; sitios de planificación, etc. (Fig. 3).
Figura 2. Construcción de un terraplén de excavadora
a - de una reserva unilateral; b - de reservas bilaterales
Fig. 3. El diseño del fondo del pozo con una excavadora.
a - movimiento de suelo al sitio de excavación con una dragalina; b - mover el suelo al lugar de desarrollo posterior con una pala recta
El rango racional de movimiento del suelo por excavadoras depende principalmente de la potencia de la excavadora: en tractores DT-54 - hasta 30 ... 50 m, DT-75 y T-100 - hasta 50 ... 70, T- 130 y T-180 hasta 100 , DET-250M y T-330 hasta 150...160m.
El ciclo de la excavadora consiste en asentar, mover, nivelar el terreno y revertir.
La recolección de suelo (excavación) se puede hacer de las siguientes maneras:
virutas de espesor constante. Es así como se desarrollan todo tipo de suelos de los grupos I... III cuando se recogen en crecida o suelos con importante resistencia a la excavación;
método de peine: virutas de espesor variable, con una profundización transversal de la cuchilla. Así se desarrollan los suelos densos y secos;
método de cuña: virutas de espesor variable, moviéndose desde la viruta más grande hasta la más delgada. Así es como suelen desarrollarse suelos con baja resistencia a la excavación.
Al desarrollar un rebaje, el trabajo más productivo de una excavadora se logra cuando baja una pendiente de 10 ... 15 °. Las mayores pendientes superadas por excavadoras de clases hasta 40, de 40 a 100 y de 150 a 250 kN son: al subir, respectivamente 20, 25 ... .30 y 25 °; al descender con el suelo, respectivamente, 20, 25 ... 35 y 35 °; con una pendiente transversal de 20, 30 y 30°.
Figura 4. Maneras de reducir la pérdida de suelo durante el transporte por una excavadora
a - crear una zanja; b - múltiples penetraciones a lo largo de una pista; en - trabajo emparejado de excavadoras; g - la creación de ejes intermedios
Dependiendo de la naturaleza de la estructura que se está construyendo, la posición relativa de los sitios de excavación y relleno del suelo y las condiciones locales, se utilizan varios esquemas para el movimiento de excavadoras. Al mismo tiempo, existen tres esquemas principales para desarrollar y mover el suelo con excavadoras: recto, lateral y escalonado.
El esquema directo se usa al cavar zanjas y excavaciones, cuyo ancho excede ligeramente el ancho de la hoja de la excavadora; al organizar las entradas, cuando se permite el vertido de tierra en un lugar, con este esquema, la excavadora se mueve alternativamente sin girar, por lo que el esquema a menudo se denomina lanzadera o péndulo. Al avanzar, la excavadora corta el suelo y lo transporta al vertedero (carrera de trabajo). Luego retrocede al lugar donde comenzó el corte del suelo.
El esquema lateral de la excavadora se usa cuando se mueve tierra previamente desarrollada de vertederos o materiales a granel (arena, grava, etc.) de búnkeres, cuando se desarrollan suelos livianos cortados en capas gruesas y también cuando se trabaja en pendientes. Al mismo tiempo, el suelo desarrollado se ubica al costado del camino a lo largo del cual la excavadora lo transporta al lugar de relleno. La excavadora captura el suelo con un volquete, realiza un movimiento giratorio, mueve el suelo a la ruta de transporte y luego lo transporta al lugar de relleno. Solo un operador de excavadora calificado puede trabajar de acuerdo con este esquema, ya que con la experiencia insuficiente en la conducción de una excavadora, una parte significativa del suelo puede perderse durante el giro de la excavadora.
El esquema escalonado de desarrollo y movimiento del suelo se utiliza principalmente en la construcción de terraplenes, operaciones de sobrecarga y planificación vertical de áreas, cuando se permite verter el suelo desarrollado en todo el ancho de la excavación. El trabajo se realiza en penetraciones paralelas. Habiendo movido el suelo de una penetración, la excavadora se detiene en un ángulo con respecto al eje de la carrera de trabajo y comienza a desarrollarse y mover el suelo en una penetración cercana (ver Fig. 2, a).
Dependiendo del ancho del terraplén, el desarrollo del suelo se lleva a cabo en reservas laterales de uno y dos lados (ver Fig. 2, b). Antes de iniciar los trabajos, se realiza un desglose geodésico del terraplén y las reservas laterales, cuyo objetivo es delimitar el eje y los límites de la base del terraplén, los límites de la berma y las reservas. Las reservas se colocan principalmente en el lado superior del terraplén con una pendiente inferior transversal de dos lados de 0,02 hasta el centro de la reserva. La pendiente longitudinal del fondo de la reserva debe ser como mínimo de 0,002 y como máximo de 0,008. Para la comodidad del trabajo, el relleno del terraplén se realiza con pinzas de 50 ... 100 m de largo.
El desarrollo del suelo comienza desde el borde del campo de la reserva. La excavadora avanza a la primera velocidad, corta el suelo en capas de hasta 30 cm y lo desplaza hacia el terraplén. Al acercarse a la berma, la hoja de la excavadora se eleva gradualmente para no cortar el suelo de la berma. El suelo se coloca en el cuerpo del terraplén con rodillos, colocándolos a lo largo del ancho del terraplén. El ralentí de la excavadora a la reserva se lleva a cabo en velocidad máxima contrarrestar.
De cada penetración en la reserva, el suelo se coloca en el cuerpo del terraplén, colocándolo a lo largo del ancho del terraplén. Luego, la excavadora comienza a excavar el siguiente hoyo. Después de llenar la primera capa de terraplén a lo largo de todo el agarre, la excavadora sube al terraplén, se mueve a lo largo de él, mientras nivela el suelo colocado con rodillos y lo compacta con orugas. El relleno de las capas posteriores del terraplén con una excavadora se lleva a cabo en la misma secuencia. Después de llenar el terraplén a una altura predeterminada, la excavadora nivela la capa superior del suelo, planifica las bermas y el fondo de la reserva, llevando las pendientes longitudinales y transversales a las marcas de diseño.
El relleno de terraplenes con una altura de 1,5 ... 2 m se puede realizar sin nivelar capa por capa del suelo vertido inmediatamente hasta la altura máxima. Al mismo tiempo, el nivel de trabajo del terraplén se debe aumentar en un 10 ... 15% en comparación con el nivel de diseño, ya que el terraplén se asentará durante mucho tiempo.
El diseño del fondo del pozo y el corte de las pendientes se realizan con excavadoras después de la excavación del suelo con excavadoras. Si el fondo del pozo es la base de los cimientos, el suelo, según el tipo y la capacidad del cucharón de la excavadora, no se alcanza en 0,1 ... 0,3 m El fondo del pozo se limpia con una excavadora que mueve el suelo a la excavadora (ver Fig. 3, b) , y a pequeñas distancias de movimiento y la profundidad del pozo, lo elimina por sí mismo.
Cuando se limpian pendientes con excavadoras, los vertederos de tierra se ubican principalmente a lo largo del borde inferior de la pendiente que se está limpiando. Esto le permite mover el suelo de arriba a abajo (la inclinación de las pendientes no excede 1: 2.5).
El relleno de zanjas mediante bulldozer se realiza con tierra de un botadero ubicado a lo largo de la zanja. Después de colocar la tubería, el cable o el dispositivo de otra estructura, para evitar dañarlos, se rellenan manualmente simultáneamente desde ambos lados hasta una altura de 0,25 ... 0,3 m, y una excavadora realiza un relleno adicional de la zanja. con pasajes transversales cruzados.
La seguridad
El operador de la excavadora debe inspeccionar el lugar de trabajo. Los pedazos de tierra, tocones y otros objetos de gran tamaño deben ser removidos. Cerca de los lugares de estructuras subterráneas, la administración está obligada a colocar señales de advertencia. Al mismo tiempo, se permite trabajar cerca de estructuras subterráneas solo en presencia de un capataz o capataz.Está prohibido el desarrollo de suelos por una excavadora cerca de cables eléctricos vivos.
Al moverse longitudinalmente sobre suelo recién vertido, no se permite acercarse al borde de la pendiente a menos de 1 m para evitar que la excavadora se deslice por la pendiente. Está prohibido extender la hoja de la excavadora más allá del borde de la pendiente al descargar tierra.
Por la noche, el lugar de trabajo debe estar iluminado.
Al trabajar en una excavadora, está prohibido:
durante el funcionamiento del motor, regular, fijar y lubricar los mecanismos;
abandone la plataforma de control y acceda a ella mientras conduce;
estar dentro del prisma del colapso del fondo de los pozos y trincheras arriostradas.
Durante la voladura, la excavadora debe retirarse a una distancia segura y devolverse al lugar de trabajo solo después de la señal de que todo está despejado.
Compactación del suelo
La compactación del suelo se lleva a cabo al planificar sitios, erigir terraplenes, rellenar zanjas y senos de cimentación, colocar cimientos para pisos, etc. Los suelos se compactan en capas del mismo espesor, para lo cual el suelo vertido se nivela con bulldozers o motoniveladoras. El espesor de las capas a nivelar depende de las condiciones de trabajo, del tipo de suelo y debe corresponder a las capacidades de las máquinas compactadoras utilizadas.El grado requerido de compactación del suelo se logra al costo más bajo con una humedad óptima del suelo, por lo que los suelos secos deben humedecerse primero y los suelos anegados deben drenarse.
El contenido de humedad recomendado para los suelos es, % arcilla - 23..28; margas pesadas - 22...25; franco medio - 21...23; francos ligeros y francos arenosos - 15...17; chernozem - 25 ... 35; loess - 19...21, arenas finas y polvorientas - 8...14.
La compactación artificial del suelo aumenta el módulo de deformación y la resistencia al corte del suelo, aumentando así la estabilidad de taludes y terraplenes. El suelo compactado se vuelve más impermeable y resistente al agua.
La compactación capa por capa del suelo en estructuras a granel y el relleno de pozos y zanjas se lleva a cabo:
rodadura - utilizando rodillos autopropulsados, semirremolcados y arrastrados, Vehículo(automóviles y remolques para transporte de tierra), así como vehículos de movimiento de tierra (excavadoras y mototraíllas);
apisonado - apisonadoras especiales; apisonamiento montado: máquinas apisonadoras especiales, placas de apisonamiento montadas, así como apisonadores neumáticos (para condiciones de hacinamiento);
vibración - vibradores suspendidos, arrastrados y autopropulsados; de forma combinada - vibrorodillos-áridos.
Los principales parámetros que caracterizan el proceso de compactación dependen de las propiedades de los suelos, los métodos de compactación y los tipos de máquinas y equipos de compactación de suelos utilizados.
Para la laminación se utilizan rodillos de acción estática y vibratoria. Los rodillos de acción estática están diseñados para la compactación del suelo durante la construcción de terraplenes de carreteras, presas y represas de instalaciones de riego y embalses, al rellenar excavaciones, etc.
La profundidad del efecto de compactación, que determina el espesor de la capa vertida, depende de la masa del rodillo, el tipo de su cuerpo de trabajo y el número de pasadas a lo largo de una pista.
El alcance de los rodillos según los tipos de suelo está determinado por el tipo de cuerpo de trabajo. Según el tipo de cuerpo de trabajo, los rodillos estáticos se dividen en rodillos con leva, acanalados, de celosía y lisos. Según el método de puesta en marcha, los rodillos son arrastrados y autopropulsados.
Los suelos cohesivos y grumosos se compactan con rodillos de leva (Fig. 5, a), que transfieren presión al suelo que supera significativamente su resistencia a la tracción (Tabla 2). Tales máquinas que pesan hasta 5 toneladas compactan una capa de suelo 10 ... rastro.
Figura 5. Esquemas de compactación de suelos.
a - rodillos de leva; b - rodillo de rueda neumático; en - un rodillo autopropulsado liso; g - tablero de apisonamiento suspendido del brazo de la excavadora E-652B; 1 - bandas superpuestas; 2 - la dirección de rodadura desde los bordes del terraplén hasta su centro; 3 - ancho de la tira enrollada; 4 - capa suelta de suelo; 5 - capa de suelo compactado; 6 - zona de compactación del suelo con apisonadores manuales; 7 - capa de suelo compactada por un rodillo; 8 - el eje de penetración de la excavadora; 9 - placa de apisonamiento; 10 - tira compactada; 11 - lugar de estacionamiento de excavadoras
Tabla 2
Características técnicas de los rodillos de levas arrastrados
Cuando se utilizan rodillos de levas y de nervaduras, la parte superior de la capa de suelo se afloja a una profundidad de 1/3 ... 1/2 de la altura de la leva o de las nervaduras. Estos rodillos no son aplicables para suelos no cohesivos debido a la gran profundidad de aflojamiento de la superficie de la capa de suelo.
Los suelos cohesivos grumosos se enrollan con rodillos, ya que el rodillo afloja los grumos y al mismo tiempo compacta la capa de suelo suelto.
Los rodillos neumáticos arrastrados se producen en dos tipos: con una fijación rígida de los ejes de las ruedas al bastidor y un cuerpo de lastre común, así como con una fijación del eje de equilibrio al bastidor de tracción y con cajas seccionales.
Los rodillos con ruedas de equilibrio cuentan constantemente con el contacto de todas las ruedas con una superficie de rodadura irregular y todas las ruedas transfieren al suelo una carga dada debido al lastre. Las pistas de patinaje con soportes de ruedas rígidos no tienen estas cualidades.
Rodillos sobre ruedas neumáticas de peso medio (hasta 10 toneladas) capas compactas 10 ... el número de penetraciones en una pista.
Con rodillos de leva y rodillos sobre ruedas neumáticas, la compactación se lleva a cabo mediante sucesivas penetraciones cerradas del rodillo en toda el área del terraplén con cada penetración superpuesta a la anterior en 0,15 ... 0,25 m (ver Fig. 31, a ). Habiendo terminado de rodar toda el área, el proceso se repite tantas veces como sea necesario para lograr la densidad de diseño del suelo.
Los rodillos con rodillos metálicos lisos compactan suelos cohesivos con una capa de hasta 15 cm y mezclas de arena y grava con un espesor de capa de 5 a 15 cm, se recomienda su uso cuando la capa superior del terraplén es la base de los cimientos. o vías de acceso, así como al llenar la parte superior de los senos paranasales en condiciones de hacinamiento (ver Fig. 31, c). Las capas inferiores del seno con un espesor de 15 ... 20 cm alrededor de la base se compactan con apisonadores neumáticos o eléctricos.
Los rodillos vibratorios (Tabla 3) están diseñados para la compactación de suelos de relleno no cohesivos y están disponibles en versiones autopropulsadas y remolcadas con rodillos lisos.
Tabla 3
Características técnicas de los rodillos con rodillos lisos.
El cuerpo de trabajo del rodillo vibratorio es un rodillo liso, dentro del cual se monta un eje con desequilibrios: excitadores de vibración. El tambor se coloca dentro de un marco rectangular equipado con una barra de tiro con enganche. Se instala un motor en el travesaño trasero del bastidor, que acciona el eje desequilibrado mediante una transmisión flexible (generalmente de correa trapezoidal).
Para equilibrar el motor, se coloca un contrapeso en la parte delantera del bastidor. Desde abajo, en las barras transversales del marco, se montan raspadores con resorte que limpian los rodillos del suelo. Para proteger el bastidor y el motor de las vibraciones, las carcasas de los cojinetes del rodillo y el eje desequilibrado están unidos a las vigas laterales del bastidor con la ayuda de amortiguadores de caucho y metal.
Las máquinas y equipos apisonadores se utilizan para compactar suelos cohesivos y arcillosos, rellenados en capas de hasta 1 ...
En la construcción, las placas de bateo se utilizan en excavadoras y grúas de un solo cangilón, así como en máquinas de bateo continuas.
Las placas de pisón, colgadas de la cuerda de una excavadora dragalina (ver Fig. 5, d), generalmente se usan para compactar suelos en lugares con un frente de trabajo angosto que son inaccesibles para máquinas compactadoras de otros tipos.
Placas de apisonamiento con un peso de 2 ... 7 toneladas o más, suspendidas de excavadoras o grúas, suelos arenosos y arcillosos compactos con un número de golpes de 1 ... 5. La desventaja de este método es el mayor desgaste de la grúa o excavadora, así como su productividad relativamente baja, lo que limita el uso de este método.
Las apisonadoras se producen en dos modificaciones: DU-12B y DU-12V para agregar con tractores de oruga T-100M y T-1Z0.
El cuerpo de trabajo de la máquina son dos placas suspendidas una al lado de la otra en cuerdas de elevación detrás del tractor. Las losas se elevan alternativamente mediante cuerdas y caen libremente sobre la superficie del suelo, embistiéndola sobre una franja de igual anchura a la captura de ambas losas.
Durante la operación, el tractor se mueve a una velocidad reducida por una superreductora, que se selecciona de acuerdo con el número requerido de impactos de placa en un lugar. Durante los movimientos de transporte de la máquina, las placas suben a la posición superior, donde se sujetan mediante ganchos. Durante el funcionamiento, los ganchos se desplazan a la posición de reposo mediante un mecanismo controlado desde la cabina del conductor.
Tabla 4
Características técnicas del apisonador DU-12
Especificaciones técnicas | marca de la máquina | |
DU-12B | DU-21V | |
Tractor básico | T-100M | T-130 |
Número de platos | 2 | 2 |
Peso de la placa, t | 1,3 | 1,3 |
Tamaño de placa en planta, mm | 1000x1000 | 1000x1000 |
Altura de caída de placas, m | 1,3 | 1,3 |
Ancho de captura de placas, m | 2,5 | 2,5 |
Frecuencia de impacto, min | 2x16 | 2x16 |
Número de visitas en un lugar | 3…6 | 3…6 |
Energía de un golpe, J | 14300 | 14300 |
Velocidad de operación hacia adelante | 80…200 | 80…200 |
Profundidad de compactación, m | Hasta 1.2 | Hasta 1.2 |
Peso, t | ||
maquinas con tractor | 18 | 18 |
archivos adjuntos | 1,3 | 1,3 |
Compactación de suelos en terraplenes
La tecnología de colocación y compactación de suelos cohesivos se basa en la descomposición del terraplén en mapas: secciones de pequeña longitud, en las que se realizan secuencialmente las operaciones para descargar el suelo, nivelarlo y compactarlo.La cantidad de sitios utilizados simultáneamente para colocar el suelo depende del alcance del trabajo, la disponibilidad del equipo, la temporada de trabajo y puede variar dentro de 4-2. En verano, la mayor productividad se logra cuando se trabaja en 4 secciones, en invierno, no más de dos.
Las dimensiones de las tarjetas están determinadas por las condiciones específicas de producción y los mecanismos utilizados, pero su longitud debe ser de al menos 200 m.
Se recomiendan las siguientes dimensiones para rodillos de leva 250 ... 300 m, para rodillos sobre neumáticos - 200 m, para rodillos vibratorios - 200 ... 250 m; para vibrocompactadores y bateadores al compactar loess, hundimientos y suelos con grava al menos 50 m.
El ancho del terraplén, así como el ancho de los tramos, se toma de las condiciones de seguridad de trabajo de la máquina compactadora, la cual debe estar a una distancia del borde del terraplén que impida su deslizamiento por la pendiente.
Para reducir el exceso de humedad, el suelo debe secarse en capas en condiciones naturales antes de la compactación. Para acelerar este proceso, el suelo en el sitio debe aflojarse mediante rastra o arado. Con un espesor de capa de suelo en estado suelto de 30...40 cm, el secado en clima caluroso de verano requiere al menos 2...3 días.
Al compactar una capa de tierra suelta, rellenada, por ejemplo, con una draga o una motoniveladora, primero se debe rodar con un rodillo de tipo ligero sin cargarlo con lastre. Esta operación no es necesaria cuando se rellenan capas de suelo con volquetes, mototraíllas o carros tractores. En este caso, el suelo se compacta a la tasa de densidad requerida mediante máquinas compactadoras de suelo.
En el caso de planificación vertical de grandes áreas y en terraplenes donde los giros de la pista son posibles, se recomienda utilizar el esquema de movimiento de las pistas en un círculo cerrado. En los terraplenes donde sea imposible girar la pista, se debe utilizar un patrón de tráfico de lanzadera, cuando el tractor al final del tramo se desengancha de la pista y se incorpora a ella por el otro lado.
Al rodar con rodillos arrastrados, el primer y segundo golpe del rodillo se realizan a una distancia de 2 ... 2,5 m del borde del terraplén, y luego cambiando los movimientos en 1/3 ... 1/4 de el ancho del rodillo hacia el borde, los bordes del terraplén se compactan. Después de eso, el rodamiento continúa con penetraciones circulares desde el borde hasta el centro del terraplén con la superposición de cada pasaje en 1/3 ... 1/4 del ancho de la pista.
Para una compactación uniforme del suelo, la presión de aire en los neumáticos del rodillo debe ser la misma (verifique con un manómetro). Presión recomendada en neumáticos de rodillos sobre ruedas neumáticas: para arenas 200 kPa, franco arenoso 300...400, francos y arcillosos 500...600 kPa. En este caso, generalmente se toma el número de pasadas de la pista en un carril: para suelos arenosos 2 ... 3, para suelos arenosos 3 ... 4 y para suelos arcillosos y arcillosos 5 ... 6.
La compactación del suelo por laminación debe llevarse a cabo con una operación racional de alta velocidad de los rodillos. Las velocidades del rodillo son diferentes, y la primera y las dos últimas se realizan a baja velocidad (2 ... 2,5 km / h), y todos los movimientos intermedios, a alta, pero sin exceder los 8 ... 10 km / h . Con una operación racional de alta velocidad de la pista, su productividad se duplica aproximadamente y el costo total de trabajo se reduce en un 50%.
Al erigir un terraplén desde una reserva con una dragalina, se debe trabajar en dos mordazas adyacentes: en una de las mordazas, la capa de suelo se nivela con una excavadora y, en el otro, se compacta con máquinas compactadoras de suelo. Con una disminución en el espesor de la capa vertida de 1 a 0,3, la productividad de la draga se reduce en un 11 %.
Al erigir un terraplén a partir de reservas con excavadoras, el trabajo también debe realizarse alternativamente en dos secciones adyacentes.
Para compactar cimientos arenosos para cimientos y aumentar la capacidad de carga de los suelos bajo diversas estructuras de ingeniería, se utiliza un método de hidrovibración. Se basa en el uso de la vibración transmitida al suelo desde un vibrador hidráulico, con humectación simultánea del suelo compactado.
Dos mangueras están conectadas al vibrador hidráulico suspendido del brazo de la grúa: para suministrar agua a las boquillas inferior y superior. El vibrador hidráulico se retira del suelo con paradas cada 30...40 cm con suministro continuo de agua a la boquilla superior. La profundidad de inmersión del vibrador hidráulico está determinada por la profundidad requerida de compactación del suelo. La velocidad de inmersión depende de la presión y la cantidad de agua suministrada. La masa del vibrador hidráulico, densidad y composición granulométrica del suelo y se toma en promedio 1 ... 2 m / min. Cuando se compacta humedeciendo con agua, el suelo se asienta y se forma un embudo alrededor del vibrador hidráulico en un radio de 0,4 ... 1 m, que debe cubrirse con arena.
En suelos débiles saturados de agua, en muchos casos es recomendable aplicar la compactación previa a la construcción de dichos suelos con carga viva mediante drenajes verticales (arena, papel, etc.).
La elección del método de excavación depende de las propiedades del suelo, la cantidad de trabajo, el tipo de movimiento de tierras, las condiciones hidrogeológicas y otros factores. El proceso tecnológico de excavación consiste en excavación, transporte, tendido en botadero o terraplén, compactación y nivelación. Para la mecanización de movimiento de tierras, se utilizan excavadoras de construcción de un solo cangilón con suspensión flexible y rígida del equipo de trabajo en forma de pala delantera y trasera, dragalina, cuchara, dispositivos de movimiento de tierras, planificación, planificación y carga; excavadoras continuas, que incluyen cangilones de cadena, raspadores de cadena, cangilones giratorios y sin cangilones giratorios (fresado); bulldozers, mototraíllas, motoniveladoras (remolcadas y autopropulsadas), motoniveladoras-elevadoras, rippers, perforadoras. El conjunto de máquinas para excavación de suelos mecanizada, además de la máquina de movimiento de tierras líder, también incluye máquinas auxiliares para el transporte de tierras, limpieza de fondo de excavación, compactación de suelos, acabado de taludes, desmoldeo previo, etc., dependiendo de la tipo de trabajo.
Excavación del suelo con excavadoras de un cangilón
En la construcción industrial y civil se utilizan excavadoras con cucharón con una capacidad de 0,15 a 4 m3. Cuando se realizan grandes volúmenes de movimiento de tierras en ingeniería hidráulica, se utilizan excavadoras más potentes con una capacidad de cucharón de hasta 16 m3 o más.
Se recomienda el uso de excavadoras de ruedas cuando se trabaja en suelos con alta capacidad de carga con áreas de trabajo dispersas, cuando se trabaja en áreas urbanas con reubicaciones frecuentes; las excavadoras de oruga se utilizan para ámbitos de trabajo concentrados con reubicaciones raras, cuando se trabaja en suelos blandos y excavando rocas; excavadoras montadas en tractores de ruedas neumáticas, con alcances de trabajo dispersos y cuando se trabaja en condiciones todoterreno.
La excavación del suelo con excavadoras de un solo cangilón se realiza mediante penetraciones. El número de penetraciones, caras y sus parámetros se proporcionan en los proyectos y mapas tecnológicos de movimiento de tierras para cada objeto específico de acuerdo con los parámetros de movimiento de tierras (según planos de trabajo) con las dimensiones de trabajo óptimas del equipo de excavadora.
Las excavadoras de un solo cangilón son máquinas cíclicas. El tiempo del ciclo de trabajo está determinado por la suma de las operaciones individuales: la duración de llenar el balde, girar para descargar, descargar y girar hacia el frente. El menor tiempo dedicado a la ejecución del ciclo de trabajo se proporciona bajo las siguientes condiciones:
- el ancho de las penetraciones (caras) se toma de tal manera que asegure la operación de la excavadora con un giro promedio de no más de 70 grados;
- la profundidad (altura) de las caras no debe ser inferior a la longitud de las astillas de suelo necesarias para llenar la cubeta con una tapa en un paso de excavación;
- se tiene en cuenta la longitud de las penetraciones, teniendo en cuenta el número posiblemente menor de entradas y salidas de la excavadora hacia y desde el frente.
La cara es el área de trabajo de la excavadora. Esta zona comprende el sitio donde se encuentra la excavadora, parte de la superficie del macizo desarrollado y el sitio de instalación de vehículos o el sitio para el tendido del suelo desarrollado. Las dimensiones geométricas y la forma de la cara dependen del equipo de la excavadora y sus parámetros, el tamaño de la excavación, los tipos de transporte y el esquema de desarrollo del suelo adoptado. EN especificaciones técnicas excavadoras de cualquier marca, por regla general, se dan sus indicadores máximos: radios de corte, descarga, altura de descarga, etc. En la producción de movimientos de tierra, se toman parámetros operativos óptimos, que son 0.9 de los datos máximos del pasaporte. La altura óptima (profundidad) de la cara debe ser suficiente para llenar el cucharón de la excavadora de una sola vez, debe ser igual a la distancia vertical desde el horizonte de estacionamiento de la excavadora hasta el nivel del pozo de presión, multiplicado por un factor de 1,2. Si la altura de la cara es relativamente pequeña (por ejemplo, al desarrollar un corte de planificación), es recomendable usar una excavadora junto con una excavadora: la excavadora desarrolla el suelo y lo traslada al lugar de trabajo de la excavadora, luego aplana el suelo. , asegurando al mismo tiempo una altura de cara suficiente. La excavadora y los vehículos deben estar ubicados de manera que el ángulo promedio de rotación de la excavadora desde el lugar donde se llena el cucharón hasta el lugar donde se descarga sea mínimo, ya que se gasta hasta el 70% del tiempo de trabajo del ciclo de la excavadora. al girar la pluma.
A medida que se desarrolla el suelo en el frente, la excavadora se mueve, las áreas trabajadas se denominan penetraciones. En la dirección del movimiento de la excavadora en relación con el eje longitudinal de la excavación, se distinguen los métodos de desarrollo longitudinal (con una cara frontal o final) y transversal (lateral). El método longitudinal consiste en desarrollar un hueco con penetraciones, cuya dirección se elige a lo largo del lado más grande del hueco. El sacrificio frontal se usa cuando se convierte un congreso en un pozo y cuando se excava el comienzo de una excavación en pendientes pronunciadas. Con una cara frontal, el suelo se desarrolla en todo el ancho de la penetración. La cara final se utiliza en el desarrollo de excavaciones por debajo del nivel del estacionamiento de la excavadora, mientras que la excavadora, moviéndose en reversa sobre la superficie de la tierra o en un nivel ubicado sobre el fondo de la excavación, desarrolla el final de la excavación. Los flancos se utilizan para la excavación con pala recta, mientras que las trayectorias de los vehículos se disponen paralelas al eje de movimiento de la excavadora o por encima del fondo del frente. Con el método lateral, se puede obtener el ancho completo de la penetración desarrollando sucesivamente una serie de penetraciones. De forma transversal (lateral), las excavaciones se desarrollan con relleno de suelo en dirección perpendicular al eje de la excavación. El método transversal se utiliza en el desarrollo de excavaciones estrechas extendidas con relleno de cavaliers o en la construcción de terraplenes a partir de reservas laterales.
Algunos tipos de cortes (por ejemplo, planeo) se pueden desarrollar por flanco con tránsito al mismo nivel que la excavadora. A veces, para pasar al desarrollo con una cara lateral, primero es necesario arrancar la llamada zanja pionera, que la excavadora comienza a desarrollar al descender al fondo de la cara a lo largo de la rampa. Si la altura de descarga de la excavadora es mayor o igual a la suma de la profundidad de excavación, la altura del costado del volquete y la “tapa” sobre el costado (0,5 m), la zanja pionera se desarrolla con una cara lateral cuando los vehículos se mueven en la superficie diurna a una distancia de al menos 1 m desde el borde de la excavación. Con un tamaño importante de la excavación, se desarrolla mediante penetraciones transversales a lo largo del lado menor, asegurando la longitud mínima de la zanja pionera, lo que permite organizar el tráfico de anillos más productivo. Las excavaciones cuya profundidad supera la profundidad máxima del frente para este tipo de excavadoras, se desarrollan en varios niveles. Al mismo tiempo, el nivel inferior se desarrolla de manera similar al superior, y los autos se alimentan a la excavadora para que el cucharón quede en la parte posterior del cuerpo. La ruta del automóvil en este caso debe ser paralela al eje de penetración de la excavadora, pero dirigida en la dirección opuesta.
Una retroexcavadora equipada con una retroexcavadora se usa para excavar suelo por debajo del nivel del estacionamiento y se usa con más frecuencia para cavar zanjas para tender servicios públicos subterráneos y pequeños pozos para cimientos y otras estructuras. Cuando se trabaja con retroexcavadora, también se utiliza el sacrificio frontal o lateral. Lo más recomendable es utilizar una retroexcavadora para la excavación de pozos con una profundidad de no más de 5,5 m y zanjas de hasta 7 m La fijación rígida de la cuchara retroexcavadora permite cavar zanjas estrechas con paredes verticales. La profundidad de las zanjas estrechas desarrolladas es mayor que la profundidad de los pozos, ya que la excavadora puede bajar la pluma con el mango a la posición más baja, manteniendo la estabilidad.
Una excavadora con equipo de trabajo de dragalina se utiliza en el desarrollo de pozos grandes y profundos, en la construcción de un terraplén a partir de reservas, etc. Las ventajas de una dragalina son un gran radio de acción y una profundidad de excavación de hasta 16-20 m. , la capacidad de desarrollar caras con una gran afluencia de agua subterránea. Dragline desarrolla huecos con penetraciones finales o laterales. Para las penetraciones finales y laterales, la organización del trabajo de la dragalina es similar a la de una retroexcavadora. Al mismo tiempo, se mantiene la misma relación de profundidad máxima de corte. La dragalina generalmente viaja 1/5 de la longitud de la pluma entre paradas. El desarrollo del suelo por dragalina se lleva a cabo con mayor frecuencia en un vertedero (de un solo lado o de dos lados), con menos frecuencia, para el transporte.
Las excavadoras abren pozos y zanjas a una profundidad ligeramente inferior a la de diseño, dejando el llamado déficit. El déficit se deja para evitar daños en la base y evitar que se sobrepase el suelo, por lo general es de 5 a 10 cm Para aumentar la eficiencia de la excavadora, se usa una cuchilla raspadora montada en un balde. Este dispositivo le permite mecanizar operaciones para limpiar el fondo de pozos y zanjas y realizarlas con un error de no más de más o menos 2 cm, lo que elimina la necesidad de modificaciones manuales.
La excavación del suelo con excavadoras continuas se lleva a cabo en ausencia de piedras, raíces, etc., en el suelo Antes de comenzar a trabajar a lo largo de la ruta de la zanja, una excavadora planea una franja de tierra con un ancho no inferior al ancho de la oruga, luego, el eje de la zanja se rompe y se fija, después de lo cual comienza a cortarse desde el lado de las marcas bajas (para el flujo de agua). Las excavadoras de cangilones desarrollan zanjas de dimensiones limitadas y, por regla general, con paredes verticales.
Excavación del suelo por máquinas de movimiento de tierras
Los principales tipos de máquinas de movimiento de tierras son las excavadoras, raspadores y niveladoras, que desarrollan el suelo en un ciclo, lo mueven, lo descargan en el terraplén y lo devuelven vacío al frente.
Trabajos de excavación con bulldozers
Las excavadoras se utilizan en la construcción para desarrollar el suelo en excavaciones superficiales y extendidas y reservas para moverlo en terraplenes a una distancia de hasta 100 m (cuando se usan máquinas más potentes, se puede aumentar la distancia de movimiento del suelo), así como en la limpieza el territorio y los trabajos de planificación, y la limpieza de cimientos bajo terraplenes y cimientos de edificios y estructuras, al arreglar caminos de acceso, excavar suelos en taludes, etc.
Arroz. 7. :
a - corte convencional; b - corte de peine
En la práctica de movimiento de tierras, hay varias formas de cortar el suelo con una excavadora (Fig. 7):
- corte convencional: la cuchilla primero se profundiza hasta la profundidad máxima para un suelo determinado y se eleva gradualmente a medida que se carga, a medida que aumenta la resistencia del prisma de arrastre, que consume la tracción del tractor;
- corte de peine: el vertedero se llena con varias muescas y levantamientos alternos.
El esquema de peine le permite reducir la longitud de corte aumentando la profundidad de viruta promedio. Además, con cada penetración de la cuchilla, el suelo se astilla bajo el prisma de arrastre y el suelo ya cortado se compacta en la hoja. Esto reduce el tiempo de corte y aumenta el volumen de tierra en la cuchilla.
En la producción de movimiento de tierras, las excavadoras utilizan con éxito el método de corte cuesta abajo, basado en el uso racional de la fuerza de tracción del tractor. Su esencia es que cuando el tractor se mueve cuesta abajo, se libera parte de la fuerza de tracción, que es necesaria para mover la máquina, por lo que el suelo puede destruirse con una capa más gruesa. Cuando la excavadora trabaja cuesta abajo, se facilita el picado del suelo, se reduce la resistencia del prisma de arrastre, que se mueve parcialmente por su propio peso. En ausencia de una pendiente natural, puede ser creada por las primeras penetraciones de la excavadora. Cuando se trabaja bajo una pendiente de 10 a 15 grados, la productividad aumenta entre 1,5 y 1,7 veces.
Arroz. 8. :
a - corte de una sola capa; b - corte de zanjas. Los números indican la secuencia de corte.
La excavadora funciona de acuerdo con los esquemas que se muestran en la fig. 8. Con un corte de una sola capa con franjas superpuestas de 0,3-0,5 m, se elimina la capa de vegetación. Luego, la excavadora mueve el suelo a un basurero o un eje intermedio y regresa al lugar de un nuevo corte sin girar, en reversa (patrón de lanzadera) o con dos vueltas. El desarrollo de zanjas se realiza dejando ataguías de 0,4 m de ancho en suelos cohesivos y de 0,6 m en suelos sueltos. Se supone que la profundidad de las zanjas es de 0,4 a 0,6 m Los dinteles se desarrollan después del paso de cada zanja.
Realización de movimientos de tierra con rascadores
Las capacidades operativas de los raspadores permiten usarlos para cavar pozos y nivelar superficies, para organizar varias excavaciones y terraplenes. Los rascadores se clasifican:
- según el volumen geométrico del cubo: pequeño (hasta 3 m3), mediano (de 3 a 10 m3) y grande (más de 10 m3);
- según el tipo de agregación con un tractor: remolcado y autopropulsado (incluidos semirremolques y sillas de montar);
- según el método de carga del cucharón: cargado debido a la fuerza de tracción del tractor y con carga mecánica (elevador);
- según el método de descarga del cucharón: con descarga libre, semiforzada y forzada;
- según el método de conducción de los cuerpos de trabajo: hidráulico y por cable.
Los raspadores se utilizan para desarrollar, transportar (el rango de transporte del suelo varía de 50 m a 3 km) y colocar suelos arenosos, franco-arenosos, loess, francos, arcillosos y otros suelos que no tienen cantos rodados, y la mezcla de guijarros y piedra triturada. no debe exceder el 10%. Dependiendo de la categoría del suelo, es más efectivo cortarlos en una sección recta del camino al descender una pendiente de 3 a 7 grados. El espesor de la capa desarrollada, dependiendo de la potencia del raspador, varía de 0,15 a 0,3 m.El raspador se descarga en una sección recta, mientras que la superficie del suelo se nivela con el fondo del raspador.
Arroz. nueve. :
a - con llenado de la cuchara con virutas de espesor constante; b - con llenado de la cuchara con virutas de sección transversal variable; c - método de peine para llenar la cuchara con virutas; g - llenar el balde picoteando
Hay varias formas de cortar virutas durante el funcionamiento del raspador (Fig. 9):
- virutas de espesor constante. El método se utiliza en la planificación del trabajo;
- virutas de sección transversal variable. En este caso, el corte del suelo se realiza con una disminución gradual del espesor de las virutas a medida que se llena la cubeta, es decir, con una profundización gradual de la hoja rascadora hacia el final del conjunto;
- forma de peine. En este caso, el suelo se corta con una profundización alternativa y un levantamiento gradual de la cuchara raspadora: en diferentes etapas, el grosor de las virutas varía de 0,2 a 0,3 ma 0,08 a 0,12 m;
- picotazos El llenado de la cubeta se realiza profundizando repetidamente las cuchillas rascadoras hasta la mayor profundidad posible. El método se utiliza cuando se trabaja en suelos sueltos sueltos.
Dependiendo del tamaño de la estructura de tierra, la disposición mutua de cortes y terraplenes, se utilizan varios esquemas para la operación de raspadores. El más común es el patrón de elipse. En este caso, el raspador gira en una dirección cada vez.
Arroz. 10. :
a - peine de trinchera; b - ajedrez acanalado
Cuando se trabaja en caras anchas y largas, el llenado de la cuchara rascadora se realiza por métodos de peine de trinchera y estriado escalonado. Con el método de trinchera-peine (Fig. 10), el desarrollo de la cara se lleva a cabo desde el borde de la reserva o excavación en franjas paralelas de una profundidad constante de 0,1-0,2 m, de la misma longitud. Entre las tiras de la primera fila, quedan tiras de tierra sin cortar: crestas, de ancho igual a la mitad del ancho del balde. En la segunda fila de pasajes, la tierra se toma en todo el ancho del balde, cortando la cresta y formando una zanja debajo de ella. El grosor de las virutas en este caso en el medio del balde es de 0,2 a 0,4 my a lo largo de los bordes de 0,1 a 0,2 m.
Con el método escalonado acanalado (Fig. 10), el desarrollo de la cara se lleva a cabo desde el borde de la excavación o reserva en franjas paralelas de modo que entre las penetraciones del raspador haya franjas de suelo sin cortar de un ancho igual a la mitad del ancho. del balde
La segunda fila de penetraciones se desarrolla, retrocediendo desde el comienzo de la primera fila en la mitad de la longitud de la penetración de la primera fila. El trabajo de un raspador debe combinarse con el trabajo de una excavadora, usándolos para desarrollar áreas elevadas y mover tierra en distancias cortas a lugares bajos.
Trabajos de excavación por motoniveladoras
Las niveladoras se utilizan en la planificación del territorio, taludes de movimiento de tierras, limpieza del fondo de pozos y extracción de zanjas de hasta 0,7 m de profundidad, en la construcción de terraplenes extendidos de hasta 1 m de altura y la capa inferior de terraplenes más altos de la reserva. Las motoniveladoras perfilan el lecho de la carretera, los accesos y las carreteras. Es más eficiente usar motoniveladoras con una longitud de penetración de 400-500 m Los suelos densos se aflojan antes de que una motoniveladora los desarrolle. Durante la construcción del terraplén de la reserva desarrollada, el cuchillo inclinado desplaza el suelo cortado hacia el terraplén. Con la próxima penetración de la niveladora, esta tierra se mueve aún más en la misma dirección, por lo que es recomendable organizar el trabajo con dos niveladoras, una de las cuales corta y la otra mueve la tierra cortada.
Al construir terraplenes y una calzada perfilada, el corte del suelo comienza desde el borde interior de la reserva y se realiza en capas: primero, se cortan astillas triangulares, luego, hasta el final de la capa, las astillas son rectangulares. Cuando se desarrollen amplias reservas en suelos que no requieran un aflojamiento previo, el corte comienza desde el borde exterior de la reserva y se realiza en capas, con todas las pasadas de virutas triangulares; otra forma es posible: en este caso, las fichas son de forma triangular y cuadrangular.
Mientras se hace varias operaciones Los ángulos de inclinación de la niveladora varían dentro de los siguientes límites: ángulo de agarre - 30-70 grados, ángulo de corte - 35-60 grados, ángulo de inclinación - 2-18 grados. En la práctica de la construcción, se utilizan varios métodos de colocación del suelo:
- el suelo se coloca en capas, vertiéndolo desde el borde hasta el eje de la carretera (trabajos de perfilado en marcas cero con una altura de terraplén que no exceda los 0,1-0,15 m);
- los rodillos se colocan uno al lado del otro con su contacto solo con sus bases (llenando terraplenes de 0,15-0,25 m de altura);
- cada rodillo posterior se presiona parcialmente contra el colocado previamente, superponiéndolo con la base en un 20-25%; las crestas de estos dos rodillos se encuentran a una distancia de 0,3-0,4 m entre sí (relleno de terraplenes de hasta 0,3-0,4 m de altura);
- cada rodillo subsiguiente se presiona contra el previamente colocado sin ningún espacio; un nuevo rodillo se mueve con un vertedero cerca del colocado anteriormente con su captura en 5-10 cm; se forma un pozo ancho y denso por encima del primer rodillo de 10 a 15 cm (relleno de terraplenes de hasta 0,5 a 0,6 m de altura).
Desarrollo de suelos helados.
Los suelos congelados tienen las siguientes propiedades principales: mayor fuerza mecánica, deformaciones plásticas, levantamiento y aumento de la resistencia eléctrica. La manifestación de estas propiedades depende del tipo de suelo, su humedad y temperatura. Los suelos arenosos, de grano grueso y de grava, que se encuentran en una capa gruesa, por lo general, contienen poca agua y casi no se congelan a bajas temperaturas, por lo que su desarrollo invernal es casi el mismo que el verano. Durante el desarrollo de pozos y trincheras en invierno en suelos secos y sueltos, no forman pendientes verticales, no se levantan y no se hunden en la primavera. Los suelos polvorientos, arcillosos y húmedos cambian significativamente sus propiedades cuando se congelan. La profundidad y la velocidad de congelación dependen del grado de humedad del suelo. Los movimientos de tierra en invierno se llevan a cabo mediante los siguientes métodos:
- por el método de preparación preliminar de suelos con su posterior desarrollo por métodos convencionales;
- el método de precorte de suelos congelados en bloques;
- método de desarrollo del suelo sin preparación previa.
La preparación preliminar del suelo para el desarrollo en invierno consiste en protegerlo de la congelación, descongelación del suelo congelado y aflojamiento preliminar del suelo congelado. La forma más fácil de proteger la superficie del suelo de la congelación es aislarla con materiales de aislamiento térmico; para ello se utilizan finos de turba, virutas y aserrín, escoria, esteras de paja, etc., que se depositan en una capa de 20-40 cm directamente sobre el suelo. El aislamiento superficial se utiliza principalmente para pequeños huecos.
Para aislar grandes áreas, se utiliza el aflojamiento mecánico, en el que el suelo se ara con arados tractores o desgarradores a una profundidad de 20 a 35 cm, seguido de una rastra a una profundidad de 15 a 20 cm.
El aflojamiento mecánico del suelo congelado a una profundidad de congelación de hasta 0,25 m se lleva a cabo mediante desgarradores pesados. Cuando se congela hasta 0,6-0,7 m, cuando se extraen pequeños pozos y zanjas, se utiliza el llamado aflojamiento por división. Los rompedores de permafrost de impacto funcionan bien a bajas temperaturas del suelo, cuando se caracteriza por deformaciones frágiles que contribuyen a su división bajo impacto. Para aflojar el suelo a una gran profundidad de congelación (hasta 1,3 m), se utiliza un martillo diesel con cuña. El desarrollo de suelo congelado por corte consiste en cortar surcos mutuamente perpendiculares con una profundidad de 0,8 de la profundidad de congelación. El tamaño del bloque debe ser entre un 10 y un 15 % más pequeño que el tamaño del cucharón de la excavadora.
La descongelación del suelo congelado se realiza con agua caliente, vapor, corriente eléctrica o fuego. La descongelación es el método más complejo, lento y costoso, por lo que se recurre a él en casos excepcionales, por ejemplo, durante trabajos de emergencia.
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7.8.1 Antes de comenzar con el movimiento de tierras en la pendiente sobre el borde superior de la excavación que se está desarrollando, se deben disponer zanjas de drenaje en la parte superior para evitar la posibilidad de que el agua fluya a lo largo de la pendiente hacia la excavación que se está desarrollando.
7.8.2 Para garantizar la estabilidad del terraplén, rellenado en la pendiente, se deben cortar salientes de 2-3 m de ancho en el área del pie del terraplén antes de que se rellene con una excavadora con una cuchilla giratoria que se mueva longitudinalmente paralela a la carretera. eje, a partir de la cornisa inferior.
Después de cortar el borde inferior, el suelo del borde superior cortado, transferido al borde inferior terminado, se distribuye en una capa uniforme y se compacta antes de que se llene la siguiente capa de terraplén. Si es posible el colapso del suelo de la pendiente, el desarrollo puede iniciarse desde el borde superior con el suelo moviéndose cuesta abajo.
En pendientes suaves con una inclinación de menos de 20 °, en lugar de cortar salientes, se permite aflojar con un arado de surcos múltiples.
7.8.3 Las excavaciones en pendientes suaves con una pendiente de menos de 20 ° deben ser desarrolladas por excavadoras con cuchilla giratoria, pasajes en un ángulo de 45 ° con respecto al eje de la carretera. En este caso, el suelo se introduce en el terraplén, a partir de su parte inferior, y se asegura su nivelación y compactación capa por capa.
En pendientes con una inclinación de más de 20 °, la excavación y el relleno del suelo en un terraplén se realizan con excavadoras con vertederos universales, pasajes paralelos o en un ángulo de menos de 45 ° con respecto al eje.
Movimientos de tierra mediante hidromecanización
7.9.1 El uso de la mecanización hidráulica es eficaz con volúmenes concentrados suficientemente grandes de movimiento de tierras (al menos 50.000 m 3 por kilómetro de terraplén), canteras convenientemente ubicadas de suelos arenosos y franco-arenosos, y la posibilidad de usar electricidad industrial para alimentar la tierra con pino y instalaciones de hidromonitores.
7.9.2 Los trabajos de relleno hidráulico de la subrasante de las carreteras deben ser realizados por una organización de producción especializada. El trabajo preparatorio sobre el relleno hidráulico del terraplén puede ser realizado por una organización de construcción de carreteras. Dichos trabajos incluyen el desarraigo de bosques y otros
La intensidad del aluvión en el terraplén debe asegurar el retorno del agua del suelo. Dependiendo del tipo de suelo a lavar, debe estar dentro del rango de valores dados en la Tabla 7.7.
Tabla 7.7 - Intensidad de aluvión en el terraplén
7.9.3 Se debe disponer un pozo de drenaje en el centro del "mapa". La sección transversal del pozo debe diseñarse para el caudal máximo de la pulpa suministrada a la "tarjeta".
Para drenar el agua del pozo, se dispone un socavón con una pendiente de fondo de al menos 5% hacia el lado de aguas abajo; el socavón y el pozo de drenaje deben tener paredes hechas de materiales impermeables, y tampoco deben dejar entrar agua en los puntos de unión.
Los terraplenes deben lavarse con un margen de asentamiento, tomado al 1,5% de la altura del terraplén cuando se trata de aluviones de suelos mixtos y al 0,75% - cuando se trata de aluviones de suelos arenosos.
7.9.4 Para reducir los costos de mano de obra para el trabajo preparatorio, colocar tuberías de lodo, diques, así como para reducir el costo de la madera, se recomienda utilizar un método de aluvión sin caballete al rellenar un terraplén con una altura de más de 2 m (Figura 7.10). El uso de esta tecnología de subrasante aluvial es factible con el uso obligatorio de máquinas para realizar todos los trabajos auxiliares y. en primer lugar, para el dispositivo de un dique y el tendido de tuberías.
1 - tubería de lodo en funcionamiento; 2- crema con una capacidad de carga de 2,5 toneladas (presión específica en el suelo 0,017 MPa); 3 - pozos de captación; 4 - interruptor 5 - posiciones posteriores de la tubería de lodos; 6 - la posición de la tubería de lodo cuando se mueve "hacia adelante"; 7 - la posición de la tubería de lodo cuando se mueve "hacia atrás". Q - la dirección del movimiento de la pulpa
a - planta, b - sección transversal
Figura 7.10 - Esquema del método de extremo sin caballete de subrasante aluvial
El uso de métodos de recuperación de suelos con o sin caballetes debe justificarse en el proyecto de organización del trabajo mediante los cálculos técnicos y económicos apropiados.
Al adquirir accesos a estructuras de puentes grandes utilizando un método sin caballete, es necesario evitar la posibilidad de que la pulpa se extienda a lo largo de una pendiente larga en la unión con los estribos, para lo cual se deben crear varios dispositivos de detención en el estribo (lateral y final). aberturas-muros, diques, etc.).
7.9.5 El relleno hidráulico de la subrasante debe estar vinculado al proceso de construcción de una estructura artificial a través de una barrera de agua.
7.9.6 Si, de acuerdo con las condiciones locales, no es posible desarrollar una trinchera pionera o un pozo pionero con agua de un curso de agua y luego colocar una draga a flote en el frente, entonces se recomienda el desarrollo de una cantera usando monitores hidráulicos.
Si en el punto donde la ruta cruza la barrera de agua, la orilla es arenosa y es necesario cortarla o disponer un terraplén que dirija el chorro, también se deben usar monitores hidráulicos para lavar la orilla bombeando la pulpa de la receptor de sumidero por dragas de succión.
Por su tamaño, el sumidero debe garantizar el funcionamiento ininterrumpido de la draga durante 1-2 minutos en caso de interrupción del suministro de pulpa.
7.9.7 Para desarrollar excavaciones con hidromonitores se suministra agua a presión.
Al operar monitores hidráulicos, se debe usar lo siguiente:
Abastecimiento directo de agua - en los casos en que la fuente tenga un caudal igual o superior al caudal de los monitores de agua;
Abastecimiento de agua con reutilización - en los casos en que se requiera más agua de la que la fuente puede proporcionar; aguas residuales para la posibilidad reutilizar debe ser clarificado en el tanque de sedimentación.
COMPACTACIÓN DEL SUELO
8.1.1 La compactación de los suelos a partir de los cuales se construye la subrasante es proceso tecnológico, como resultado de lo cual se logran la fuerza de diseño, la estabilidad y la estabilidad de la estructura de la carretera.
La construcción de terraplenes sin compactación capa por capa de suelos (rodillos, apisonadores, etc.) está permitida en casos especiales: en pantanos (debajo de la superficie del pantano), en embalses (bajo el agua); por el método hidráulico. En los casos enumerados, el proyecto debe indicar qué método, en lugar de la compactación capa por capa, garantiza la estabilidad requerida del suelo a granel.
8.1.2 La densidad del suelo se estima por el factor de compactación ( PARA s) En la subrasante de carreteras, el coeficiente de compactación del suelo no debe ser inferior a los valores dados en TCP 45-3.03-19 (Apéndice L).
El relleno del suelo en el terraplén se lleva a cabo, por regla general, desde los bordes hasta la mitad de todo el ancho del lienzo, incluidas las partes inclinadas. Para compactar el suelo en las partes del borde adyacentes a la pendiente, el ancho de la capa vertida puede ser de 0,3 a 0,5 m más que el contorno de diseño del terraplén en cada lado. Inmediatamente antes del inicio de las obras de reforzamiento del talud, la tierra sobrante se retira en la planificación de los taludes y se traslada para el relleno de los arcenes, la disposición de congresos y el saneamiento de la franja vial. Si, después de eliminar el exceso de suelo, se detecta una subcompactación del suelo en la pendiente, se realiza una compactación adicional de acuerdo con 8.5.3-8.5.5. cuya suficiencia se determina mediante mediciones repetidas.
El terraplén no se ensancha cuando se rellena con suelos arenosos y de grano grueso que no cambian significativamente el volumen durante la compactación, así como cuando se construyen terraplenes altos o terraplenes con pendientes de 1: 2 o más suaves. Para estos casos, la compactación de taludes debe proporcionarse como una operación separada.
8.1.3 Cada capa se nivela teniendo en cuenta la pendiente longitudinal de la superficie del terraplén. En sección transversal, la superficie de la capa está prevista para un perfil a un agua oa dos aguas con una pendiente del 20% a la cresta para suelos arenosos. 40% o - para arcilla. La superficie de cada capa debe estar nivelada para que después de la compactación no queden depresiones o elevaciones de más de 50 mm y que no se formen charcos durante la lluvia. La uniformidad de la superficie de las capas se verifica mediante visires o nivelación.
8.1.4 Cada paso posterior de la máquina compactadora en una pista no debe realizarse hasta ese momento. hasta que todo el ancho de la subrasante quede bloqueado por las huellas de la pasada anterior de la compactadora (en terraplenes de más de 20 m de ancho se permite la división longitudinal de las mordazas). Se debe prestar especial atención a la compactación del suelo en las salidas y entradas a la carretera (en una longitud de 15 a 20 m en ambos lados) y en las secciones finales, en su unión con áreas llenas durante el trabajo concentrado.
8.1.5 Para la compactación de suelos cohesivos, se recomienda el uso de rodillos sobre ruedas neumáticas, rodillos arrastrados de leva y de celosía; para la compactación de suelos no cohesivos, se deben utilizar máquinas de vibración y vibro-impacto, rodillos sobre neumáticos.
La compactación de suelos sueltos, especialmente arcillosos, debe llevarse a cabo con dos tipos de rodillos: compactación preliminar (laminación) - con un peso de 6-12 toneladas y compactación final - con un peso de más de 25 toneladas.
En el proceso de precompactación con rodillos más livianos, se debe realizar hasta un 30%-40% del número total de pasadas requeridas.
8.1.6 La densidad más alta del suelo se puede lograr usando rodillos que proporcionen la máxima presión de contacto permitida en la superficie de la capa (Tabla 8.1), que es permisible bajo las condiciones de resistencia de este suelo (Tabla 8.1). La presión de contacto durante todo el proceso de compactación debe estar cerca de la resistencia a la tracción del suelo. Si se supera el límite de resistencia del suelo, pueden producirse fenómenos de ablandamiento local (formación de ondas delante de las ruedas de los rodillos, extrusión del suelo hacia los lados durante la compactación). Con una presión de contacto insuficiente, tampoco se puede lograr una alta densidad ya sea reduciendo el espesor de la capa o aumentando el número de cargas repetidas.
Tabla 8.1 - Límites de resistencia del suelo
8.1.7 La densidad requerida de los suelos se puede lograr con un contenido de humedad que difiera del óptimo en no más de lo indicado en la Tabla 8.2.
8.1.8 Si la humedad es inferior a la aceptable (consulte la Tabla 8.2), se recomienda humedecer los suelos no cohesivos y ligeramente cohesivos en la capa de relleno poco antes de la compactación. Los suelos cohesivos, en los que la redistribución de la humedad es más lenta, se recomienda humedecer en el sitio de desarrollo (en una cantera, excavación, reserva) después de haber sido aflojados.
Tabla 8.2 - Humedad admisible del suelo durante la compactación
suelos | Humedad admisible (W add) en fracciones de la óptima (W 0) al coeficiente de compactación del suelo requerido | |||
S t. 1.0 | 1,0 – 0,98 | 0,95 | 0,90 | |
Las arenas son limosas; franco arenoso, ligero, grande, franco arenoso, ligero y limoso, franco arenoso, pesado, limoso; margas limosas ligeras y ligeras margas limosas pesadas y pesadas, arcillas | 0,85 – 1,30 0,85 – 1,20 0,90 – 1,10 0,90 – 1,00 | 0,80 – 1,35 0,80 – 1,25 0,85 – 1,15 0,90 – 1,05 | 0,75 – 1,60 0,75 – 1,35 0,80 – 1,30 0,85 – 1,20 | 0,75 – 1,60 0,70 – 1,60 0,75 – 1,50 0,80 – 1,30 |
notas 1 Al construir terraplenes de arenas no limosas en condiciones de verano, la humedad permisible no está limitada. 2 Estas restricciones no se aplican a los terraplenes construidos con relleno hidráulico. 3 Durante la construcción de terraplenes en condiciones invernales, la humedad del suelo no debe ser, por regla general, superior a 1,3 W 0 para franco arenoso y franco arenoso no limoso, 1,2 W 0 para franco arenoso limoso y franco ligero y 1,1 W 0 para otros suelos cohesivos. 4 El valor de la humedad del suelo permisible se puede especificar teniendo en cuenta las capacidades tecnológicas de los agentes de sellado específicos disponibles de acuerdo con TKP 059. |
Se pueden usar máquinas de riego para humedecer el suelo, vertiendo agua en varios pasos. Al regar in situ, la capa húmeda superior debe mezclarse hasta que se compacte mediante aflojamiento o transbordo con una motoniveladora o excavadora.
8.1.9 Con lluvias intensas de corta duración, que provocan el encharcamiento de los suelos. El vertido y la compactación de suelos cohesivos deben detenerse antes de que se sequen. En este caso, se toman medidas para acelerar el secado de los suelos (aflojamiento, transbordo por niveladoras, excavadoras, etc.). Se permite retirar la capa superior del suelo, anegado después de la lluvia, en un vertedero con su posterior uso en otros lugares.
Antes de una interrupción en el trabajo, la superficie y las pendientes de los terraplenes deben compactarse y planificarse para evitar el encharcamiento de los suelos debido al agua estancada en la superficie de un terraplén sin terminar. En caso de anegamiento en algunos lugares, el suelo debe secarse antes de reanudar el trabajo o reemplazarse con suelo de humedad óptima.
8.1.10 Al ensanchar la subrasante de las carreteras existentes al unir la parte recién construida del terraplén con la anterior, primero es necesario eliminar el suelo vegetal de la pendiente y la suela, llenar las cubetas viejas y compactar el suelo recién vertido en capas. para evitar hundimientos posteriores de la calzada debido a la irregularidad de la subrasante en densidad. El grado de compactación del relleno de antiguas zanjas y otros trabajos no debe ser menor que el grado de compactación de la parte ensanchada del terraplén a un nivel dado de la superficie.
8.1.11 El espesor de la capa de relleno debe establecerse de acuerdo con los parámetros técnicos de las máquinas compactadoras, en función del requisito de una densidad constante del suelo en la profundidad de la capa. El espesor de la capa se puede asignar preliminarmente de acuerdo con la Tabla 8.3 con un refinamiento posterior basado en los resultados de la prueba de compactación del suelo de acuerdo con el Apéndice M.
8.1.12 Los resultados de la prueba de laminación (Apéndice M) se incluyen en mapas tecnológicos para la construcción de movimiento de tierras.
El uso de la prueba de laminación permite en algunos casos reemplazar el control operativo por mediciones instrumentales de densidad y humedad con control tecnológico, que incluye determinar la conformidad de los indicadores de la composición y condición de los suelos y monitorear el cumplimiento del espesor de la capa, el número de pases y la uniformidad de la distribución de pases. La aceptación de la capa compactada debe realizarse por métodos instrumentales de acuerdo con 13.
Laminación
8.2.1 Se recomienda compactar una capa de tierra suelta en dos etapas. Primero, para evitar desplazamientos y la formación de ondas en el suelo frente a los cuerpos de trabajo de la máquina compactadora, es necesario realizar el laminado con un rodillo liviano que pesa de 6 a 12 toneladas, y luego el laminado principal con un rodillo más pesado. con un peso de 25 toneladas o más.
8.2.2 No se requiere prelaminado cuando la capa de suelo se rellena con la regulación del movimiento de vehículos de transporte y movimiento de tierras en todo el ancho del terraplén. El transporte terrestre realiza la primera etapa de laminación a una densidad del orden de 0,9 de su valor máximo según norma de compactación. En este caso, se utilizan inmediatamente máquinas compactadoras de alta resistencia. Una clara organización del trabajo conjunto de las máquinas de movimiento de tierras-transporte y compactación del suelo permite asegurar una compactación completa y uniforme del suelo en todo el ancho de la subrasante con un coste mínimo.
Tabla 8.3 - Datos para establecer el espesor de las capas vertidas
El espesor de la capa de suelo en un cuerpo denso, cm | El método de llenado de la subrasante. | Nombre de la máquina compactadora | Número de pasadas (golpes) de la máquina compactadora | Combinación recomendada de máquinas compactadoras | ||||||||||||||
Pre-compactación | compactación final | |||||||||||||||||
agente de sellado | suelos cohesivos | suelos cohesivos | agente de sellado | Factor de compactación requerido | suelos cohesivos | suelos cohesivos | ||||||||||||
Peso, t | Escribe | Peso, t | Escribe | suelos cohesivos | suelos cohesivos | |||||||||||||
0,95 | 0,98 | 1,00 | 1,02 | 0,95 | 0,98 | 1,00 | 1,02 | |||||||||||
20-40 | Camion de basura | 12-15 | PERO | 2-3 | 1-2 | I | 3-5 | 5-7 | 7-9 | 10-12 | 5-7 | 7-9 | 9-11 | 12-14 | A y yo B y yo | A y yo B y yo | ||
- | - | - | - | 9-18 | II | - | - | - | - | 6-8 | 8-10 | 10-12 | 13-15 | - | II | |||
- | - | - | - | 6-18 | tercero | 1-2 | 2-4 | 4-6 | 7-9 | - | - | - | - | tercero | - | |||
Rodillo de celosía arrastrado | 14-15 | B | 2-3 | 2-3 | 25-30 | IV | 3-5 | 5-7 | 7-9 | - | 5-7 | 7-9 | 9-11 | - | IV | IV | ||
20-40 | Raspadores | Rodillo neumático arrastrado o semirremolcado | - | - | - | - | I | 3-5 | 5-7 | 7-9 | 10-12 | 5-7 | 7-9 | 9-11 | 12-14 | I | I | |
Rodillo de leva arrastrado o combinado | - | - | - | - | 9-18 | II | - | - | - | - | 5-7 | 7-9 | 9-11 | 12-14 | - | II | ||
Rodillos vibratorios arrastrados o combinados | - | - | - | - | 6-18 | tercero | 1-2 | 2-4 | 4-6 | 7-9 | - | - | - | - | tercero | - | ||
40-50 | Camion de basura | 12-15 | PERO | 3-4 | 2-3 | 40-50 | V | 4-6 | 6-8 | 8-10 | 11-13 | 6-8 | 8-10 | 10-12 | 14-16 | A y V B y V | A y V B y V | |
40-50 | Camion de basura | rodillo de leva | 5-9 | EN | - | 3-4 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | ||
Rodillo de celosía | 14-15 | B | 3-4 | 2-3 | 25-30 | IV | 4-6 | - | - | - | 6-8 | - | - | - | IV | IV | ||
rodillo vibratorio | - | - | - | - | 8-18 | VI | 3-4 | 4-6 | 6-8 | 9-11 | - | - | - | IV | - | |||
estiba | - | - | - | - | VII | 1-2 | 2-3 | 3-4 | 4-6 | 1-2 | 2-3 | 3-4 | 4-6 | VII | VII | |||
70-80 | Camion de basura | Rodillo con neumáticos | 12-15 | PERO | 4-5 | 3-4 | 40-50 | V | 6-8 | 8-10 | 10-12 | - | - | - | - | - | A y V B y V | - |
Rodillo de celosía | 14-15 | B | 3-4 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | ||
Rodillo vibratorio arrastrado | - | - | - | - | 10-18 | viii | 4-6 | 6-8 | 8-10 | - | - | - | - | - | viii | - | ||
100-120 | Camion de basura | Rodillo vibratorio de remolque (semirremolque) | 3-6 | GRAMO | 2-3 | - | 15-18 | IX | 6-8 | 8-10 | 10-12 | - | - | - | - | - | B y IX | - |
8.2.3 Los rodillos sobre neumáticos son el medio más versátil de compactación del suelo. Un aumento gradual de la presión específica es uno de los principales requisitos para la compactación de suelos cohesivos, lo que asegura que se obtenga una estructura de suelo densa y fuerte en todo el espesor de la capa. La presión en los neumáticos de la pista en la etapa inicial de compactación de suelos cohesivos no debe exceder 0.2-0.3 MPa La presión en los neumáticos en la etapa final de compactación debe corresponder a 0.3-0.4 MPa al compactar franco arenoso, 0.6- 0,8 MPa para marga. Al compactar arenas, la presión de los neumáticos en todas las etapas de compactación no debe exceder los 0,2-0,3 MPa.
8.2.4 Al compactar previamente el suelo con un rodillo más ligero, la carga en cada rueda debe ser aproximadamente 2 veces menor que la carga en la rueda del rodillo principal más pesado.
La primera y la última pasada a lo largo de la banda de rodadura deben realizarse a baja velocidad del rodillo (2-2,5 km/h); pases intermedios - a alta velocidad (8-12 km / h).
8.2.5 Para lograr una compactación uniforme del suelo, la presión en todos los neumáticos de las ruedas del rodillo debe ser la misma. La densidad más uniforme de la capa compactada del terraplén la proporcionan los rodillos seccionales, en los que las ruedas neumáticas con secciones separadas para lastre tienen una suspensión independiente.
8.2.6 La compactación con pata de cabra es efectiva en suelos cohesivos donde el suelo está suelto o grumoso al comienzo de la compactación.
Las margas arenosas son margas ligeras, limosas y pesadas, de 0,7 a 1,5;
Francos limosos ligeros, francos pesados: de 1,5 a 4,0;
Margas limosas pesadas, arcillas - de 4.0 a 6.0.
Los valores especificados de presiones específicas se refieren a suelos de contenido de humedad óptimo.
8.2.7 Los rodillos de celosía arrastrados son más efectivos en la compactación de suelos gruesos y pedregosos con terrones congelados, ya que proporcionan trituración y densidad uniforme en todo el espesor de la capa compactada. Sin embargo, para la compactación final se deben usar rodillos pesados con llantas neumáticas y rodillos vibratorios.
8.2.8 La compactación del suelo con levas arrastradas y rodillos de celosía se realiza mediante pasajes circulares a lo largo del área de trabajo. El laminado se lleva a cabo desde los bordes del terraplén hasta su centro (Figura 8.1) con la superposición de las tiras de compactación en 0,15-0,23 m 0,3 m
1-8 - secuencia de pases;
h es el espesor de la capa de suelo; b - ancho de la tira enrollada
a - un diagrama del movimiento de un tractor con rodillos de leva; b - sección transversal;
c - superposición de tiras rodantes
Figura 8.1 - Esquema de rodillos de levas arrastrados
Al rodar las capas superiores del terraplén con una altura de más de 1,5 m con rodillos arrastrados sobre ruedas neumáticas, la primera y la segunda pasada deben realizarse a una distancia de 2 m del borde del terraplén, y luego, desplazando el mueve 1/3 del ancho del rodillo hacia el borde, compactar los bordes del terraplén (Figura 8.2). Después de eso, se continúa rodando en pasadas circulares desde el borde hasta la mitad del terraplén.
1-10 - secuencia de pases
Figura 8.2 - Esquema de funcionamiento de un rodillo arrastrado sobre neumáticos
El acercamiento de los cuerpos de trabajo de las máquinas compactadoras a la cresta del terraplén a menos de 0,3 m (Figura 8.3) no está permitido por razones de seguridad con ningún método de compactación (excepto con apisonadores montados).
Figura 8.3 - Esquema de compactación del terraplén, teniendo en cuenta las normas de seguridad
8.2.9 Para el funcionamiento de rodillos arrastrados, las dimensiones óptimas de la mordaza deben ser de al menos 200 m en todo el ancho del terraplén. Un aumento del frente de rodadura aumenta la productividad de los rodillos arrastrados. Sin embargo, con un aumento en la longitud del área preparada para rodar, se debe tener en cuenta que en clima seco y cálido hay una pérdida intensa de humedad del suelo.
8.2.10 Con la intensificación y el aumento del ritmo de construcción de la subrasante, los mismos rodillos pueden compactar el suelo, pero moviéndose a una velocidad de 10-15 km/h. Esto requiere medios básicos o de tracción más potentes (en un 50% -70%), una disminución en el espesor de las capas vertidas en un 30% -40% y un aumento en el número de pasadas a lo largo de una pista en al menos 1/3.
apisonamiento
8.3.1 La compactación se utiliza para compactar suelos de cimientos naturales al compactar adicionalmente terraplenes existentes sin desmantelarlos, en lugares estrechos. De esta forma, es posible compactar suelos en capas de gran espesor en una o dos pasadas de máquina. El método de compactación permite obtener una densidad de suelos significativamente superior a la densidad máxima estándar, para compactar suelos cuando el contenido de humedad está por encima y por debajo de los límites permisibles. La compactación se puede utilizar para compactar suelos terrosos sólidos, incluidos los de grano grueso.
8.3.2 Al elegir una máquina compactadora, se deben preferir las máquinas autopropulsadas continuas. Se pueden utilizar placas de apisonamiento suspendidas de la excavadora-grúa si no hay otras máquinas (Figura 8.4).
Cuando se compactan capas de gran espesor de 1 a 2 m, para compactar suelos de baja humedad, así como para lograr una densidad del suelo por encima de la densidad máxima estándar, se utilizan placas de apisonamiento que caen libremente desde una altura de 2-3 a 5-6 m. , con un peso de 2-3 a 12-15 toneladas, que se suspenden del brazo de una excavadora-grúa de la capacidad de carga adecuada. Para una losa que pesa 2-3 toneladas, se requiere una excavadora con una capacidad de cucharón de al menos 0,5-0,7 m 3, para una losa de 12-15 g, al menos 1,25 m 3. En este caso, el espesor de la capa de suelo compactado es aproximadamente igual al diámetro de la base de la losa.
La especificación de los parámetros tecnológicos del apisonamiento se realiza de acuerdo con los datos de prueba de compactación.
1 - amortiguador de resorte; 2 - apisonador; 3 capas de suelo compactadas; 4 tiras selladas;
W- paso de mover la excavadora (la flecha muestra la dirección de la carrera de trabajo de la excavadora
Figura 8.4 - Esquema de funcionamiento de una placa de apisonamiento pesada (que pesa entre 12 y 15 toneladas) suspendida de un brazo de excavadora
Para reducir las cargas dinámicas en la excavadora y evitar el desgaste prematuro de sus mecanismos principales, se instala una suspensión de resorte entre la placa de manipulación y el cable de elevación.
8.3.3 La velocidad de operación de un apisonador con placas de caída libre en una grúa retroexcavadora depende del tipo y contenido de humedad del suelo, así como del espesor de la capa compactada. Se recomienda compactar un suelo con una humedad óptima y un espesor de capa aproximadamente igual al diámetro de la suela de la losa en una sola pasada de la máquina a una velocidad de unos 150 m/h.
8.3.4 Al usar placas de apisonamiento en grúas excavadoras, el ancho de la tira de compactación debe tomarse dentro de no más de 1,5 del radio de la pluma.
La compactación del suelo arcilloso suelto se lleva a cabo en dos etapas: compactación preliminar y principal. Es conveniente realizar una compactación preliminar reduciendo la masa del apisonador por un factor de 2 o reduciendo la altura de caída por un factor de 4. La compactación preliminar del suelo, en la que no se aplican más de dos o tres golpes en una pista, se realiza simultáneamente en tres o cuatro franjas en todo su ancho, hasta que se haya realizado el número de golpes especificado en cada franja. Durante el apisonamiento, es necesario mantener una altura de elevación constante del apisonador en el momento de la caída. Solo puede pasar a una nueva franja de compactación después de compactar la franja anterior.
Al elegir el modo de funcionamiento de las placas de apisonamiento, se debe dar preferencia a la caída de placas de mayor masa desde una altura más baja. Para excavadoras con cangilones de 0,5 a 1 m 3 de capacidad, esta altura suele ser de 2 a 4 m.
8.3.5 Una vez completada la compactación, la capa superior de suelo de 10 a 15 cm de espesor, aflojada por apisonamiento, debe compactarse con ligeros golpes de apisonamiento desde una altura de 0,5 millas mediante rodillos.
Al construir una subrasante con un perfil transversal en forma de medio corte y medio relleno, el movimiento transversal del suelo desde el corte hasta el terraplén se realiza mediante excavadoras o excavadoras con una pala recta. Al mismo tiempo, es necesario instalar zanjas de drenaje en las tierras altas. El uso de herramientas de mecanización (zanjadoras, arados, motoniveladoras) es posible en pendientes no mayores de 30°. Para garantizar la estabilidad del terraplén en la pendiente, primero es necesario cortar los salientes. Con una pendiente de menos de 20 aproximadamente, las cornisas se reemplazan mediante el arado con un arado de varios surcos.
Es posible realizar trabajos con voladuras preliminares del talud.
Para mejorar la seguridad del trabajo en la construcción de una subrasante en pendientes, las excavadoras que realizan el corte preliminar del trabajo del suelo en un gancho con otras.
La construcción de la subrasante por el método de hidromecanización.
La hidromecanización es la forma más económica de reducir el costo de los movimientos de tierra y la alta productividad laboral.
Este método se utiliza: si los suelos corresponden al método de desarrollo elegido; la presencia de reservas o canteras convenientemente ubicadas de suelos arenosos y arenosos y una fuente de suministro de agua (ríos, lagos, pozos artesianos).
El uso de la mecanización hidráulica es aconsejable para volúmenes de movimiento de tierras suficientemente grandes y concentrados (al menos 50 mil m 3 por 1 km): al organizar terraplenes y excavaciones, cuando aluviales se acercan a grandes puentes en construcción y construcción de presas.
El trabajo preparatorio incluye: desarraigo del bosque y preparación general de canteras para el desarrollo; rotura de estructuras a lavar; disposición de una trinchera pionera y un foso pionero para la introducción de una draga; construcción (si es necesario) de un paso elevado para la tubería de lodos y pozos de drenaje; instalación de medidores de terreno en mapas de aluvión para controlar la cantidad de trabajo realizado.
Cuando se utiliza una draga flotante, la superficie de la parte del frente que se encuentra sobre el agua debe estar libre de piedras grandes, tocones y otros objetos para no obstruir la línea de succión de la máquina.
En la construcción de carreteras, se deben utilizar predominantemente dragas de succión con hidrotransporte de pulpa. El uso del método de hidromonitoreo de excavación es extremadamente limitado.
En particular, en las canteras de materiales para la construcción de carreteras, es recomendable llevar a cabo la erosión de rocas con monitores hidráulicos accionados por gravedad o presión, y el desarrollo de depósitos inundados, extracción del río (arena, grava) - con dragas de succión.
Los terraplenes deben lavarse con un margen de calado: 1,5% de la altura del terraplén en suelos mixtos y 0,75 en suelos arenosos y cascajo-arenosos.