Способ сооружения земляного полотна Российский патент 2004 года по МПК E01C3/00 

Изобретение относится к области дорожного строительства, а более конкретно к области сооружения насыпей земляного полотна в летний и зимний периоды в стесненных (без устройства подъездных путей) условиях, и может быть использовано при строительстве дорог в условиях болот, вечной мерзлоты, слабых грунтов, а также в условиях густо застроенных территорий.

Известен способ возведения насыпи в стесненных условиях на болотах с выторфовыванием слабого основания (Технологические схемы комплексной механизации основных видов дорожно-строительных работ. ВСН 10-72. Минавтодор РСФСР. - М.: Транспорт, 1974, с. 44-51). Он включает доставку грунта автомобилями-самосвалами на строительную (сменную) захватку, разгрузку, послойное разравнивание и уплотнение. При этом работы выполняют на всей ширине отсыпаемой насыпи по ходу направления движения технологического потока и по способу "от себя". В этом случае на подходах к строительной площадке груженые автомобили перед разгрузкой выполняют предварительный маневр разворота. После этого маневра последующее движение к месту разгрузки на расстояние до 25 м автомобиль выполняет задним ходом под контролем дорожного мастера. Этим предупреждается возможное столкновение транспортных средств с другой дорожной техникой (катками, автогрейдерами и др.), работающей рядом. Способ имеет следующие недостатки: повышенные трудозатраты; низкую производительность работы технологического потока в стесненных условиях из-за больших потерь времени на маневрах разворота и остановок ожидания; обусловленную необходимостью движения задним ходом на большие (25 м) расстояния и повышенной опасностью столкновения машин и механизмов; перерасход горючего в ходе выполнения автомобилями маневра разворота в груженом состоянии; повышенные трудности в создании рациональной схемы организации производства работ на строительной площадке, где ситуация непрерывно меняется.

Известен наиболее близкий к изобретению способ сооружения земляного полотна, согласно которому насыпь земляного полотна сооружают послойно, доставку грунта на линейно-протяженную строительную площадку для каждого технологического слоя выполняют технологическим транспортом, например автомобилями-самосвалами, движущимися по ходу движения технологического потока, а возвращение порожнего транспорта против хода движения технологического потока, укладку грунта на основание, разравнивание и уплотнение осуществляют посредством построечной техники, при этом сооружение насыпи земляного полотна ведут последовательно делянами, а перед сооружением каждого технологического слоя земляного полотна на деляне линейно-протяженную строительную площадку делят на две продольные полосы и сооружают земляное полотно в каждом слое попеременно, вначале на одной полосе деляны, используя ее как построечную, одновременно с этим другую полосу используют только для движения технологического транспорта, после чего эту другую полосу деляны используют в качестве построечной, а по первой полосе земляного полотна осуществляют движение технологического транспорта, при этом укладку грунта на построечной полосе осуществляют перед построечной техникой (В.К. Некрасов. Строительство автомобильных дорог. Том 1, Москва, Транспорт, 1980. с. 149, 243-245). Недостатком известного способа является то, что все развороты и маневры автомобили выполняют в груженом, а не в порожнем состоянии и непосредственно на строительной площадке, где работает построечная техника. Это создает условия для задержек в работе и движении других автомобилей, снижает тем самым производительность работ. При этом отмечается повышенный дополнительный расход топлива в двигателях машин, в том числе на участках въезда на разворотные площадки. Кроме того, возникают технологические нарушения, связанные с отклонениями качества работ по однородной плотности грунта в отсыпаемом слое насыпи.

Задача настоящего изобретения направлена на то, чтобы добиться однородности земляного полотна в отношении его плотности при высокой производительности работ и низких трудо- и энергозатратах при возведении в стесненных условиях.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе сооружения земляного полотна, согласно которому насыпь сооружают послойно, доставку грунта на линейно-протяженную строительную площадку для каждого технологического слоя выполняют технологическим транспортом, например автомобилями-самосвалами, движущимися по ходу движения технологического потока, а возвращение порожнего транспорта против хода движения технологического потока, укладку грунта на основание, разравнивание и уплотнение осуществляют посредством построечной техники, при этом сооружение насыпи земляного полотна ведут последовательно делянами, а перед сооружением каждого технологического слоя земляного полотна на деляне линейно-протяженную строительную площадку делят на две продольные полосы и сооружают земляное полотно в каждом слое попеременно - вначале на одной полосе деляны, используя ее как построечную, одновременно с этим другую полосу используют только для движения технологического транспорта, после чего эту другую полосу деляны используют в качестве построечной, а по первой полосе земляного полотна осуществляют движение технологического транспорта, при этом укладку грунта на построечной полосе осуществляют перед построечной техникой, согласно изобретению в конце каждой построечной полосы после возведения на ней технологического слоя устраивают продольную аппарель, причем аппарели располагают со смещением друг относительно друга вдоль земляного полотна и по его высоте, при этом линейно-протяженную строительную площадку делят на две продольные полосы, одна из которых шире другой на величину не менее полутора метров, а широкие и узкие полосы деляны чередуют от слоя к слою по высоте отсылаемой насыпи в шахматном порядке. При этом аппарель могут выполнять с крутизной 1:5.

Технический результат, обеспечиваемый приведенной совокупностью признаков, позволяет обеспечить однородность земляного полотна в отношении его плотности при высокой производительности работ и низких трудо- и энергозатратах при возведении в стесненных условиях.

На фиг.1 изображена в плане схема линейно-протяженной строительной площадки (одна деляна) и схема движения автомобилей-самосвалов на маневрах при доставке грунта на площадку, разгрузке, развороте и обратном ходе; на фиг.2 - то же, в продольном разрезе насыпи земляного полотна на построечной и транспортной полосах с аппарельным съездом; на фиг.3 изображено поперечное сечение насыпи земляного полотна, состоящее из технологических слоев.

Способ осуществляется следующим образом.

Подготавливают прочное и устойчивое основание 1 и подошву 2 под сооружаемый слой 3 земляного полотна. После этого подошву 2 делят по ширине на две продольные полосы 4 и 5 в пределах деляны 6, которую предпочтительно выполнять длиной 75...100 м. Одна из полос является построечной 4, а другая - транспортной 5. Полосы отличаются друг от друга по ширине не менее чем 1,5 м.

Затем в конце деляны 6 на построечной полосе 4 устраивают продольную аппарель 7 с крутизной 1:5 на подошву 2 основания. На фиг.1 и 2 показана аппарель в конце предыдущей построечной полосы. Затем на первой захватке деляны 6 на построечной полосе 4 грунт 8 укладывают, а на второй разравнивают бульдозером 9 в слое 3 до требуемой толщины и уплотняют катками 10. Одновременно по транспортной полосе 5 осуществляют движение груженых (на фиг.1 направление движения представлено поз. 11) и порожних (поз. 12) технологических автомобилей. При этом поверхность транспортной полосы 5 служит в дальнейшем подошвой для очередного технологического слоя насыпи на этой полосе. Она становится построечной полосой, а бывшая построечная полоса 4 становится транспортной.

Груженый автомобиль-самосвал 13 после съезда с аппарели 7 перемещается с транспортной полосы 5 на построечную 4, на ней останавливается, далее задним ходом передвигается к месту разгрузки, разгружается и затем движется по ходу технологического потока 14, покидая деляну 6 и уступая место очередному автомобилю - самосвалу. За пределами деляны 6 автомобиль 13 разворачивается, занимает свободную часть транспортной полосы 5 и покидает строительную площадку, двигаясь в обратном направлении потока. После завершения работ на построечной полосе 4 движение технологического автомобильного транспорта 13 переводят на полосу 4, а построечную технику - на полосу 5. Таким образом, ширину технологического слоя насыпи увеличивают до расчетной за счет ширины транспортной полосы 5, которая становится построечной. На сооруженном слое 3 возводят новый слой 15 (фиг.3), повторяя предложенную технологическую последовательность работ.

Несовпадение продольных стыковочных швов 16 обеспечивается разной шириной (до 1,5 м) построечной и транспортной полос 4, 5 слоя 3 и 17, 18 слоя 15 на деляне 6, а поперечных - путем разбежки в плане и по высоте насыпи места устройства аппарельных съездов 7 по полосам 4, 5, 17, 18 деляны 6 (фиг.3).

По мере поднятия насыпи узкие и широкие полосы на делянах чередуют по высоте от слоя к слою в шахматном порядке, тем самым производят разброс стыковочных швов - несовпадение продольных швов по высоте насыпи, обеспечивая однородность грунта земляного полотна по плотности. Практика показала, что однородность по плотности грунта в конструкции насыпи обеспечивается при ширине полос именно не менее 1,5 м. Аппарели, выполненные вдоль земляного полотна, обеспечивают удобный спуск (въезд) технологического транспорта, а также являются переходной наклонной "подошвой" (основанием) при укладке грунта в область стыковочных сопряжений технологических слоев насыпи. Оптимальный вариант крутизны аппарели составляет 1:5. Продольные аппарели сглаживают неоднородность грунта по плотности как в конструкции насыпи в целом, так и в отдельных технологических слоях. Смещение их относительно друг друга обеспечивает несовпадение поперечных стыковочных швов как вдоль земляного полотна, так и по его высоте. Движение груженого и порожнего транспорта по ранее уложенному слою земляного полотна на бывшей построечной полосе и по аппарели еще больше уплотняет грунт и в свою очередь способствует однородности земляного полотна по плотности.

Заявленный способ позволяет автомобилю-самосвалу в технологическом процессе сооружения земляного полотна после съезда по аппарели в конце деляны занять построечную полосу (бывшую транспортную), на ней остановиться не далее чем 5 м от места разгрузки, передвинуться задним ходом к месту разгрузки, разгрузить грунт в слой требуемой толщины перед построечной техникой, а затем передвинуться в конец деляны по направлению хода технологического потока, за пределами которой развернуться, занять свободную часть транспортной полосы и двигаться в обратном направлении в карьер за грунтом.

При возведении в стесненных условиях способ по изобретению имеет следующие технико-экономические преимущества:

- возможен для применения как при зимней, так и при летней технологии сооружения насыпи;

- возможен в стесненных условиях с высоким темпом (5-7 тыс. м³ в сутки) строительства на ограниченной ширине строительной полосы отвода;

- повышает производительность работ за счет сокращения до 50% времени на маневры для разгрузки автомобиля;

- снижает энергетические затраты работы двигателя при обратном развороте порожнего вместо груженого автомобиля;

- снижает до минимума расход грунта на устройство дополнительных разворотных площадок и специальных съездов для маневра автомобилей;

- сводит на нет простои автомобилей в ожидании разгрузки;

- обеспечивает грунту дополнительную уплотняющую нагрузку от веса транзитного груженого автомобильного транспорта.

Изобретение относится к области дорожного строительства и может быть использовано для сооружения насыпей земляного полотна в летний и зимний периоды при строительстве дорог в условиях болот, вечной мерзлоты, слабых грунтов и густо застроенных территорий. Способ сооружения земляного полотна включает послойное сооружение насыпи земляного полотна путем доставки грунта на линейно-протяженную строительную площадку для каждого технологического слоя технологическим транспортом, например автомобилями-самосвалами, движущимися по ходу движения технологического потока, а возвращение порожнего транспорта производят против хода движения технологического потока, укладку грунта на основание, разравнивание и уплотнение посредством построечной техники, при этом сооружение насыпи земляного полотна ведут последовательно делянами, а перед сооружением каждого технологического слоя земляного полотна на деляне линейно-протяженную строительную площадку делят на две продольные полосы и сооружают земляное полотно в каждом слое попеременно - вначале на одной полосе деляны, используя ее как построечную, одновременно с этим другую полосу используют только для движения технологического транспорта, после чего эту другую полосу деляны используют в качестве построечной, а по первой полосе земляного полотна осуществляют движение технологического транспорта, при этом укладку грунта на построечной полосе осуществляют перед построечной техникой. Новым является то, что в конце каждой построечной полосы после возведения на ней технологического слоя устраивают продольную аппарель, причем аппарели располагают со смещением друг относительно друга вдоль земляного полотна и по его высоте, при этом одну продольную полосу выполняют шире другой на величину не менее полутора метров, а широкие и узкие полосы деляны чередуют от слоя к слою по высоте отсыпаемой насыпи в шахматном порядке. Технический результат, создаваемый изобретением, позволяет обеспечить однородность земляного полотна в отношении его плотности при высокой производительности работ и низких трудо- и энергозатратах в стесненных условиях. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ сооружения земляного полотна, согласно которому насыпь земляного полотна сооружают послойно, доставку грунта на линейно-протяженную строительную площадку для каждого технологического слоя выполняют технологическим транспортом, например автомобилями-самосвалами, движущимися по ходу движения технологического потока, а возвращение порожнего транспорта против хода движения технологического потока, укладку грунта на основание, разравнивание и уплотнение осуществляют посредством построечной техники, при этом сооружение насыпи земляного полотна ведут последовательно - делянами, а перед сооружением каждого технологического слоя земляного полотна на деляне линейно-протяженную строительную площадку делят на две продольные полосы и сооружают земляное полотно в каждом слое попеременно, вначале на одной полосе деляны, используя ее как построечную, одновременно с этим другую полосу используют только для движения технологического транспорта, после чего эту другую полосу деляны используют в качестве построечной, а по первой полосе земляного полотна осуществляют движение технологического транспорта, при этом укладку грунта на построечной полосе осуществляют перед построечной техникой, отличающийся тем, что в конце каждой построечной полосы после возведения на ней технологического слоя устраивают продольную аппарель, причем аппарели располагают со смещением одна относительно другой вдоль земляного полотна и по его высоте, при этом линейно-протяженную строительную площадку делят на две продольные полосы, одна из которых шире другой на величину не менее полутора метров, а широкие и узкие полосы деляны чередуют от слоя к слою по высоте отсыпаемой насыпи в шахматном порядке.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что аппарель выполняют с крутизной 1:5.