МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА СССР
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ВСЕСОЮЗНЫЙ ДОРОЖНЫЙ НАУЧНО - ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ (СОЮЗДОРНИИ)
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ ТЕХНОЛОГИИ УСТРОЙСТВА
ОСНОВАНИЙ ИЗ КАМЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ, УКРЕПЛЕННЫХ НЕОРГАНИЧЕСКИМИ ВЯЖУЩИМИ
Москва-1972
Одобрены Техническим Управлением
Минтрансстроя СССР
Содержат предложения по совершенствованию технологии приготовления смеси каменных материалов с минеральными вяжущими, включая приготовление смесей в прирельсовой установке на базе смесителей СБ-75, СБ-78 с подачей материала транспортерами, а также приготовление смесей в притрассовой установке с подачей материала автомобилями-самосвалами, автоцементовозами, поливомоечными машинами и загрузкой каменных материалов автопогрузчиками.
Даны предложения по совершенствованию укладки основания из укрепленных каменных материалов специальными укладчиками с обеспечением необходимой ровности основания и последующих слоев длиннобазовым планировщиком земляного полотна ДС-515, а также предложения по совершенствованию укладки основания автогрейдером или укладчиком. Требуемая ровность в этом случае обеспечивается применением асфальтоукладчиков со следящей системой.
"Методические рекомендации" разработаны на основе анализа работы современного оборудования для приготовления строительных смесей в прирельсовых и притрассовых смесительных установках, включая разгрузку, подачу, транспортирование, дозирование компонентов и смешение; анализ применения современных машин для распределения и уплотнения материалов с точки зрения обеспечения требуемой ровности и плотности построенного основания. Составлению "Методических рекомендаций" предшествовали проведение опытного строительства оснований из шлакоминеральных и цементоминеральных смесей, а также технико-экономические расчеты приготовления смесей и укладки основания с использованием новых дорожно-строительных машин. Рис. 4; табл. 6.
Содержание:
|
2. Способы приготовления смесей для строительства дорожных оснований 3. Способы устройства оснований из укрепленных каменных материалов |
Предисловие
"Методические рекомендации по совершенствованию технологии устройства оснований из каменных материалов, укрепленных неорганическими вяжущими" включают основные требования по приготовлению смесей из каменных материалов, укрепленных органическими порошкообразными и гранулированными вяжущими, в прирельсовых и притрассовых смесительных установках. Приведена технология укладки и уплотнения основания с помощью различных современных машин.
Проведенный анализ и технико-экономические расчеты позволили рекомендовать две схемы приготовления смесей: на прирельсовой базе с внутризаводским транспортом (конвейерами) и на притрассовом заводе с внутризаводским транспортом (автопогрузчиками).
Разработаны две группы технологических схем по укладке и уплотнению основания из смеси каменных материалов, укрепленных неорганическими вяжущими. Согласно первой группе ровность слоев основания обеспечивается длиннобазовым планировщиком земляного полотна. Во второй группе ровность обеспечивается применением укладчиков со следящей системой.
"Методические рекомендации" разработали канд. техн. наук В.С. Исаев, инженеры И.Н. Глуховцев и Л.А. Здрилько.
ЗАМ. ДИРЕКТОРА СОЮЗДОРНИИ кандидат технических наук Н. Горелышев
1. Общие положения
1. Настоящие "Методические рекомендации" предназначены для использования при разработке проекта производства работ и организации труда по строительству оснований из каменных материалов, укрепленных минеральными вяжущими (гранулированным шлаком, шлаковой мукой, цементом, молотым шлаком и т.п.).
2. Каменные материалы (щебень, гравий, песок) и минеральные вяжущие для приготовления смесей должны соответствовать требованиям нормативно-технических документов и ГОСТов.
3. Для устройства оснований автомобильных дорог из каменных материалов, укрепленных минеральными вяжущими, рекомендуется использовать смеси, приготовленные в смесительных установках непрерывного действия с принудительным перемешиванием.
4. Укладку таких смесей в основание рекомендуется осуществлять специальными укладочными машинами или автогрейдерами с комплектом уплотняющих средств.
Количество смесительных установок, укладочных и уплотняющих машин следует назначать исходя из требуемого темпа устройства оснований с учетом длительности строительного сезона в данной дорожно-климатической зоне.
5. Устройство оснований рекомендуется вести как правило, в две смены. В третью смену целесообразно производить профилактический ремонт и техническое обслуживание всех машин, установок, агрегатов и систем автоматического управления.
6. Смесительные установки для приготовления укрепленных каменных материалов располагают у железнодорожных, водных путей или непосредственно у строящейся дороги в притрассовом карьере. Площадка для размещения установки должна, быть ровной, с твердым покрытием, иметь небольшой уклон для стока поверхностных вод. Удаленность завода от места укладки смесей определяется дальностью возки и возможной продолжительностью ее транспортирования.
7. Устройство основания из укрепленных каменных материалов разрешается только после приемки готового земляного полотна и нижележащего слоя основания на участке длиной не менее 500м. При приемке земляного полотна и нижележащего слоя основания особое внимание следует обращать на соответствие плотности, толщины нижележащих слоев, ровности и уклонов земляного полотна или нижележащего слоя действующим нормам.
8. Перед началом работ по устройству оснований проверяется готовность подъездов для подачи смеси на место укладки, исправность укладочных и уплотняющих машин, а также вспомогательного инструмента.
9. Сооружение оснований из укрепленных каменных материалов рекомендуется вести непрерывным поточным методом, следовательно, основные технологические операции (дозирование, перемешивание, укладка, уплотнение и др.) также должны быть непрерывными. Поточный метод позволяет увеличить производительность работ по устройству оснований с одновременным уменьшением стоимости строительства и упрощением производства работ. Требования техники безопасности и охраны труда при устройстве оснований изложены в "Правилах техники безопасности при строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог" (М., "Транспорт", 1969).
2. Способы приготовления смесей для строительства дорожных оснований
10. Для устройства оснований автомобильных дорог из каменных материалов, укрепленных неорганическими вяжущими, в том числе и гранулированными, создают предприятия по приготовлению смесей.
В зависимости от схемы обеспечения предприятий материалами различают:
- прирельсовый завод, если прирельсовая база разгрузки и складирования материала расположены на одной площадке с заводом;
- притрассовый завод, если он находится вблизи от строящейся автомобильной дороги. Для доставки материала к расходным складам завода с прирельсового базисного склада или непосредственно из карьеров используют автомобильный транспорт.
11. Технологический процесс приготовления укрепленных каменных материалов подразделяется на три основные операции:
- разгрузку исходных материалов, их складирование и подачу в дозаторное отделение (в случае поставки некондиционных материалов их дробят, сортируют, моют и обогащают);
- дозирование компонентов и подачу их в смесительное отделение;
- перемешивание компонентов смеси и ее транспортирование к месту укладки.
При технико-экономическом обосновании технологии процесса следует учитывать возможность применения завода сухой смеси с последующим транспортированием и одновременным перемешиванием смеси в автобетоносмесителях.
12. Объемно-планировочные и конструктивные решения передвижных дорожных смесительных заводов должны быть подчинены условию часто повторяющихся передислокаций. К ним относятся:
- мобильность, т.е. возможность быстрого монтажа и демонтажа;
- транспортабельность, т.е. возможность перевозки оборудования на трейлерах или в железнодорожных вагонах; для этого предусматривается ограничение веса каждого узла или блока до 8-9т;
- производительность, обеспечивающая современные темпы устройства оснований не ниже 250 пог. м в смену с производительностью 60 м3/час и более.
13. Для дорожного строительства целесообразно использовать заводы партерного типа, как наиболее полно отвечающие перечисленным требованиям, например СБ-78, Д-709 и т.п.
14. Перемешивание смеси на предприятиях рекомендуется осуществлять методом принудительного смешения непрерывного действия, благодаря чему гарантируется:
- равномерное распределение в смеси каменных материалов различных фракций, вяжущих, воды и других реагентов в результате получения смесей оптимального гранулометрического состава и оптимальной влажности;
- возможность частичного уменьшения дозировки вяжущих (по сравнению с методом смешения на дороге);
- активирование гранулированных вяжущих за счет частичного дробления и перетирания лопастями смесителя;
- меньшая зависимость работ от погодных условий.
15. В состав комплекта предприятия в общем случае должны входить:
- смеситель непрерывного действия принудительного перемешивания;
- дозаторное отделение с расходными бункерами сыпучих материалов и вяжущих;
- узел приготовления жидких добавок и подачи воды в смесительную установку;
- расходный склад сыпучих материалов с подачей последних в дозаторное отделение;
- дробильно-сортировочное и обогатительное отделение с подачей фракционированного материала в расходный склад;
- разгрузочный узел сыпучих материалов и вяжущих с подачей последних на склады производственного предприятия;
- склады, обеспеченные оборудованием для подачи материала в дробильно-сортировочное и обогатительное отделения или в расходный склад завода;
- вспомогательные сооружения (трансформаторные подстанции, компрессорные, парокотельные установки, устройства водоснабжения, склады, служебные и бытовые помещения).
16. Разгружать зернистые материалы и подавать их со склада в дозаторное отделение наиболее целесообразно самоходными автопогрузчиками.
17. Допускается для разгрузки и складирования зернистых материалов применять секционные склады веерного типа, наполнение которых осуществляется наклонными веерными конвейерами. Чтобы складируемые материалы не перемешивались, склады разделяют на секции. Под секциями устраивают подштабельные галереи, оборудованные транспортерами и вибропитателями, которые подают материал или непосредственно в дозаторное отделение, или, при необходимости, в дробильно-сортировочное отделение, где производится также мойка и обогащение.
18. Вода по трубопроводу или из поливомоечных машин поступает в накопительную емкость, из которой насосами закачивается в растворный узел, куда при необходимости вводятся различные добавки. Затем раствор подается в бункер-дозатор смесительной установки.
19. Порошкообразные материалы рекомендуется разгружать на склад из автомобильного или железнодорожного транспорта аэрационным способом, при котором исключается потеря материала и обеспечивается соблюдение необходимых санитарных требований.
20. На современных смесительных предприятиях рекомендуется использовать весовые дозаторы непрерывного действия, которые отличаются большой точностью дозирования (±1-2%) и дают возможность непрерывно контролировать дозируемый поток, автоматически регулируя его на взвешивающей системе.
21. Для уменьшения резких колебаний плотности потока материала рекомендуется над весовыми дозаторами устанавливать дополнительные объемные дозаторы, в которых осуществляется первичное дозирование и несколько сглаживаются колебания плотности потока материала. Таким образом, кроме последующей регулировки объемной массы за счет регулирования сечения или скорости потока материала, появляется возможность стабилизировать объемную массу материала над взвешивающей системой, чтобы уменьшить диапазон требуемого для регулирования разброса расхода.
22. Отдозированные компоненты смеси подаются ленточным транспортером в смеситель непрерывного действия принудительного перемешивания. Перемешанные материалы подаются в накопительный бункер, из которого смесь выгружается в самосвалы и транспортируется к месту укладки.
Технология приготовления смеси на прирельсовом предприятии
23. Технология приготовления смеси на прирельсовом предприятии приведена на рис. 1, а основные данные по машинам и оборудованию, последовательность производства работ и затраты - в табл. 1 (приложение 1).
24. Щебень, гравий, песок, цемент, гранулированный шлак и другие материалы доставляются к смесительной установке
|
Разгрузка материалов |
Подача материала на склад по фракциям Подача материала в дозаторное отделение |
Дозирование компонентов смеси |
Перемешивание смеси и выгрузка ее в автосамосвалы |
|
|
|||
Рис. 1. Схема приготовления смеси на прирельсовом предприятии:
а - профиль; б - план; 1 - разгрузчик каменных материалов; 2 - питатель; 3 - транспортер; 4 - разгрузчик порошкообразных материалов; 5 - веерный транспортер; 6 - подштабельная галерой с течками; 7 - питатели материалов; 8 - склад порошкообразных вяжуших; 9 - транспортеры; 10 - расходные бункера каменных материалов; 11 - дозаторы; 12 - транспортер; 13 - расходный склад порошкообразных вяжущих; 14 - аэрожелоб.
железнодорожным транспортом. Возможна доставка отдельных компонентов автомобильным транспортом.
Для разгрузки зернистых материалов из железнодорожных вагонов используют разгрузчики. Сгружаемый материал попадает в подрельсовый бункер, откуда питателем подается на веерный транспортер-штабелеукладчик. Штабелеукладчик складирует материалы по фракциям.
Из штабелей материалы питателем подаются на транспортер, находящийся в подштабельной галерее, а оттуда - в расходные бункера дозаторного отделения.
25. Порошкообразные вяжущие разгружаются пневморазгрузчиками, после чего подаются на склад и со склада с помощью эрлифтов и аэрожелобов в расходную емкость дозаторного отделения. Для транспортирования вяжущих допускается применять шнековые конвейеры и ковшовые элеваторы.
26. Вода от источника подается насосом по системе трубопроводов в накопительную емкость, откуда при необходимости в узел введения различных добавок. Вода или полученный раствор подаются также насосом в дозаторное отделение.
27. В дозаторном отделении происходит дозирование всех компонентов смеси (в соответствии с заданным расходом каждого материала путем настройки дозаторов на требуемую величину расхода), которые транспортером подаются в смеситель, где интенсивно перемешиваются. Затем смесь загружается в накопительный бункер, откуда поступает в самосвалы и транспортируется к месту укладки.
Технология приготовления смеси на притрассовом предприятии
28. Технология приготовления смеси на притрассовом предприятии приведена на рис. 2, а основные данные по машинам и оборудованию, последовательность производства работ и затраты - в табл. 2 (приложение 1).
|
Подача каменных материалов и вяжущих в дозаторное отделение |
Подача воды приготовление смеси |
Выгрузка смеси в автотранспорт |
|
|
||
Рис. 2. Схема приготовления смеси на притрассовом предприятии:
1 - склад материалов; 2 - автопогрузчик; 3 - расходные бункера с дозаторами; 4 - автоцементовоз; 5 - поливомоечная машина ПМ-10; 6 - смеситель ДС-78; 7 - автомобили-самосвалы
29. Зернистые материалы (гравий, песок, щебень, гранулированный шлак и др.) доставляют с места разработки в карьере или с прирельсовой базы на склад самосвалами. Склад должен устраиваться из нескольких секций.
Со склада материалы подаются ковшовыми автопогрузчиками в бункера с дозирующими устройствами непрерывного действия, под которыми расположен ленточный транспортер, направляющий материал в смесительную установку.
30. Порошкообразные вяжущие доставляются автоцементовозами и подаются в специальный расходный бункер дозаторного отделения.
При необходимости притрассовое предприятие оснащается накопительным складом для вяжущих. Подача вяжущих со склада в расходный бункер осуществляется аэрационным способом.
31. Вода, как правило, подается в расходную емкость насосом из близко расположенных водоемов по системе трубопроводов, после чего дозируется. При отсутствии естественных источников вода доставляется к смесительному узлу специализированными автоцистернами. В случае необходимости система подачи воды оснащается узлом введения добавок.
32. Дозирование компонентов смеси происходит в соответствии с заданным расходом каждого материала путем настройки каждого дозатора на требуемую величину расхода.
Отдозированные компоненты подаются в смеситель, где интенсивно перемешиваются. Готовая смесь по мере поступления в накопительный бункер выгружается в самосвалы и транспортируется к месту укладки.
3. Способы устройства оснований из укрепленных каменных материалов
33. В сооружаемых дорожных одеждах и, в частности, в основаниях из каменных материалов, укрепленных неорганическими вяжущими, при приемке работ допускаются следующие отклонения от проектных размеров (СНиП III-Д.5-62): толщина слоя - 10 %; поперечный уклон - 0,005; наибольший просвет под 3-метровой рейкой - 10 мм.
34. Ровность слоев дорожных одежд обеспечивается применением стабилизирующих (по грейдерной схеме) следящих, программных систем обеспечения ровности. В основе стабилизирующих систем лежит принцип обеспечения зазора не более допустимого под рейкой определенной длины. Эффективным средством уменьшения амплитуды неровностей спланированной поверхности и расширения диапазона выравниваемых длин волн может служить длиннобазовый планировщик ДС-515, выполненный по грейдерной схеме с уменьшенным отношением величины расстояния от оси задней опоры до рабочего органа к базе планировщика. Следящие системы, устанавливаемые на укладчиках и автогрейдерах, обеспечивают получение заданной ровности благодаря перемещению рабочего органа в соответствии с изменением вертикальных отметок реального эталонного продольного профиля, называемого копиром. В качестве копира могут быть использованы: уплотненное и спрофилированное основание или смежная полоса покрытия; жесткий металлический копир из реек длиной 1,5-4,0 м; натягиваемая вдоль покрытия проволока или трос на опорах, устанавливаемых через 5-15 м; луч (световой, лазерный и т.д.) с расстановкой источников излучения через 10-100м в зависимости от продольного профиля дороги.
Программные системы задают поверхности основания или покрытия вертикальные отметки посредством соответствующей установки рабочего органа, причем управляющей величиной программной системы является программа или запись команд изменения положения рабочего органа.
35. Обеспечение заданной ровности основания обеспечивается:
- ровностью поверхности готового земляного полотна, с укладкой. В этом случае ровность поверхности земляного полотна достигается применением машин со специальной (стабилизирующей) системой обеспечения ровности, например, длиннобазового планировщика ДС-515. Вышележащие слои укладывают укладчиками без следящих систем;
- ровностью одного из слоев основания или покрытия, которая обеспечивается специальными укладочными машинами с использованием следящей системы, например, асфальтоукладчиком Д-699. В этом случае для отделки поверхности земляного полотна и укладки остальных слоев дорожной одежды используются существующие средства механизации, включая автогрейдеры.
36. Основание укладывается в корыто готового земляного полотна, в дренирующий или морозозащитный слой, либо устраивается бескорытным способом (боковыми упорами в этом случае являются упорные брусья, рельсформы и т.д.).
37. Для укладки смесей из укрепленных каменных материалов рекомендуется использовать специальные укладочные машины. Применение автогрейдера без следящей системы допускается при укладке верхнего слоя основания или покрытия машиной, оснащенной специальной системой обеспечения ровности.
Если для распределения смеси используют специальные укладочные машины, то ее предварительно уплотняют вибрационными рабочими органами этих машин. Укладочными машинами рекомендуется распределять смесь непрерывно в течение рабочей смены, так как остановка машины и выключение вибрационных уплотняющих органов ведет к ухудшению ровности укладываемого основания.
38. Толщину слоя распределяемого материала назначают с учетом коэффициента уплотнения, который устанавливается опытным путем для каждой смеси в начале работ. Ориентировочно коэффициент уплотнения можно принять равным 1,2-1,3.
39. Окончательное уплотнение уложенного слоя основания рекомендуется осуществлять самоходными катками на пневматических шинах: 16-тонными (типа Д-627) или 30-тонными (типа Д-624 или Д-551); для отделки поверхности применяются гладковальцовые катки весом 5 т (например, Д-469). В отдельных случаях для отделки поверхности допускается применение автогрейдера, устраняющего неровности, образованные протектором катков на пневматических шинах.
40. Рабочая скорость укатки при первых и последних 2-3 проходах должна составлять 2-3 км/час. При последующих проходах скорость может быть повышена до 10 км/час. Для обеспечения ровности основания в процессе уплотнения необходимо трогать каток с места, осуществлять движение катка и изменять направление движения плавно, без рывков.
41. Плотность готового основания должна быть не ниже 0,98 от стандартной по всей высоте уплотняемого слоя.
Для достижения необходимой плотности основания требуется не менее 12 проходов катка по одному следу. При каждом последующем проходе катка на пневматических шинах перекрытие следа не должно превышать половины ширины колеса.
42. Уход за основанием из укрепленных каменных материалов рекомендуется осуществлять путем нанесения автогудронатором защитной водо-, паронепроницаемой пленки из быстро-, средне- и медленнораспадающейся эмульсии или другими пленкообразующими материалами. Допускается засыпка поверхности основания слоем песка или супеси с регулярной поливкой водой.
Вопросы, связанные с уходом за свежеуложенным основанием, более подробно изложены в "Методических рекомендациях по строительству дорожных одежд с основаниями из битумоминеральных смесей и местных каменных материалов, укрепленных малоактивными вяжущими или малыми дозами цемента" (М., 1972).
Устройство основания из укрепленных каменных материалов укладчиком с обеспечением требуемой ровности длиннобазовым планировщиком
43. Технология устройства основания приведена на рис. 3, а основные данные по машинам - в табл. 3 (приложение 2). Она предусматривает использование новых высокопроизводительных дорожно-строительных машин, обеспечивающих получение высококачественной, ровной дорожной одежды, может быть применена при разработке проекта производства и при организации работ на строящихся автомобильных дорогах. Схема составлена на устройство оснований толщиной 25 см и шириной 7,6м из укрепленных каменных материалов, приготовленных в установке и доставленных к месту укладки самосвалами.
44. До устройства основания земляное полотно должно быть подготовлено в соответствии с требованиями "Инструкции по сооружению земляного полотна автомобильных дорог" ВСН 93-63 и СНиП П-Д.5-62, причем получение ровной поверхности подстилающего слоя, а следовательно, и всей конструкции обеспечивается длиннобазовым планировщиком ДС-515.
45. Длина сменной захватки принята из расчета производительности ведущих машин: длиннобазового планировщика ДС-515 и универсального укладчика Д-724. Для лучшего уплотнения уложенного основания, исходя из условий допустимого технологического разрыва, рекомендуется сменную захватку разбивать на четыре участка.
46. Планировка верхней части готового земляного полотна или подстилающего слоя осуществляется длиннобазовым планировщиком ДС-515.
47. Подкатку спланированной поверхности рекомендуется вести полуприцепным катком на пневматических шинах Д-551 за 4 прохода по одному следу.
48. Доставляется смесь укрепленного каменного материала к универсальному укладчику Д-724 автомобилями-самосвалами.
49. Для укладки (разравнивания и предварительного уплотнения укрепленных каменных материалов) используют универсальный укладчик Д-724 или щебнеукладчик Д-337А, бетоноукладчик ДС-513, распределитель бетона Д-375.
50. Уплотняют уложенный слой полуприцепным катком на пневматических шинах Д-551 А или катками типа Д-624, Д-627 не менее чем за 12 проходов по одному следу. Отделка поверхности производится гладковальцовым катком Д-469 за 4 прохода по одному следу.
51. Уход за построенным основанием заключается в розливе битумной эмульсии по поверхности готового основания или в нанесении другого пленкообразующего материала; допускается засыпка основания песком с дальнейшей поливкой его водой.
52. Следующей технологической операцией является доставка смеси для вышележащего, слоя самосвалами к бункеру универсального укладчика Д-724, выгрузка смеси и укладка вышележащего слоя, универсальным укладчиком Д-724.
Устройство основания из укрепленных каменных материалов автогрейдером с обеспечением требуемой ровности асфальтоукладчиком со следящей системой
53. Технология устройства основания приведена на рис. 4, а основные данные по машинам - в табл. 4 (приложение 2).
54. Длина сменной захватки принята из расчета производительности основных машин: автогрейдеров и асфальтоукладчика со следящей системой. Для лучшего уплотнения уложенного основания, исходя из условий допустимого технологического разрыва, рекомендуется сменную захватку разбивать на 4 участка.
55. В технологический процесс устройства основания автогрейдером и асфальтрукладчиком со следящей системой входят следующие операции:
- планировка верхней части готового земляного полотна или подстилающего технологического слоя автогрейдером;
- подкатка спланированной поверхности полуприцепным катком на пневматических шинах Д-551А за 4 прохода по одному следу;
- доставка укрепленного каменного материала к месту укладки и выгрузка на готовое земляное полотно;
- разравнивание укрепленных каменных материалов автогрейдером (возможно применение специальных укладочных машин);
- уплотнение уложенного слоя: виброкатком Д-613 за 2 прохода по одному следу; полуприцепным катком на пневматических шинах Д-551А не менее чем за 12 проходов по одному следу; гладковальцовым катком Д-469 за 4 прохода по одному следу;
- розлив битумной эмульсии или другого пленкообразующего материала по поверхности готового сенования.
56. Следующей технологической операцией является доставка смеси вышележащего слоя самосвалами с выгрузкой в бункер асфальтоукладчика Д-699 со следящей системой и укладка этого слоя тем же асфальтоукладчиком.
