3.12. Бульдозерные работы

При строительстве и ремонте мелиоративных каналов бульдозерные работы выполняются с целью разравнивания новых и срезки существующих кавальеров, засыпки временных и ликвидируемых каналов.

Разрабатываемый при строительстве новых и ремонте существующих каналов грунт отсыпается в кавальеры конической формы. Объем отсыпки в кавальер (в естественном сложении) равен объему выемки на одной позиции экскаватора:

W = ω S,

где ω – площадь поперечного сечения выемки устраиваемого нового или подчистки (углубления и уширения) существующего канала;

S – шаг передвижки экскаватора при смене забоя.

В зависимости от сочетания объема выемки и шага экскаватора соседние кавальеры могут как не перекрываться, так и частично перекрываться (рис. 3.19, а, б).

В первом случае (рис. 3.19, а) при S ≥ mh

где h – высота образуемого кавальера;

m – коэффициент заложения откоса кавальера, зависящий от угла естественного откоса отсыпаемого грунта.

а

б

Рис. 3.19. Расположение кавальеров:

а – без перекрытия; б – с перекрытием

Во втором случае (рис. 3.19, б) высота кавальера не может быть выражена простым алгебраическим выражением. Наши расчеты и выполненный анализ позволили выразить высоту образуемого кавальера в графическом виде в зависимости от объема выемки на погонную длину 1 м канала, коэффициента разрыхления грунта, угла естественного откоса отсыпаемого грунта (m = ctg φ) и шага экскаватора при смене забоя (рис. 3.20).

Практически значение высоты отсыпаемого кавальера состоит в том, что она влияет на ширину отвала по основанию и вместе с шириной бермы должна учитываться при подборе экскаватора и в определенной мере определяет эффективность использования машины.

Засыпка временных каналов осуществляется поперечно-челночными ходами бульдозера вначале грунтом выемки, затем растительным грунтом. Средние расстояния перемещения грунта при этом будут следующими:

L_ср.р.г = m_{о р.г} h_{о р.г} + С₁ + 0,5В;

L_ср = m_оh_о + С₂ + 0,5В.

Рис. 3.20. График для расчета высоты кавальеров, отсыпаемых

одноковшовыми экскаваторами при устройстве каналов

Аналогично выполняется засыпка ликвидируемых каналов существующей старой сети. Для засыпки используется грунт существующих кавальеров, если они сохранились, или срезка с прилегающей к каналу территории.

Разравнивание кавальеров в зависимости от объема выемки на погонную длину 1 м выполняется универсальным бульдозером движением машины вдоль оси канала (при удельном объеме выемки до 1,0–1,5 м³/п.м) или в два этапа бульдозером с неповоротным отвалом при значительных удельных объемах (рис. 3.21). Последнее обстоятельство объясняется тем, что ширина бермы, как правило, не позволяет разместиться бульдозеру перпендикулярно оси канала (ширина бермы меньше габаритной длины бульдозера). В таком случае на первом этапе бульдозер косыми ходами перемещает грунт во временный отвал на расстояние , а на втором – поперечно-челночными – разравнивает грунт слоем заданной толщины или при необходимости перемещает его в насыпь (дамбу, земляное полотно дороги).

Рис. 3.21. Схема перемещения кавальера во временный отвал бульдозером

Наш анализ показывает, что требуемый угол α перемещения грунта на первом этапе определяется выражением

где С – ширина бермы, м;

L_б – габаритная длина используемого бульдозера, м;

В_б – колея базового трактора бульдозера по наружным кромкам гусениц;

Δ – ширина полосы срезания кавальера бульдозером, определяемая исходя из тяговых возможностей базового трактора;

ω – удельный объем выемки грунта, уложенного в разравниваемый кавальер.

Минимальное расстояние перемещения грунта косым ходом бульдозера, исходя из размещения продольного габарита бульдозера на втором этапе работы:

Кавальер разравнивается по полосе, ширина которой

где t – толщина слоя разравнивания, м;

ω_р – удельный объем разравнивания грунта, м³/п.м;

К_р – коэффициент разрыхления грунта, уложенного в кавальер.