Технологическая карта комплексно-механизированного процесса на возведение насыпи земляного полотна из грунтов выемки прицепными скреперами и автогрейдером, оснащенными автоматическими системами управления рабочими органами
Министерство транспортного строительства
Всесоюзный п роектно - технологический институт транспортного
строительства « ВПТИ трансстрой »
Технологическая карта
комплексно - механизированного
процесса
на возведение насыпи земляного полотна
из грунтов
выемки прицепными скреперами
и автогрейдером , оснащенными
автоматическими системами
управления рабочими органами
Москва 1984
Технологическая карта разработана Всесоюзным проектно - технологическим институтом транспортного строительства « ВПТИтрансстрой » Минтрансстроя совместно с н аучно - производственным объединением Всесоюзного научно-исследовательского института строительного и дорожного машиностроения ( НПО ВНИИстройдормаш ) Минстройдормаша .
Технологическая карта рассмотрена на заседании технического совета ВПТИтрансстроя , протокол № 10 от 28.12.83 г .
Исполнители :
Зав . отделом строительства
железных дорог А . Б . Набатов
Гл . конструктор отдела
автодорог и аэродромов В . Н . Захаров
Зав . лабораторией ВНИИстройдормаша Э . И . Толстопятенко
Редактор Ю . Н . Дерюгин
СОДЕРЖАНИЕ
Область применения . 1 Технология и организация строительного процесса . 8 График производства работ . 17 Калькуляция затрат труда . 18 Техника безопасности . 20 Технико-экономические показатели . 21 Карта операционного контроля качества . 24 Приложение. Рекомендации по эксплуатации аппаратуры «Копир-Стабилоплан-10» . 25 |
1 . Область применения
1.1 . Содержание технологической карты
Технологическая карта составлена на возведение насыпи однопутного железнодорожного земляного полотна , с разработкой грунта II группы из смежной выемки прицепными скреперами , оснащенными системой автоматики « Копир - Стабилоплан » с применением при планировке верха земляного полотна и нарезке сливной призмы автогрейдера , оснащенного системой автоматики « Профиль -20», работающей по лазерным направляющим .
1.1.1 . Краткое описание работы системы автоматики « Копир - Стабилоплан »
Система автоматики « Копир - Стабилоплан » состоит из лазерного излучателя , фотоприемного устройства с механизмом перемещения, электрогидрораспределителя , электронных д атчиков для управления задней стенкой ковша скрепера , системой автоматического управления рабочим органом при перегрузке двигателя , блока управления подъемным устройством и пультом управления системой автоматики .
Принципиальная схема работы скрепера ДЗ -77-1 с системой автоматики « Копир - Стабилоплан » показана на рис . 1.
Управление ковшом скрепера состоит в перемещении его по высоте для удержания режущей кромки ковша на траектории заданной плоскости при движении машины вдоль планируемой поверхности .
Автоматическая стимуляция рабочих органов машин обеспечивается применением копирной системы , в которой опорная оптическая заданная плоскость создается вращением лазерного луча при помощи пентопризмы , скорость вращения которой выбрана исходя из максимальной рабочей скорости перемещения строительных машин и составляет 72 - 108 об ./ мин , а чувствительным элементом является фотоприемное устройство.
Рис . 1 . Принципиальная схема работы скрепера ДЗ -77 С -1 с аппаратурой « Копир - Стабилоплан »:
1 - лазерный излучатель ; 2 - электрогидрораспределитель ; 3 - пульт управления скрепером ; 4 - блок управления подъемным устройством ; 5 - фотоэлектрический приемник ; 6 - подъемное устройство ; 7 - бесконтактный электрический датчик автономной системы управления задней стенкой ; 8 - угловой датчик автономной системы управления положением режущей кромки ковша
В качестве источника излучения используется гелий - неоновый лазер СКГ -13, работающий в непрерывном режиме на волне 0,6328 мкм с выходной мощностью не менее 20 мкВт .
Дальность действия излучателя - до 500 м .
Фотоприемное устройство ( рис . 2), состоящее из трех фотоэлементов ( верхнего , среднего и нижнего ), вместе с механизмом перемещения устанавливается на кронштейне , который закрепляется на рабочем органе машины .
Фотоэлементы подключены к электромагнитам трехпозиционного электрогидрозолотника в гидросистеме цилиндра подъема и опускания рабочей кромки ковша скрепера .
Электрическая схема собрана так , что , пока средний фотоэлемент находится в плоскости лазерного луча , гидроцилиндр заперт .
При движении по неровной поверхности фотоэлектрический приемник вместе с машиной поднимается или опускается и средний фотоэлемент в ыходит из плоскости лазерного луча , уступая свое место соответственно нижнему или верхнему фотоэлементу . Это вызывает мгновенное включение электрогидрозолотника , и режущая кромка рабочего органа машины вместе с фотоприемником опускается или поднимается так , что средний фотоэлемент возвращается в плоскость лазерного луча .
В результате режущая кромка рабочего органа машины всегда движется строго параллельно лазерной плоскости . Система автоматического управления задней стенкой ковша скрепера состоит из безконтактного электронного датчика , управляющего электрогидрозолотником в гидравлической схеме подачи задней стенки для автоматической подсыпки грунта в местах в ыглублений разравниваемой поверхности земляного п олотна .
С одного поста лазерного излучателя можно одновременно управлять несколькими автоматизированными машинами .
Рис . 2 . Фотоприемник с подъемным устройством :
1 - фотоприемное устройство ; 2 - шток ; 3 - механизм перемещения ( МП ); 4 - водило ; 5 - датчик обратной связи ; 6 - электродвигатель ; 7 - редуктор
Для выполнения работ по планировке верха земляного полотна и нарезке сливной призмы используется автогрейдер ДЗ -31-1 ( рис . 3), отличающийся тем , что управление отвалом по высоте может осуществляться как по лазерному лучу при подключении фотоэлементов к электромагнитам электрогидрозолотника , так и по жесткому копиру ( копир - трос ) с использованием щупового датчика ДЩБ .
Планировку верха земляного полотна по лазерному копиру производят на прямолинейном участке с продольным уклоном до 30 ‰ и на участках с горизонтальными кривыми , а по жесткому копиру - на участках земляного полотна с вертикальными кривыми .
В данной технологической карте рассматривается организация работ на участке строительства с прямолинейным продольным профилем земляного полотна .
Для постановки оптической лазерной плоскости в заданное положение , в соответствии с продольными и поперечными уклонами и отметками земляного полотна , применяется лазерная геодезическая рейка ( рис . 4), состоящая из фотооптической головки и усилительно преобразовательного блока , установленных на рейке со шкалой . П итание осуществляется от трех элементов 3336.
Рис . 3 . Принципиальная схема работы авто - автогрейдера ДЗ -31-1 с системой автоматики « Профиль -30»:
1 - пульт управления системой автоматики « Профиль -20»; 2 - электрогидрораспределитель ЗСУ -8; 3 - автономный датчик контроля углового положения отвала ДКБ ; 4 - щуповой датчик управления отвалом по высоте , работающий по копиру ДЩБ ; 5 - фотоэлектрический приемник ; 6 - подъемное устройство
Рис . 4 . Геодезическая лазерная рейка
Технические характеристики и инструкция по эксплуатации аппаратуры « Копир - Стабилоплан »
Техническая характеристика скрепера ДЗ -77- С -1
Базовый трактор ........................................................................... Т -130.1. Г -2
Вместимость ковша , м3 :
геометрического ................................................................. 8 + 1,2
с « шапкой », до .................................................................... 11
Грузоподъемность скрепера , кН ................................................ 157
Ширина резания , мм , не менее .................................................. 2580
Максимальное заглубление , мм ................................................. 200
Толщина слоя отсыпки , мм , не менее ....................................... 400
Тип управления ............................................................................ гидравлический
Диапазон срабатывания системы
защиты от перегрузки , об. / мин ................................................... 700 - 800
Способ разгрузки ковша .............................................................. принудительный
Дорожный просвет под ножами , мм ......................................... 510
Колея колес , мм :
передних .............................................................................. 1600
задних .................................................................................. 2150
База в транспортном положении , мм ........................................ 6300
Габаритные размеры в транспортном
положении ( без трактора ), мм :
длина .................................................................................... 9915
ширина ................................................................................. 3145
высота .................................................................................. 2680
Радиус поворота , м ...................................................................... 14
Техническая характеристика аппаратуры системы « Копир - Стабилоплан -10»
Диапазон плавной установки
стабилизируемого уклона , % ...................................................... ± 8,8
Диапазон ступенчатой установки уклона , град ........................ ± 48
Диапазон дистанционного
задания установки ФПУ , мм ....................................................... от 0 до 200
Диапазон срабатывания системы
защиты двигателя от перегрузки , об / мин .................................. 700 - 800
Номинальный расход жидкости
гидрозолотника , л / мин ................................................................ 70
Габаритные размеры
( длина ´ ширина ´ высота ), мм :
пульта управления .............................................................. 315 ´ 290 ´ 159
блока перегрузки ................................................................ 206 ´ 166 ´ 130
гидрозолотника .................................................................. 373 ´ 178 ´ 84
устройства перемещения ФПУ ......................................... 820 ´ 280 ´ 140
Габаритные размеры ( диаметр , высота ), мм :
датчика частоты оборотов ................................................. 60 ´ 100
датчика ДКБ ........................................................................ 156 ´ 150
Напряжение питания ( постоянный ток ), В ............................... 12
Потребляемый ток , А .................................................................. 3,5
Масса аппаратуры , кг .................................................................. 60
Техническая характеристика автогрейдера ДЗ -31-1
Мощность двигателя , кВт ........................................................... 99
Управление рабочим органом .................................................... гидравлическое
Количество скоростей :
вперед .................................................................................. 4
назад .................................................................................... 8
Скорость движения автогрейдера , км / ч :
вперед
наименьшая ................................................................ 2,2
наибольшая ................................................................ 43
назад
наименьшая ................................................................ 4,7
наибольшая ................................................................ 25,2
Длина отвала , мм ......................................................................... 3745
Высота отвала , мм ....................................................................... 620
Боковой вынос отвала в обе стороны
относительно тяговой рамы , мм ................................................ 800
Угол установки отвала в
горизонтальной плоскости , град ................................................ 0 - 360
Угол резания , град , ( регулируемый ) .......................................... 30 - 70
Диапазон плавности установки
стабилизирующего поперечного уклона :
плавно , % ............................................................................ ± 8,8
ступенчато , град ................................................................. ± 48
Цена деления шкалы з адатчика
поперечного уклона , % ............................................................... 0,2
Диапазон регулировки чувствительной
системы в поперечном уклоне , угловые минуты ...................... 5 - 50
Диапазон дистанционной установки по высоте , мм ............... от 0 до 60
Цена деления шкалы з адатчика
установки по высоте , мм ............................................................. 5
Диапазон регулировки чувствительности
системы управления по высоте , мм ........................................... 0 - 80
Погрешность выдерживания поперечного уклона , % .............. 0,48
Техническая характеристика системы автоматики « Профиль -20»
Диапазон главной установки
стабилизируемого уклона , % ...................................................... ± 3,8
Цена деления шкалы задатчика уклона , % ................................ 0,2
Диапазон регулировки чувствительности
системы стабилизации
поперечного уклона , угловые минуты ....................................... от 5 до 50
Погрешность системы стабилизации
поперечного уклона , %, не менее .............................................. ± 0,15
Диапазон дистанционной установки
положения по высоте , мм ........................................................... от 0 до 80
Цена деления шкалы задатчика по высоте , мм ......................... 5
Диапазон регулировки чувствительности
системы управления по высоте , мм ........................................... от 1,6 до 7
Погрешность системы управления по высоте , мм ................... ± 1
Допустимый ток нагрузки , А ...................................................... 2,5
Электрическое питание :
род тока ............................................................................... постоянный
напряжение , В .................................................................... 10 ± 12 %
Потребляемый ток , А , не менее ................................................. 3,5
Техническая характеристика лазерного устройства
Длина волны излучения , мкм ..................................................... 0,6328
Мощность излучения , мкВт , не менее ....................................... 200,0
Угол развертки , град .................................................................... 360,0
Диапазон задания уклона , % ...................................................... 3,0
Радиус действия , м ....................................................................... 5 - 500
Точность задания опорной плоскости , угловые минуты ......... ± 8,6
Размер поперечного сечения луча по вертикали , мм :
не менее ............................................................................... 25,0
не более ............................................................................... 80,0
Скорость вращения узла
развертки излучателя , об / мин .................................................... 0 - 240
Напряжение питания , В :
излучателя ........................................................................... 220 (50 Гц )
фотоприемного устройства ............................................... 12,0
Потребляемая мощность , В :
излучателя ........................................................................... 30,0
фотоприемника .................................................................. 10,0
1.2 . Реквизиты проекта конструкции
1.2.1 . Разработчик систем автоматики « Копир - Стабилоплан » и « Профиль -20» - ВПО ВНИИстройдормаш , г . Москва , 2- я Фрунзенская ул ., 8.
1.2.2 . Разработка технологической карты производилась на основании требований СНиП II -39-76, СНиП III -8-76 и инструкции ВСН 186-75 .
1.3 . Схема конструкции
Поперечный профиль земляного полотна приведен на рис . 5.
1.4 . Состав работ
В состав работ , рассматриваемых технологической картой входят : установка поста лазерного излучателя , рыхление грунтов выемки , разработка выемки с перемещением и послойной отсыпкой грунта в насыпь прицепным скрепером , послойное уплотнение грунта пневмокатком , планировка верха земляного полотна и нарезка сливной призмы автогрейдером ; поддержание землевозных дорог в исправном состоянии .
Рис . 5 . Поперечный профиль земляного полотна однопутной железной дороги
1.5 . Характеристика условий производства работ
Настоящую технологическую карту рекомендуется применять при организации работ в условиях установившихся положительных температур наружного воздуха и допустимой влажности грунта выемки .
Для насыпей следует применять преимущественно грунты , имеющие оптимальную влажность или близкую к ней . Численное значение оптимальной влажности следует определять при испытании данного грунта по методу стандартного уплотнения или другими способами ( рассеянным гаммаизлучением , ультразвуком ). При строительстве земляного полотна лаборатории строительных управлений или контрольно - испытательные посты постоянно проводят испытания грунтов . При недостаточной влажности грунты увлажняют из поливомоечной машины в отсыпанном слое перед уплотнением , а при избыточной влажности принимают меры к просушиванию грунта , рекомендуемые нормативными документами .
На заболоченных участках и участках с выходом грунтовых вод , при разработке сыпучих песков , мореных и других грунтов , содержащих валуны и крупные включения размером более 2/3 наибольшей конструктивной глубины копания данного скрепера , применять скреперы не рекомендуется .
1.6 . Указания по привязке технологической карты к местным условиям
При определении потребности в рабочих кадрах и машинах для выполнения объемов работ в планируемые сроки необходима привязка технологической карты к местным условиям , при которой уточняют группу и характеристику грунта выемки , тип и марку используемых машин , климатические и погодные условия строительства , а также объемы работ и затраты труда .
2 . Технология и организация строительного процесса
2.1 . Указания по подготовке объекта и требования готовности предшествующих работ и строительных конструкций
До начала возведения насыпи земляного полотна и разработки выемки должны быть выполнены все предшествующие работы согласно требованиям СНиП III -8-76, в том числе : удаление мелколесья , пней , крупных камней , разбивка земляного полотна , устройства землевозных дорог , осушение заболоченных и переувлажненных участков трассы , срезка дерна , а также отвод поверхностных и грунтовых вод .
Плодородный слой почвы до начала основных работ должен быть снят в размерах , установленных техническим проектом , и уложен в отвалы для использования его в последующем при рекультивации земель .
2.2 . Схема организации строительной площадки в период производства работ ( рис . 6 ).
2.3 . Указания по технологии работ
2.3.1 . Последовательность выполнения работ
Технологической картой предусматривается производство работ по сооружению насыпи из грунта выемки с выполнением следующих технологических операций : установка поста лазерного излучателя ; рыхление грунта выемки трактором - рыхлителем ; резание и наполнение ковша скрепера грунтом выемки ; перемещение грунта скрепером от выемки до места выгрузки ; выгрузка грунта на насыпи и послойное разравнивание его скрепером ; послойное уплотнение грунта пневмо - катком ; поддержание землевозных дорог в исправном состоянии ; планировка верха земляного полотна и нарезка сливной призмы автогрейдером .
2.3.2 . Описание способов и методов производства работ
2.3.2.1 . Установка поста лазерного излучателя ( рис . 7 ).
Излучатель устанавливается по оси земляного полотна или вне его на специальном помосте , обеспечивающем установку инструмента на требуемую высоту . При установке поста лазерного излучателя вне границ земляного полотна , при возможности использования возвышений на местности , применение помоста не обязательно .
Пост лазерного излучателя располагают на границе захваток с таким расчетом , чтобы с одной стоянки обеспечить фронт работ по послойной отсыпке грунта и по планировке верха земляного полотна на участке протяженностью не более 800 м ( исходя из дальности действия лазерного излучателя ).
Рис . 6 . Схема организации строительной площадки :
I - участок по планировке верха земляного полотна автогрейдером ; II - захватка по послойному уплотнению грунта пневмокатками ; III - захватка по послойной отсыпке грунта скреперами ; а - последовательность проходок ; б - последовательность отсыпки слоев насыпи ; 1 - автогрейдер ; 2 - каток ; 3 - скрепер ; 4 - рыхлитель ; 5 - лазерный излучатель ; 6 - съезды ; 7 - проектная линия земляного полотна , обеспечиваемая срезкой грунта скрепером с применением лазерного излучателя
Рис . 7 . Схема установки поста лазерного излучателя :
а - при послойной отсыпке грунта в насыпь ; б - при планировке верха земляного полотна ; 1 - место установки поста лазерного излучателя ; 2 - опорная оптическая плоскость , создаваемая лучом лазера ; 3 - лазерная геодезическая рейка ; 4 - отсчет по лазерной рейке h = 280 + D h разр. + d ф /2; 5 - отсчет по лазерной рейке h = 280 + d ф /2; 6 - поверхность земляного полотна перед отсыпкой очередного слоя грунта ( ранее уплотнение земляного полотна ); 7 - готовый участок земляного полотна ; 8 - проектная отметка по оси верха земляного полотна ; 9 - поверхность верха земляного полотна до его планировки автогрейдером
В процессе возведения насыпи после выполнения технологических операций по отсыпке очередного слоя грунта или планировке верха земляного полотна с этой стоянки лазерного излучателя производят его перестановку для выполнения работ на последующих захватках .
При возведении насыпи земляного полотна на объекте протяженностью менее 800 м используется только один пост лазерного излучателя . При этом техник - геодезист периодически производит корректировку высотного положения лазерного излучателя .
При этом отметки опорной оптической плоскости ( Но ), создаваемой лазерным лучом , должны иметь такие значения :
а ) при послойной отсыпке
Но = 280 + Но i + D h разр . + d ф /2, см ( 1)
б ) при планировке верха земляного полотна
Но = 280 + Но i - D h упл . + d ф /2, ( 2)
где : Но - отметка верха земляного полотна в начале и конце захватки до отсыпки последующего слоя ;
D h - толщина разравниваемого или срезаемого слоя ;
D h разр. - в рыхлом состоянии ;
D h упл. - в уплотненном состоянии ;
280 см - конструктивной превышение фотоприемника над режущей кромкой скрепера , опущенного на поверхность земли ;
d ф - диапазон перемещения фотоприемника из крайнего нижнего в верхнее предельное положение (25 см ).
Постановка оптической плоскости в заданное положение , отвечающее требованиям формул ( 1) и ( 2) контролируется взятием отсчетов по лазерной рейке в начале и конце захватки . Корректируя положение лазерной плоскости , добиваются расчетных значений отсчетов в этих точках , которые должны соответствовать требованию :
D h расч . = 280 см ± D h + d ф /2;
+ ( при разравнивании ); - ( при планировке ).
Луч лазера устанавливают по заданному направлению , достигая расчетных отсчетов по лазерной рейке , устанавливаемой в начале и конце захватки ( h расч. = h и ).
2.3.2.2 . Рыхление грунта выемки бульдозером с рыхлителем
Необходимость предварительного рыхления грунтов перед разработкой скреперами определяется их видом , плотностью и консистенцией в соответствии с требованиями СНиП III -8-76.
Рыхление грунта должно производиться в объеме , не допускающем его пересыхания или переувлажнения ( в дождливую погоду ). Поэтому объем разрыхленного грунта не должен превышать сменной производительности скрепера .
2.3.2.3 . Резание и наполнение ковша скрепера грунтом выемки
Толщина слоя , срезаемого при наборе , зависит от вида грунта , а также от тягового усилия скрепера с толкачом ( табл . 1 ).
Таблица 1
Вместимость ковша скрепера , м 3 |
Толщина слоя грунта , см |
|||
песок |
супесь |
суглинок |
глина |
|
6 - 7 |
30 |
25 |
20 |
14 |
10 |
30 |
30 |
25 |
18 |
15 |
35 |
35 |
30 |
22 |
Зарезание грунта и заполнение ковша скрепера должны производиться только при прямолинейном движении тягача и скрепера .
Для облегчения набора грунта в ковш скрепера , сокращения времени набора и достижения наибольшего заполнения ковша следует производить резание грунта при движении машины на первой передаче , обеспечивающей максимальное тяговое усилие . Резание грунта следует производить по возможности под уклон до 80 ‰ . В глинистых грунтах необходимо применять ребристо - шахматную схему резания , а в сухих песчаных грунтах - гребенчатую схему зарезания грунта ( рис . 8). Величину заслонки ковша скрепера регулируют во время резания грунта . Во всех случаях при наборе грунта в ковш скрепера следует срезать слой наибольшей толщины .
С целью совмещения операций по набору грунта выемки и планировке верха земляного полотна ( перед срезкой последнего слоя грунта выемки ) увеличивают его фактическую толщину
D h упл. = (Нфакт. - Нпроект.), ( 3)
где : Нпр. - проектная отметка основной площадки в выемке ;
Нфакт. - фактическая отметка верха земляного полотна в выемке .
Перед началом срезки последнего слоя в выемке устанавливают второй пост лазерного излучателя так же , как и первый ( на насыпи ), если нет возможности использовать первый пост вследствие превышения действия лазерного излучателя ( свыше 500 м ). После этого скрепер ставят в начале выемки на заранее планированную эталонную площадку , отметки которой соответствуют проектным ( в дальнейшем эталонной площадкой будет служить след ковша скрепера ). Затем ковш скрепера с помощью ручного управления опускают до уровня поверхности площадки и в этом положении ковша поднимают штангу фотоприемника с таким расчетом , чтобы достичь проекции лазерного луча на среднюю линзу фотоприемника .
Рис . 8 . Способы резания грунта скреперами :
а - обычный; б - гребенчатый ; в - ребристо - шахматный ; z - направление движения; L - длина набора грунта; l 1 - путь резания ; l 2 - путь извлечения ковша скрепера; h - глубина резания; L 1 , L 2 , L 3 - длина пути набора при 1 - 3 зарезании грунта; 1 - 12 - проходы скреперов; В - ширина захвата
Сигналом о попадании лазерного луча на среднюю линзу фотоприемника служит загорание лампочки на панели индикатора в месте обозначения ± 0. Это положение фотоприемника фиксируется на шкале фотоотметчика высоты его подъема в кабине машиниста . Затем продольными сквозными проходами скрепера по длине выемки осуществляют срезку грунта и наполняют ковш . После транспортировки и отгрузки грунта в насыпь скрепер возвращается в выемку и , не доезжая до границы начала срезания ( планировки ) на расстояние 3 - 5 м машинист на ходу выставляет штангу фотоприемника на требуемую высоту ( поворачивает ручку подъема до ранее зафиксированного положения отметчика высоты подъема фотоприемника ) и включает автоматику . Затем операции повторяются . Фиксация положения фотоприемника на скрепере перед каждым циклом набора грунта обусловлена необходимостью выставлять штангу фотоприемника на разную высоту при наборе грунта в выемке при послойной отсыпке грунтов земляного полотна в насыпь ( с использованием двух постов лазерных излучателей ).
2.3.2.4 . Перемещение грунта скрепером от выемки до места выгрузки
При транспортировке грунта из выемки в насыпь рекомендуется передвигаться на третьей передаче .
В данной технологической карте принята эллиптическая схема движения скрепера , как наиболее целесообразная при продольной возке грунта из выемки в смежную насыпь . Движение груженых скреперов осуществляется по отсыпаемой насыпи , а возвращение порожних скреперов - по землевозной дороге за пределами насыпи . Возвращение порожних скреперов должно осуществляться на четвертой или пятой передаче .
2.3.2.5 . Послойная отсыпка грунта в насыпь скрепером
До начала выгрузки грунта в насыпь скрепером определяют расчетную толщину отсыпаемого слоя D h разр. по формуле 4.
D h разр. = D h упл. ´ Кр , где : ( 4)
D h упл. - принятая толщина слоя в плотном теле ;
Кр - коэффициент , учитывающий разрыхленность грунта ( принимается по табл . 2 и уточняется по результатам пробного уплотнения ).
Таблица 2
Грунт |
Коэффициент разрыхления |
Глина ломовая |
1,3 |
Глина мягкая жирная |
1,26 |
Гравийно - галечный |
1,18 |
Глина сланцевая |
1,3 |
Лесс мягкий |
1,21 |
Лесс отвердевший |
1,27 |
Песок |
1,12 |
Суглинок мягкий и лессовидный |
1,2 |
Суглинок тяжелый |
1,28 |
Супесь |
1,15 |
После установки первого поста лазерного излучателя на насыпи груженый скрепер устанавливают на эталонную площадку , которой является ранее уплотненное земляное полотно предыдущей захватки .
Затем ковш скрепера с помощью ручного управления ставят на заданную высоту от поверхности земляного полотна , соответствующей толщине отсыпаемого слоя ( D h разр. ). В этом положении ковша поднимают штангу фотоприемника с таким расчетом , чтобы достичь проекции лазерного луча на среднюю линзу фотоприемника .
Это положение фотоприемника принимается за исходное и фиксируется на шкале отметчика высоты его подъема в кабине машиниста .
Операции по послойной отсыпке грунта в насыпь ведут в автоматическом режиме ( по лазерному копиру ). При этом машинист скрепера должен выставить штангу фотоприемника на исходную высоту ( повернуть ручку подъема до нужного , ранее зафиксированного на шкале отметчика высоты , деления ) и включить автоматику на ходу скрепера , не доезжая до границы начала отсыпки грунта 3 - 5 м .
Послойная отсыпка грунта ведется по всей ширине насыпи от бровки к середине с учетом дополнительной присыпки к бровочным частям по 0 ,5 м для возможности послойного уплотнения откосных частей насыпи . Присыпные части после окончания отсыпки насыпи ликвидируют при планировке откосов земляного полотна . В данную технологическую карту работы по планировке о ткосов земляного полотна не включены .
Так как скрепер по правилам техники безопасности не может подходить к бровке земляного полотна ближе , чем на 0,5 м , то после разгрузки скрепера на ближайшей от края насыпи полосе выгруженный грунт перемещают дальше к краю насыпи и разравнивают автогрейдером , создавая тем самым присыпную часть насыпи , которая дает возможность послойного разравнивания и уплотнения грунтов в бровочной части земляного полотна и откосов насыпи .
С целью снижения дополнительных затрат на выполнение работ п о планировке верха земляного полотна , для достижения минимальной величины срезки автогрейдером перед отсыпкой последнего слоя насыпи , уточняют его фактическую толщину ( D h упл. ). Скорректированную толщину отсыпаемого слоя учитывают при назначении положения режущей кромки скрепера и высоты подъема фотоприемника .
2.3.2.6 . Послойное уплотнение грунта пневмокатком
Грунт уплотняют пневмоколесными катками послойно при оптимальной влажности последовательными продольными проходами по насыпи по ширине захватки .
Уплотнение грунта можно начинать после отсыпки грунта на протяжении половины длины захватки . Первые два прохода катки делают на расстоянии не менее 2 м от бровки откоса . Затем , смещая каждый последующий продольный проход на 1/3 ширины катка в сторону бровки откоса , прикатывают края насыпи . После этого продолжают уплотнение продольными проходами , перемещая проходы от края насыпи к ее оси с перекрытием каждого следа на 1/3 - 1/4 ширины катка и с разворотом на насыпи в конце захватки . Во время проходов вблизи бровки откоса каток не должен приближаться колесами к бровке присыпной части насыпи на расстояние ближе 0,5 м . Каждый последующий продольный проход катка по одному и тому же следу начинают после перекрытия предыдущими проходами всей ширины захватки .
Толщина отсыпаемых слоев грунта и расчетное количество проходов машины зависят от вида грунта , типа применяемых грунтоуплотняющих машин и требуемого коэффициента уплотнения ( табл . 3) в соответствии со СНиП III -8-76.
Фактическое число проходов и рациональный режим работы грунтоуплотняющих машин устанавливается по результатам пробного уплотнения
Таблица 3
Зависимость толщины отсыпаемых слоев грунта от его вида , типа машин и требуемого коэффициента уплотнения при применении пневмокатков массой 25 - 30 т
Наибольшая толщина слоя в плотном теле , м |
Необходимое число проходов |
||||||||||
глины , суглинки |
супеси , пески |
глины , суглинки |
супеси , пески |
||||||||
Коэффициент уплотнения грунта |
|||||||||||
0,90 |
0,95 |
0,98 |
0,90 |
0,95 |
0,98 |
0,90 |
0,95 |
0,98 |
0,90 |
0,95 |
0,98 |
0,5 |
0,4 |
0,25 |
0,6 |
0,45 |
0,3 |
4 - 6 |
8 - 10 |
12 - 15 |
4 - 6 |
6 - 8 |
10 - 12 |
Первый и последний проходы катка на полосе укатки выполняют на малой скорости 2 - 2,5 км / ч , промежуточные проходы - на скорости 5 км / ч . Насыпные несвязные грунты уплотняют при давлении в шинах 2 - 4 кг / см2 , а насыпные связные - при 5 - 6 кг / см2. После первых двух - трех проходов давление в шинах желательно увеличить в полтора - два раза . Технологическая схема уплотнения насыпи с применением пневмокатков показана на рис . 9.
2.3.2.6 . Планировка верха земляного полотна и нарезка сливной призмы автогрейдером
До начала планировочных работ геодезическая служба строительной организации должна произвести плановую и высотную разбивку оси и бровки земляного полотна , которая выполняется по знакам выноски проекта на местность и реперам при помощи геодезических инструментов и шаблона в соответствии с ВСН 186-75 . После установки поста лазерного излучателя с целью обеспечения проектной отметки опорной оптической плоскости , необходимой для планировки верха земляного полотна , автогрейдер с фотоприемным устройством ставят в начале участка земляного полотна на предварительно подготовленную эталонную площадку ( горизонтальная часть сливной призмы ). Затем отвал автогрейдера с помощью ручного управления опускают на поверхность площадки и в этом положении рабочего органа поднимают штангу фотоприемника до загорания лампочки на панели индикатора ± 0 , фиксируют нулевое положение задатчика высоты подъема ножа , нож автогрейдера в плане устанавливают под углом 70 ° к продольной оси земляного полотна и на первой скорости производится первая сквозная проходка на всю длину захватки .
Рис . 9 . Технологическая схема уплотнения насыпи пневмокатками :
1 - 5 - последовательность хода
На первой захватке место эталонной горизонтальной площадки подготавливается вручную и устраивается в начале захватки . На последующих захватках исходной позицией является конец предыдущей ( уже спланированной ) захватки .
Так как данный технологический процесс обеспечивает сооружение земляного полотна до выполнения отделочных работ с превышением проектных отметок не более 5 см , планировка верха земляного полотна и нарезка сливной призмы производится при наименьшем количестве проходок в соответствии с рис . 10 и табл . 4.
Рис . 10 . Порядок прохода автогрейдера при планировке и нарезке сливной призмы :
+ - направление рабочей проходки автогрейдера « туда »; - - то же « обратно »
Таблица 4
Номера проходок |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
Номера полос |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
Толщина стружки , см |
5 |
7,5 |
7,5 |
0 |
0 |
0 |
После срезки грунта до отметок горизонтальной части призмы на отвале автогрейдера ( на специальном кронштейне ) устанавливается пневматическое копирное колесо , а на его опорном стержне - щуп датчика продольного профиля .
Это необходимо для того , чтобы копирное колесо , перемещаясь на нарезанной ранее горизонтальной части земляного полотна , копировало его продольный профиль поверхности . Затем на шкале датчика маятникового типа , контролирующего поперечный уклон рабочего органа машины , задается поперечный уклон отвала автогрейдера , соответствующий проектной крутизне наклонной части сливной призмы . Автогрейдер располагается на предварительно подготовленной эталонной площадке в начале захватки нарезки правой или левой наклонных частей сливной призмы так , чтобы край отвала находился на расстоянии 1,15 м от оси земляного полотна , а сам отвал находился на проектной отметке земляного полотна . Затем на первой скорости сквозными проходами ( вторая и третья полосы ) по всей длине захватки производится срезка грунта . Срезаемый на насыпи грунт сбрасывается под откос . В процессе работы машинист должен направлять автогрейдер так , чтобы его переднее левое колесо двигалось по горизонтальной части сливной призмы .
Нарезка левой наклонной части сливной призмы производится так же , как и правой , только правая наклонная часть ( вторая полоса ) нарезается при рабочих проходках автогрейдера « туда », а левая ( первая полоса ) - при рабочих проходках « обратно ».
После нарезки горизонтальной и наклонной частей сливной призмы земляного полотна в той же последовательности производятся чистовые , сквозные по всей длине захватки , проходки автогрейдера .
Для этого отвал автогрейдера ставится в горизонтальное ( на первой полосе ) или заданное наклонной ( вторая и третья полосы ) положение и ручным управлением опускается на земляное полотно . В этом положении рабочего органа на первой скорости осуществляются чистовые сквозные проходки автогрейдера .
2.3.2.7 . Поддержание землевозных дорог в исправном состоянии автогрейдером
Для транспортировки грунта максимально используют существующую дорожную сеть .
Устройство временных землевозных дорог и порядок поддержания их в исправном состоянии должно осуществляться в соответствии с требованиями СНиП III -8-76 и « Руководством по сооружению земляного полотна автомобильных дорог », утвержденным 17.01.80 г . Главным техническим управлением Минтрансстроя .
2.3.3 . Наименование и перечень глав нормативно-технической документации
При выполнении комплекса работ по возведению насыпи следует выполнять требования « Технических указаний по технологии сооружения железнодорожного земляного полотна » ВСН 186-75 , М ., Оргтрансстрой , 1975, СН 449-72 « Указания по проектированию земляного полотна железных и автомобильных дорог », М ., Стройиздат , 1976, СНиП III -8-76, М ., Стройиздат , 1977 « Руководство по организации труда при производстве строительно - монтажных работ », глава 2 « Земляные работы ». М ., ЦНИИОМТП , 1971.
Операционный контроль качества работ мастер осуществляет в соответствии с КОКК настоящей технологической карты .
2.4 . Указания по организации труда
2.4.1 . Численно - квалификационный состав бригады
Работы по отсыпке насыпи из грунтов выемки выполняет бригада из 11 рабочих в таком составе : дорожный рабочий (4 разр . - 1); машинист бульдозера с рыхлителем (6 разр . - 1); машинист скрепера (6 разр . - 6); машинист автогрейдера (6 разр . - 1); машинист пневмокатка (6 разр . - 1); дорожный рабочий (3 разр . - 1).
В состав звена при необходимости включают водителя поливомоечной машины .
Для выполнения работ участок делят на захватки . Работы организуют так , чтобы грунт послойно отсыпался скреперами на одной захватке , а уплотнялся пневмокатками - на другой .
Планировка верха земляного полотна и нарезка сливной призмы осуществляется автогрейдером на участке , где завершены технологические операции по послойной отсыпке земляного полотна до проектных отметок и его уплотнению .
2.4.2 . Распределение операций между исполнителями внутри бригады
Машинисты скреперов разрабатывают грунт в выемке , перемещают и укладывают его в насыпь . Машинист бульдозера с рыхлителем осуществляет рыхление грунта в выемке , машинист автогрейдера занят на содержании землевозных дорог в исправном состоянии , производит работы по планировке верха земляного полотна и нарезке сливной призмы и по послойной планировке грунта бровочной части насыпи . Машинист пневмокатка производит послойное уплотнение грунта з емляного полотна . Дорожный рабочий под руководством техника - геодезиста производит установку поста лазерного излучателя .
Таблица 5
2.5 . График производства работ на возведение насыпи железной дороги высотой 1,5 м с применением машин, оборудованных автоматическим управлением по лазерному лучу
Примечания . 1. В трудоемкость работ включено время на отдых машинистов и время на технологические перерывы в размере 10 % .
2 . Цифрой над линией указана продолжительность операций, под линией - число рабочих .
Таблица 16
2.6 . Калькуляция затрат и заработной платы на возведение насыпи железной дороги высотой 1,5 м с применением машин, оборудованных автоматическим управлением по лазерному лучу
Шифр норм , шифр и числовые значения поправочных коэффициентов |
Содержание работ |
Состав звена |
Единица измерения |
На единицу |
Объем работ |
На конечную продукцию |
|
||||
Норма затрат труда , чел - ч |
Расценка , руб .- коп . |
Норма времени использования машины , маш .- ч |
|||||||||
Нормативная трудоемкость , чел - ч |
Сумма заработной платы , руб .- коп . |
Нормативное время использования машины , маш .- ч |
|
||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
Местная норма |
Установка поста лазерного излучателя |
Дорожный рабочий 4 разр .-1 |
пост |
0,34 |
0-62,5 |
- |
2 |
0,68 |
0-42,0 |
- |
|
§ Т 79-4-1 табл . 2 № 4б Применит . |
Рыхление грунта II группы в выемке рыхлителем ДП -22С |
Машинист трактора 6 разр . - 1 |
100 м3 |
0,097 |
0-07,7 |
0,097 |
61,48 |
5,56 |
4-73 |
5,96 |
|
§ 2-1-14 табл . 3 № 9 б + 4 г Применит. |
Разработка грунта II группы в выемке скрепером ДЗ -77 С , оборудованным автоматическим управленцем по лазерному лучу , при дальности возки 500 м |
Машинист скрепера 6 разр . - 1 |
То же |
3,95 |
3-11 |
3,95 |
61,48 |
242,85 |
191-20 |
242,85 |
|
§ 2-1-26 № 1 д Применит . |
Послойная планировка бровочной части земляного полотна автогрейдером ДЗ -31-1 |
Машинист автогрейдера 6 разр . - 1 |
1000 м2 |
0,44 |
0-34,8 |
0,44 |
2,0 |
0,88 |
0-70 |
0,88 |
|
§ 2-1-26 № 1 д Применит . |
То же |
То же |
То же |
0,44 |
0-34,8 |
0,44 |
2,0 |
0,88 |
0-70 |
0,88 |
|
§ 2-1-22 табл . 8 № 2 г + 4 г |
Послойное уплотнение насыпи полуприцепным пневмокатком ДУ -16 В за 10 проходов по одному месту |
Машинист трактора 6 разр . - 1 |
100 м3 |
0,646 |
0-43,7 |
0,646 |
52,72 |
34,06 |
23-04 |
34,06 |
|
§ 2-1-26 табл . 3 № 1 д Применит . |
Планировка верха земляного полотна автогрейдером ДЗ -31-1, оборудованным системой автоматического управления отвалом по лазерному лучу за два прохода |
Машинист автогрейдера 6 разр . - 1 |
1000 м2 |
0,44 |
0-34,8 |
0,44 |
2,8 |
1,23 |
0-97 |
1,23 |
|
§ 2-1-27 табл . 2 № 1 д Применит . |
Нарезка сливной призмы земляного полотна автогрейдером ДЗ -31-1, оборудованным системой автоматического управления отвалом по лазерному лучу за два прохода |
Машинист автогрейдера 6 разр . - 1 |
1000 м2 |
0,54 |
0-42,6 |
0,54 |
1,92 |
1,04 |
0-82 |
1,04 |
|
§ 2-1-30 в № в |
Ремонт и содержание землевозных дорог автогрейдером ДЗ -3 1 -1 |
То же |
То же |
0,46 |
0-36,3 |
0,46 |
4,5 |
2,07 |
1-63 |
2,07 |
|
|
Итого : на 400 м насыпи высотой 1,5 м |
288,76 |
223-93 |
288,09 |
|
||||||
|
на 1000 м3 грунта |
46,97 |
36-43 |
46,96 |
|
2.7 . Техника безопасности
При возведении земляного полотна необходимо строго соблюдать требования : СНиП III-4-80 « Техника безопасности в строительстве », М., Стройиздат , 1980; ОСТ 35-10-80 М ., ВПТИтрансстрой , 1981; « Типовой инструкции по охране труда для машинистов скреперов », М ., Оргтрансстрой , 1974; « Типовой инструкции по охране труда для машинистов грунтоуплотняющих машин », М ., Оргтрансстрой , 1975.
Перед началом движения скрепера необходимо убедиться , что путь очищен от всех препятствий ( от деревьев , кустарников , пней и камней ).
Места расположения подземных сооружений должны быть отмечены знаками . При транспортировке скрепера ковш следует поднять на 0,35 м от земли и надежно закрепить его на транспортных подвесках . Во избежание сползания скрепера под откос , при его транспортировке или разгрузке не разрешается приближаться к откосу выемки на расстояние менее 0,5 м .
Запрещается разгружать скрепер , двигая его назад под уклон . При разработке , транспортировке , разгрузке , планировке и уплотнении грунта двумя и более машинами , идущими друг за другом , необходимо соблюдать расстояние между ними не менее 5 м .
Запрещается находиться у ковша и выполнять какие - либо работы при поднятой передней заслонке или выдвинутой вперед задней стенке , а также при движении скрепера . Во время движения скрепера запрещается устранение неисправностей машины ( регулировка и смазка ) и перевозка людей . Каждый скрепер должен иметь звуковую сигнализацию , работа без которой запрещается .
Очищать ковш скрепера от грунта разрешается только после полной остановки трактора лопатой или скребком.
На допускается работа скреперов в мокрых глинистых грунтах .
При сооружении насыпей для движения груженых скреперов должны устраиваться временные въезды и съезды , уклон которых в грузовом направлении не должен превышать 7 ° , в порожнем - 27 ° .
Для буксировки самоходного скрепера следует применять только жесткий буксир , закрепленный за оба передних буксирных крюка .
Нельзя оставлять скрепер незаторможенным , а также с работающим двигателем без водителя . При техническом обслуживании или ремонте скрепера не разрешается приступать к работе в следующих случаях : до отключения двигателя , до затяжки рычага ручного тормоза и установки колодок под колеса ; при подъема скрепера или ковша скрепера над уровнем площадки без установки их на надежные опоры ; запрещается смазывать , регулировать , ремонтировать части бульдозера при его движении .
При работе катка следует соблюдать следующие требования : при работе катка любого типа запрещается движение тягача задним ходом ; запрещается отцеплять загруженный одноосный каток на пневматических шинах ; транспортировать катки на пневматических шинах необходимо на прицепе без балласта .
При изменении направления движения самоходных катков всех типов необходимо подавать предупредительный сигнал .
При нарезке сливной призмы расстояние от бровки насыпи до колеса автогрейдера должно быть не менее 0,5 м .
Работа автогрейдера на участках с крупными камнями , мешающими нормальной работе , до их уборки не разрешается .
При развороте автогрейдера в конце захватки или участка , а также на крутых поворотах , движение должно осуществляться на минимальной скорости .
К работе на скрепере и автогрейдере , оборудованным автоматическими системами управления рабочими органами по лазерному лучу и автономной системе , допускаются машинисты , прошедшие специальный курс обучения .
Перед включением системы автоматического режима управления машинами необходимо из зоны производства работ удалить посторонних лиц . При отказах автоматических систем необходимо отключить автоматику и перейти на ручное управление .
При монтаже , демонтаже и настройке , при техническом обслуживании систем следует пользоваться соответствующими инструкциями .
3 . Технико-экономические показатели
3.1 . Показатели затрат труда , машинного времени и выработки на одного человека
Таблица 7
Наименование показателей |
Количество |
Затраты труда на разработку 1000 м3 грунта , чел. - дн |
5,86 |
Затраты машинного времени на разработку 1000 м3 грунта , маш .- см |
5,85 |
Выработка на одного рабочего в смену , м3 |
121,5 |
3.2 . Расчет экономической эффективности от внедрения технологической карты с применением новой техники
3.2.1 . Краткая характеристика эталона для сравнения
Для расчета экономической эффективности внедрения технологической карты на возведение насыпи железной дороги с применением машин , оборудованных системой автоматического управления по лазерному лучу ( новая технология ), сравнение произведено с применением комплекта машин без лазерной автоматики ( исходный уровень ).
В комплект машин ( исходный уровень ) входят следующие машины : скрепер ДЗ -77 (6 шт .), автогрейдер Д -31 (1 шт .), бульдозер ДЗ -109- А с рыхлителем (1 шт .).
В процессе возведения насыпи этим комплектом машин выполняются такие работы : рыхление грунта II группы в выемке бульдозером с рыхлителем ; разработка грунта выемки скреперами ДЗ -77 с транспортировкой грунта на расстояние 500 м и с послойной отсыпкой его в тело насыпи ; послойное разравнивание отсыпанного грунта бульдозером ДЗ -109 А ; послойное уплотнение насыпи пневмокатком ДУ -16 В ; планировка верха земляного полотна и нарезка сливной призмы автогрейдером ДЗ -31; ремонт и содержание землевозных дорог автогрейдером ДЗ -31-1.
Новая технология исключает применение бульдозера при послойном разравнивании грунтов на насыпи , а также уменьшает затраты на производство работ по отсыпке и уплотнению грунтов земляного полотна вследствие повышенной точности выполнения планировочных работ . Поэтому сравнение произведено по работе следующих комплектов машин : скрепер ДЗ -77 С и автогрейдер ДЗ -31-1, оснащенные лазерной и автоматической системами управления рабочими органами машин ( новая технология ); скрепер ДЗ -77, автогрейдер ДЗ -31 и бульдозер ДЗ -109 А ( исходный уровень ). Затраты на работу пневмокатка входят в расчет экономической эффективности с учетом разности фактических объемов уплотнения грунта при новой и базовой технологии без стоимости оборудования .
3.2.2 . Исходные данные
Таблица 8
Наименование показателей |
Возведение насыпи комплектом машин , не оборудованных системой автоматического управления по лазерному лучу ( исходный вариант ) |
Возведение насыпи комплектом машин , оборудованных системой автоматического управления по лазерному лучу ( новая технология ) |
Годовой объем внедрения , 100 м3 |
4180 |
4180 |
Стоимость оборудования , руб . |
175146 |
171936 |
Показатели на 100 м3 грунта |
|
|
Прямые затраты , руб . |
32,35 |
24,48 |
в том числе : |
|
|
а ) основная зарплата рабочих , руб . |
5,17 |
3,88 |
б ) стоимость эксплуатации машин и механизмов , руб . |
27,18 |
20,60 |
Накладные расходы , руб ., зависящие : |
1,25 |
0,95 |
а ) от трудоемкости |
0,49 |
0,37 |
б ) от величины зарплаты |
0,76 |
0,58 |
Итого себестоимость , руб . |
33,60 |
25,47 |
Трудоемкость работ , чел. - дн. |
0,82 |
0,62 |
Удельные капитальные затраты , руб . |
41,90 |
41,13 |
Экономический эффект от внедрения технологической карты определяется по формуле :
Э = А × [(С1 - С2 ) + Ен ( К1 - К2 )];
Э = 4180 × [(33,60 - 25,43) + 0,15(41,90 - 41,13)] = 34630 руб .
3.2.3 . Пояснение к расчету
3.2.3.1 . Прямые затраты
3.2.3.1.1 . Основная заработная плата рабочих определена по калькуляции затрат труда , составленной на основании ЕНиР , Сборник 2, выпуск 1.
3.2.3.1.2 . Стоимость эксплуатации машин и механизмов
Количество маш .- смен на разработку грунта определено на основании ЕНиР , Сборник 2, Выпуск 1.
Цена маш .- смен определена на о сновании Ценника № 2 с пересчетом , исходя из продолжительности восьмичасового рабочего дня .
3.2.3.2 . Накладные расходы
3.2.3.2.1 . Накладные расходы , зависящие от трудоемкости работ , составляют 0,6 руб . на 1 чел. - дн .
Трудоемкость работ на 100 м3 грунта составят 0,82 чел. - дн . ( исходный уровень ) и 0,62 чел. - дн. ( новая технология ). В соответствии с этим накладные расходы , зависящие от трудоемкости работ , составили : исходный уровень - 0,82 × 0,6 = 0,49 руб .; новая технология - 0,62 × 0,6 = 0,37 руб .
3.2.3.2.2 . Накладные расходы , зависящие от величины заработной платы , составляют 15 % основной заработной платы рабочих : исходный уровень - 5,17 × 0,15 = 0,76 руб .; новая технология - 3,88 × 0,15 = 0,58 руб .
3.2.3.3 . Удельные капитальные затраты
Таблица 9
Балансовая стоимость оборудования
Наименование машин и механизмов |
Стоимость единиц , руб . |
Количество , шт . |
Сумма , руб . |
Скрепер ДЗ -77 С , оборудованный системой автоматического управления по л азерному лучу |
25550 |
6 |
153300 |
Автогрейдер ДЗ -31-1, оборудованный системой автоматического управления отвалом по лазерному лучу |
15136 |
1 |
15136 |
Лазерный излучатель |
1750 |
2 |
3500 |
Итого |
|
|
171936 |
Скрепер ДЗ -77 |
24300 |
6 |
145800 |
Бульдозер ДЗ -109 |
18700 |
1 |
18700 |
Автогрейдер ДЗ -31 |
10646 |
1 |
10646 |
Итого : |
|
|
175146 |
Путем деления балансовой стоимости оборудования на годовую производительность получаем капитальные затраты на 100 м3 грунта ( удельные капитальные затраты ), которые бу дут равны:
К1 = 175146 / 4180 = 41,90 руб .; К2 = 171936 / 4180 = 41,13 руб .
Таблица 10
Затраты маш .- смен и их стоимость на разработку 100 м3 грунта
Наименование машин |
Цена маш .- смен руб . |
Количество маш .- смен |
Стоимость эксплуатации машин , руб . |
Скрепер ДЗ -77 С , оборудованный системой автоматического управления по лазерному лучу |
34,98 |
0,493 |
17,25 |
Автогрейдер ДЗ -31-1, оборудованный системой автоматического управления отвалом по лазерному лучу |
27,37 |
0,122 |
3,35 |
Итого : |
|
|
20,60 |
Скрепер ДЗ -77 |
34,98 |
0,493 |
17,25 |
Бульдозер ДЗ -109 |
39,78 |
0,081 |
3,23 |
Автогрейдер ДЗ -31 |
27,37 |
0,245 |
6,70 |
|
|
|
27,18 |
3.3 . Потребность в машинах
Таблица 11
Наименование |
Тип , марка |
Количество |
Рыхлитель на тракторе Т -180 |
ДП -22 С |
1 |
Скрепер прицепной |
ДЗ -77- С -1 |
6 |
Пневмокаток |
ДУ -16 В |
1 |
Автогрейдер |
ДЗ -31-1 |
1 |
Лазерный излучатель |
ОГК -13 |
2 |
3.4 . Экономия балластного материала
3.5 . Предпосылки и исходные данные для расчета экономии балластного материала
Расчетная схема для определения экономии балластного материала приведена на рис . 11.
Траектория режущей кромки отвала автогрейдера принята по закону.
Повышение т очности при планировке верха земляного полотна автогрейдера , оснащенного лазерной автоматической системой управления отвалом , достигается при :
D = ± 1 см , вместо D = ± 5 см , согласно ВСН 186-75 .
Так как уменьшение толщины балластного слоя под шпалой согласно СНиП III -38-75 не допускается , минимальная толщина балластного слоя должна соответствовать максимальным отметкам земляного полотна .
3.6 . Расчет экономии балластного материала
Перерасход балластного материала на 1 км пути определяется по формуле :
У = D · в · L , м3 ,
где : в - ширина балластной призмы по низу , м ( при двухслойной конструкции балластной призмы для железнодорожной линии первой категории при однопутном земляном полотне в = 4,5 м );
L - длина участка , м .
Учитывая , что разность точностей выполнения планировочных работ автогрейдером без системы автоматики составляет ± 4 см , экономия балластного материала на 1 км пути будет равна :
У = 0,04 × 4,5 × 1000 = 180 м3
Рис . 11 . Расчетная схема для определения экономии балластных материалов за счет точности выполнения балластировочных работ :
1 - б алластный материал ; 2 - минимальная толщина балластного слоя ; 3 - траектория кромки отвала автогрейдера У = D × cos a ; 4 - объем перерасхода балластного материала ( заштрихованная часть )
4 . Материально-технические ресурсы
4.1 . Потребность в эксплуатационных горюче - смазочных материалах ( ГСМ )
Таблица 12
Наименование ГСМ |
ГОСТ |
Количество , кг |
||||||||||
Исходный уровень |
Новая технология |
|||||||||||
Рыхлитель ДП -22 С |
Скрепер ДЗ -77 |
Бульдозер Д-109 |
Автогрейдер ДЗ -31 |
Пневмокаток ДУ -16 В |
Итого |
Рыхлитель ДП -22 С |
Скрепер ДЗ -77С-1 |
Автогрейдер ДЗ -31-1 |
Пневмокаток ДУ -16 В |
Итого |
||
Дизельное топливо |
1667-68 |
23,0 137 |
14,6 3546 |
7,5 300 |
6,0 26 |
15,0 533 |
66,1 4542 |
23,0 137 |
14,6 3546 |
6,0 31 |
15,0 511 |
58,6 4271 |
Бензин |
2084-77 |
0,69 4 |
0,44 106 |
0,2 2 9 |
0,18 1 |
0,45 16 |
1,98 136 |
0,69 4 |
0,44 106 |
0,18 1 |
0,45 15 |
1,76 128 |
Моторное масло |
8581-78 |
1,15 7 |
0,73 177 |
0,37 15 |
0,30 1 |
0,75 27 |
3,3 227 |
1,15 7 |
0,73 177 |
0,30 1 |
0,75 27 |
2,93 212 |
Трансмиссионное масло |
23652-79 |
0,23 1 |
0,15 36 |
0,08 3 |
0,06 0,3 |
0,15 5 |
0,67 45 |
0,23 1 |
0,15 36 |
0,06 0,3 |
0,15 5 |
0,59 43 |
Консистентная смазка |
1033-79 |
0,35 2 |
0,22 53 |
0,11 5 |
0,09 0,4 |
0,23 8 |
1,00 68 |
0,35 2 |
0,22 53 |
0,09 0,5 |
0,23 8 |
0,89 64 |
Примечани е . В числителе указан расход ГСМ на 1 маш .- ч работы , в знаменателе - расход на полный объем работ (6148 м3).
Экономия ГСМ при применена : новой технологии на возведение насыпи высотой 1,5 м на захватке 400 м составила , кг : дизельного топлива - 271; бензина - 8; моторного масла - 15; трансмиссионного масла - 2; консистентной смазки - 4.
Карта операционного контроля качества при возведении насыпи земляного полотна
Контролируемые параметры |
Предельные отклонения |
Ширина насыпи ( положение бровок ) после отсыпки каждого слоя грунта |
D 1 = ± 6 |
Ш ирина сливной призмы |
D 2 = ± 10 |
Отметки бровки или оси земляного полотна |
D 3 = ± 1 |
Расстояния от оси пути до бровки земляного полотна ( при разбивке б ровки для контроля отметок ): |
|
на прямых |
D 4 = ± 2 |
на кривых |
D 4 = ± 3 |
Схема поперечного профиля насыпи с обозначением предельных отклонений
Примечания .
1 . Толщину отсыпаемых слоев следует назначать в з ависимости от условий производства работ , вида грунтов , применяемых уплотняющих машин в соответствии с ВСН 186-75 .
2 . Плотность верхней части насыпей толщиной 0,5 - 1 м после уплотнения должна быть н е менее 1,45 г / см3 .
3 . Отклонения от проектной плотности в сторону понижения допускаются не более чем в 10 % проб . По абсолютной величине отклонения должны быть не более 0,04 г / см3 .
4 . Для насыпей следует применять грунты , имеющие оптимальную влажность или близкую к ней .
5 . Увеличение крутизны откосов не допускается .
6 . Число проходов уплотняющих машин устанавливается пробным уплотнением .
7 . Поверхность слоев из менее дренирующих грунтов, располагаемых под слоями более дренирующих , должна иметь уклон в пределах 0,04 - 0,1 от оси насыпи к краям ; поверхность слоев из более дренирующих грунтов , располагаемых под слоями менее дренирующих , должна быть горизонтальной; возведение насыпей из неоднородных грунтов , состоящих из песка , суглинка и гравия , допускается лишь в виде естественной карьерной смеси .
Основные операции , подлежащие контролю |
Отсыпка грунта в насыпь |
Уплотнение насыпей |
Состав контроля |
Положение оси насыпи , толщина отсыпаемого слоя , ширина насыпи ( положение бровок ) после отсыпки каждого слоя , ширина сливной призмы , высота насыпи , крутизна откосов |
Число проходов уплотняющих машин , степень уплотнения верхней части насыпи . Влажность грунтов з емляного полотна в процессе его сооружения |
Метод и средства контроля |
Измерительный , теодолит , нивелир , рулетка , контрольный ш аблон , рейка , инвентарный откосник |
Измерительный , оборудование грунтовой лаборатории |
Режим и объем контроля |
Выборочный , промеры через 50 м |
Выборочный , одна проба на каждые 300 м3 укладываемого в насыпь грунта |
Лицо , контролирующее операцию |
Мастер , геодезист |
Мастер , лаборант мехколонны |
Лицо, ответственное за организацию и осуществление контроля |
Главный инженер мехколонны |
|
Привлекаемые для контроля службы |
Геодезическая группа |
Грунтовая лаборатория мехколонны |
Где регистрируются результаты контроля |
Разбивочный и нивелировочный журналы |
Журнал контроля уплотнения насыпей |
Приложение. Рекомендации по эксплуатации аппаратуры «Копир-Стабилоплан-10»
1 . Маркировка
1.1 . В соответствии с требованиями комплекта конструкторской документации должна быть написана маркировка : товарный знак предприятия - изготовителя ; наименование ; год выпуска и номер системы .
1.2 . Качество выполнения маркировки должно обеспечивать четкое и целое изображение в течение срока службы аппаратуры .
1.3 . Маркировка транспортной тары должна соответствовать требованиям комплектов конструкторской документации на систему .
2 . Упаковка
2.1 . Упаковка системы должна производиться в закрытых помещениях при температуре окружающего воздуха от 15 до 40 ° С и относительной влажности до 80 % при отсутствии в окружающий среде агрессивных примесей .
2.2 . Консервация металлических деталей системы должна производиться по ГОСТ 13168-69.
2.3 . Способ консервации и упаковки системы должен обеспечивать их сохранность при транспортировке и хранении в пределах установленного гарантийного срока .
3 . Требования безопасности
3.1 . Видов и источников опасности система не имеет . Особых требований безопасности к системе не предъявляется .
4 . Установка и настройка системы автоматики осуществляется в соответствии с инструкцией завода - изготовителя .
5 . Техническое обслуживание
При отклонении датчиков от пульта управления , во избежание попадания влаги и грязи , необходимо плотно завинчивать штепсельные колпачки .
На пульт управления , датчики и штекеры не должны попадать прямые струи воды или пара . Необходимо периодически проверять крепления датчиков , устройства перемещения , пульта управления и блока перегрузки . При необходимости нужно подтягивать болты крепления , проверять установку датчиков ( см . п . 8, 9).
При больших переездах с одной строительной площадки на другую , а также при длительных работах без применения автоматики рекомендуется во избежание повреждений снять датчик ДКВ и устройство перемещения ФПУ и убрать в ящик для ЗИПа .
5.1 . Виды и периодичность технического обслуживания
Принята планово - предупредительная система , предусматривающая проведение ежемесячного технического обслуживания ( ЕО ) и сезонное обслуживание (1 раз в год - зимой ).
Техническому обслуживанию подвергаются все элементы системы автоматического управления ( САУ ) по перечню работ , изложенному в настоящей инструкции .
5.2 . Перечень работ по техническому обслуживанию
5.2.1 . Порядок проведения ежемесячного обслуживания ( табл . 13 )
Таблица 13
Содержание работ |
Примечание |
1 |
2 |
1. Проверить наружным осмотром состояние узлов САУ « Копир - Стабилоплан -10», обратив особое внимание на ЗСУ -5, датчики ДКБ и КРД -25, устройство перемещения ФПУ |
Штепсельные разъемы должны быть затянуты до предела Изоляция проводов не должна иметь никаких повреждений Кнопки толкателей управляющего золотника ( пилота ) должны свободно перемещаться от нажатия пальца Датчики должны быть надежно закреплены Тросик датчика обратной связи должен быть надежно закреплен на штоке устройства перемещения Металлические фл ажки , закрепленные на конструкциях ковша и задней стенки скрепера , должны свободно входить в пазы датчиков КВД -25 |
2 . Проверить работу САУ при работающем двигателе |
|
2.1. Установить переключатель режима работы в положение ДБК ( влево ), задатчик установить в положение ± по шкале , включить тумблер питания |
Штоки обоих гидроцилиндров ковша скрепера должны перемещаться в соответствии с загоранием индикаторных лампочек на пульте управления ( вверх или вниз , в соответствии с заданным уклоном) |
2.2 . Установить переключатель в положение ФПУ ( вправо ), задатчик установить поочередно в положение 10 см , включить тумблер питания |
Шток устройства перемещения должен перемещаться и соответствии с заданным положением на 10 см ( вверх ) и на 5 см ( вниз ) |
2.3. Включить тумблеры « задняя стенка » и « питание », ковш скрепера поднять на 35 мм , затем опустить на 10 мм от исходного « нулевого » положения |
Шток гидроцилиндра задней стенки ковша должен соответственно перемещаться вперед , затем назад ; в крайних переднем и заднем положениях задняя стенка должна останавливаться |
2.4. Установить переключатель режима работы в положение ДКБ ( влево ), включить тумблеры « питание » и « задняя стенка », обороты двигателя установить - 700 - 800 об. / мин |
Ковш скрепера должен подниматься ( ступенчато ) вверх ( при 700 об. / мин ) и опускаться вниз в исходное зацепное положение ( при 800 об. / мин ) |
3. В конце смены отключить тумблер питания |
|
4. Тщательно очистить от грязи все узлы САУ |
|
5.2.2 . Сезонное обслуживание ( табл . 14 )
Таблица 14
Описание работ |
Примечание |
1 |
2 |
1. Тщательно очистить от грязи все узлы аппаратуры |
- |
2. Датчик углового положения ДКБ |
- |
2.1. Отсоединить штепсельный разъем , отвернуть болты крепления и снять датчик |
- |
2.2. Вымыть датчик ДКБ снаружи бензином и протереть ветошью |
Мыть следует несколько раз и протирать ветошью |
2.3. Отвернуть крышку и извлечь патрон с селикагелем |
Селикагель просушить |
2.4. Проверить исправность датчика ; для этого датчик установить штепсельным разъемом вверх , подать питание (12 В ), подключить прибор ( вольтметр ) к штырям штепсельного разъема ; поворачивать датчик влево и вправо до крайнего ( фиксированного ) положения чувствительного элемента и следить за показаниями прибора |
При повороте датчика влево и вправо стрелка прибора должна плавно (б ез скачков ) перемещаться по шкале |
2.5. Снять кожух ДКБ и смазать его согласно таблице 15 |
Соблюдать осторожность , чтобы не повредить преобразователь |
2.6. Одеть кожух ДКБ и закрепить ; поставить датчик на место и закрепить при помощи болтов |
Выставлять датчик согласно п . 6.1 настоящего паспорта |
3. Устройство перемещения ФПУ |
|
3.1. Отсоединить штепсельный разъем , отвернуть болты крепления и снять устройство перемещения и промыть бензином или соляркой |
После промывки протереть ветошью |
3.2. Проверить исправность устройства перемещения ; для этого положить его штепсельным разъемом вверх , подать питание (12 В ) на штырьки штепсельного разъема ; при перемене полярного напряжения , подающегося на штырьки , электродвигатель должен менять направление своего вращения |
При изменении полярности подаваемого напряжения ш ток устройства перемещения должен менять направления своего движения вверх или вниз |
3.3. Поставить устройство перемещения ФПУ на место и закрепить при помощи болтов |
Регулировать работу устройства перемещения ФПУ согласно п . 8.2 настоящего паспорта |
4. Обслуживание гидрораспределителя производится по инструкции на гидрораспределитель ЗСУ -5 |
|
Таблица 15
Указания по смазке датчика ДКБ
Места смазки датчика ДКБ |
Число точек смазки |
Смазочные материалы |
Примечание |
Шарикоподшипники оси маятника в ДКБ |
1 |
Масло приборное МВП ГОСТ 1805-76 |
Капельная масленка При смазке покачивать чувствительный элемент ( маятник ) |
6 . Возможные неисправности и их устранение
При выходе из строя системы автоматического управления рекомендуется сначала проверить кабельную сеть ( прозвонить провода ), а также убедиться в отсутствии механических повреждений аппаратуры .
Основные виды неисправностей , способы их обнаружения и устранения приведены в табл . 16.
Ремонт аппаратуры и проверка соответствия ее технических параметров паспортным данным должны производиться только специалистом и в специальном ( приспособленном ) закрытом помещении .
Таблица 16
Вид неисправности |
Причины |
Способ устранения |
1 |
2 |
3 |
1. Не горят индикаторные лампочки « ковш» ( переключатель режима работы повернут влево , тумблер питания включен , ручка задатчика повернута в положение ± 5 %), штепсельный разъем исполнительных механизмов ковша и задней стенки отключен от пульта управления |
Сгорели предохранители (1 А , 3 А ) |
Проверить кабельную проводку и электромагнит гидрораспределителя на короткое замыкание , устранить повреждение ( по возможности ) и заменить предохранители |
Перегорели индикаторные лампочки |
Проверить , в случае неисправности заменить |
|
Вышло из строя сравнивающее устройство или усилитель канала стабилизации ковша скрепера |
Проверить выходные сигналы сравнивающего устройства и выходные сигналы с транзисторов усилителя ; заменить вышедшее из строя СУ или транзистор усилителя ; если возможно , отремонтировать СУ |
|
2. При положении переключателя и тумблера питания согласно п . 1 таблицы и установке задатчика в с реднее ( на «0» %) положение горит индикаторная лампочка на пульте управления |
Нарушена установка датчика ДКБ |
Проверить и установить датчик согласно п . 8 паспорта |
3. При положении переключателя и тумблера питания согласно п . 1 таблицы и перемещения ручки задатчика в любое положение постоянно горит одна индикаторная лампочка накала |
Отсутствие одного из сигналов (с датчика или задатчика ) |
Проверить правильность внешних соединений |
Вышел из строя датчик ДКБ |
Датчик подлежит замене |
|
Вышел из строя задатчик |
Задатчик подлежит замене |
|
Вышло из строя сравнивающее устройство |
Заменить сравнивающее устройство |
|
4. При положении переключателя и тумблера питания согласно п . 1 таблицы , присоединении разъемных исполнительных механизмов к пульту управления , установке ручки задатчика в положение ковша на « подъем » ( опускание ) ковш двигается вниз ( вверх ) |
Неправильная коммутация внешних соединений с электроуправляемым гидрораспределителем ( исполнительным механизмом гидропривода ковша ) |
Взаимно переставить провода на клеммах гидрораспределителя |
Неправильно установлен датчик ДКБ |
См . п . 2 таблицы |
|
5. При положении ручек на пульте управления и внешних соединений соответственно п . 4 таблицы ковш скрепера остается неподвижным ( индикаторные лампочки загораются ) |
Не срабатывает электроуправляемый гидрораспределитель |
Заклинило плунжер управляющего или основного золотника . Нажать на контрольные кнопки на электромагнитах золотника , если ковш не перемещается , то надо снять боковую крышку ( отвернуть четыре болта ) основного золотника и сдвинуть (нажать ) с места плунжер , крышку снова закрыть и затянуть болты . Если это не помогает , заменить гидрораспределитель |
6. Не горят индикаторные лампочки « задняя стенка » ( переключатель режима работы повернут вправо , выключены тумблеры питания и « задняя стенка », штепсельный разъем исполнительного механизма отключен от пульта управления ) |
Сгорел предохранитель (3 А ) |
Проверить кабельную проводку и электромагнит гидрораспределителя на короткое замыкание , по возможности устранить повреждение и заменить предохранитель |
Перегорели индикаторные лампочки |
Проверить , в случае неисправности заменить |
|
Вышли из строя датчики управления задней стенкой ( КВД -25), установленные на тяговой раме скрепера |
Проверить кабельную проводку и выходные сигналы с датчиков , заменить вышедшие из строя датчики |
|
Вышли из строя реле , коммутирующие цепь управления |
Проверить контакты реле , заменить вышедшие из строя реле |
|
7. При положении ручек на пульте управления соответственно п . 6 таблицы , присоединении штепсельного разъема исполнительного механизма к пульту и при поднятии ( опускании ) ковша от исходного положения на 30 мм задняя стенка не перемещается ( индикаторные лампочки загораются ) |
Не срабатывает электроуправляемый гидрораспределитель ( исполнительный механизм ) |
С м . п . 5 |
8. Индикаторная лампочка « перегрузка » все время мигает ( включены тумблеры « питание » и « перегрузка », ковш поднимается при максимальных оборотах двигателя ) |
Напряжение , снимаемое с тахогенератора ( ТГ - ТЭ -45), не подается в схему управления |
Проверить кабельную проводку и правильность внешних соединений на обрыв , устранить повреждение Проверить выходной сигнал ( напряжение ) с тахогенератора , заменить вышедший из строя ТГ Проверить выходной сигнал ( напряжение ) с платы выпрямителя ВТ ; если невозможно отремонтировать , заменить выпрямитель |
Вышло из строя ( залип контакт ) реле , коммутирующее по питанию мультивибратор ( МВ) |
Проверить контакты реле , если не удается отремонтировать , заменить реле Р 2 |
|
9. Электродвигатель устройства перемещения не вращается , шток не перемещается ( переключатель режима работы повернут вправо , включен тумблер питания ) |
См . п . 1 |
Проверить кабельную проводку внешних соединений и электродвигатель на короткое замыкание ; устранить неисправность ( по возможности ) и заменить предохранители |
Вышли из строя выходные транзисторы усилителя |
Заменить транзисторы |
|
См . 1 |
См . 1 |
|
Вышло из строя реле , коммутирующее обмотку электродвигателя |
Проверить контакты реле ; если не удается отремонтировать , заменить реле |
|
Вышел из строя электродвигатель |
Проверить обмотку электродвигателя , заменить электродвигатель |
|
Вышел из строя переключатель |
Проверить контакты переключателя , если не удастся отремонтировать , заменить переключатель В 2 |
7 . Правила хранения и консервации
Хранение аппаратуры должно производиться в закрытых складских помещениях в нераспакованном виде , в положении , определяемом знаком « верх ». Допускается укладка ящиков с аппаратурой не более чем в четыре яруса .
Хранение аппаратуры в одном помещении с кислотами , реактивами и другими материалами , которые могут оказать вредное воздействие на нее , не допускается . После хранения при отрицательных температурах перед распаковкой и расконсервацией , аппаратура должна быть выдержана при нормальной температуре помещения не менее 6 ч .
8 . Гарантийные обязательства
Изготовитель гарантирует соответствие автоматической системы требованиям технических условий ТУ 25-06.1494-80 при соблюдении потребителем условий монтажа , эксплуатации , хранения и транспортировки .
В течение гарантийного срока изготовитель обязуется безвозмездно заменить или отремонтировать автоматическую систему , вышедшую из строя по в ине изготовителя .
Срок гарантии - 18 месяцев со дня ввода автоматической системы в эксплуатацию .
9 . Свидетельство о приемке
Автоматическая система « Копир - Стабилоплан -10» заводской номер
_________________________________________________________________________
соответствует техническим условиям ТУ 25-06.1494-60 и признана годной для э ксплуатации .
Дата выпуска «___» ___________ 198 _ г .
Представитель ОТК __________________
10 . Свидетельство об упаковке
Автоматическая система « Копир - Стабилоплан -10», заводской
номер ___________________________________________________________________
упаковка согласно требованиям , предусмотренным конструкторской документацией .
Дата упаковки «___» _____________ 198_ г .
Упаковку произвел _____________________
Изделие после упаковки принял __________