Планировочные работы для доведения до проектного очертания грунтовых поверхностей

Планировочные работы состоят в доведении до проектного очертания всех грунтовых поверхностей: откосов насыпей и выемок, основной площадки земляного полотна (которой должно быть придано очертание, обусловленное формой сливной призмы), а также кюветов в выемках, откосов и площадок резервов и кавальеров, берм.

В насыпях планировку основной площадки с нарезкой сливной призмы выполняют до планировки откосов. В выемках сначала планируют откосы, затем нарезают сливную призму и кюветы. Точность планировки основной площадки весьма высокая: ±5 см. Выполнить планировочные работы с подобной точностью возможно лишь в тех случаях, если отметки земляного полотна в исходном состоянии отклоняются от проектных не более чем на 15 см. В противном случае до планировки необходимо досыпать грунт и равномерно уплотнить его в местах понижений или срезать в местах повышений верха земляного полотна, для чего удобно использовать скреперы.

Планировку основной площадки насыпи выполняют по этапам, в соответствии с которыми фронт работ разбивают на захватки. Сначала производят разбивку, и на кольях, устанавливаемых через 20 м на откосах насыпи, закрепляют переносные визирки, фиксирующие уровень верхней площадки сливной призмы. Затем автогрейдером по всей ширине нарезают горизонтальную площадку с необходимым перераспределением грунта между местами срезки и понижений, а при повторных проходах — боковые наклонные поверхности сливной призмы.

В заключение поверхность сливной призмы заглаживают тыльной стороной отвала, установленного перпендикулярно оси автогрейдера, который движется задним ходом. Соответствие очертания нарезанной сливной призмы проектному проверяют нивелировкой.

Хотя автогрейдер является совершенной планировочной машиной, но он при нарезке сливной призмы с необходимой точностью и при наличии не только поперечного, но и продольного уклона планируемых поверхностей должен совершать многочисленные рабочие проходы, связанные с трудоемкими разбивками. Однако и при этом не во всех местах удается достичь требуемого качества планировки, поэтому приходится выполнять ручные зачистки. В целом планировочные работы кропотливые и медленные.

Чтобы повысить точность планировки, применяют автогрейдеры с автоматическим управлением отвалом от копирной проволоки (см. п. 2.17.2), что позволяет обеспечить точность планировки +3 см. Технология планировки с установкой копирного тросика описана в специальной литературе. Если на части ширины основной площадки уже имеется точно спланированная поверхность, можно вести планировку остальных частей основной площадки с помощью другого датчика — копирного колеса, монтируемого на отвале.

Сообразно с положением нарезанной части основной площадки автоматическая система управляет отвалом. Точность планировки по копирному колесу ниже, чем по копирному тросу, но отвечает установленным нормам.

Весьма большой объем планировочных работ возникает при сооружении земляного полотна в пределах станционных площадок. Такие площадки стремятся заложить с возможно меньшим продольным уклоном; водосток в их пределах имеет, как правило, поперечное направление. Чтобы обеспечить его, земляному полотну станционной площадки придают поперечный уклон в одну или обе стороны.

В первом случае говорят об односкатном, а во втором — о двускатном поперечном профиле станционного земляного полотна. В пределах одного ската обычно располагают 4...6 станционных путей, а с низовой стороны прокладывают водоотводные канавы или лотки для удаления воды в местные сточные бассейны. Ширина ската оказывается довольно значительной, и он представляет собой обширную площадку точной планировки, выполняемой автогрейдерами с нивелирным контролем.

На крупных станциях с большой шириной основной площадки поперечный профиль земляного полотна делают с двумя и более смежными двускатными поверхностями (пилообразный профиль). В понижениях между скатами закладывают продольные водоотводы с уклонами не менее 2%о и поперечными выпусками.

Водоотводы выполняют в виде закрытых лотков или при необходимости дренажей. Их строительство представляет большой и сложный комплекс работ, относящийся к устройству инженерных сетей. Планировка земляного полотна крупной станции должна быть завершающей работой, после которой приступают к укладке балластного слоя. Движение транспорта по спланированным скатам земляного полотна станционной площадки, исключая транспорт, используемый для завоза балласта, запрещается.

Если в районах с засушливым климатом земляное полотно на станции устраивают из песчаных, скальных крупнообломочных и прочих дренирующих грунтов, то верх его планируют без поперечного уклона и при отсутствии продольного уклона всю станционную площадку делают горизонтальной.

Планировку откосов выполняют различными машинами в зависимости от их высоты. Если высота откоса не превышает 3,5 м, то предпочтительно вести планировку продольными проходами автогрейдера или бульдозера. Для выполнения таких работ на машине монтируют дополнительный отвал — откосник.

Сначала планируют верхнюю часть откоса, для чего откосник устанавливают с требуемым наклоном книзу, затем — нижнюю, для чего откосник устанавливают под углом кверху (рис. 3.71). Ориентиром планировочных отметок при этом служит верхняя часть откоса, которую отрабатывают по предварительной разметке.

Рис. 3.71. Планировка откосов бульдозером или автогрейдером с дополнительным откосником (показан штриховкой): а — проход машины поверху: б — проход машины понизу

Грунт, срезанный с откосов насыпей, распределяют по берме с уклоном в сторону от насыпи. Грунт, снятый с откосов выемок, убирают скреперами или бульдозерами в порядке подготовки к планировке основной площадки. Откосы земляного полотна большей высоты планируют экскаваторами-планировщиками с телескопической стрелой.

Такими экскаваторами можно выполнять планировочные работы при высоте откосов до 11 м. При этом сначала ведут планировку с верхней стоянки, когда экскаватор располагают на основной площадке насыпи или обрезе откоса выемки, а затем с нижней стоянки, т. е. с бермы насыпи или основной площадки выемки.

Планировку производят циклично: экскаватор отрабатывает часть откоса, а затем, перемещаясь примерно на 2 м, планирует следующий участок площади откоса с перекрытием прежнего на 0,3...0,5 м. Вместе с планировочным экскаватором могут работать транспортные средства для заблаговременной вывозки грунта из выемок.

При планировке высоких откосов используют также экскаваторы-драглайны, ковш которых заменяют двухотвальным скребком. Скребок перемещается по откосу на канатах подвесной системы драглайна и срезает излишний грунт. При очень глубокой обработке откоса основными машинами применяют драглайны с обычным ковшом. Экскаватор с верхней стоянки набирает грунт в ковш и разгружает его в отвал или на транспорт.

Выемки в скальных и мерзлых грунтах планируют с помощью гидравлических обратных лопат, ковшами которых при зачерпывающем движении с высоким режущим усилием устраняют отдельные выступы, удаляют камни и т. д. Иногда поверхность откоса заглаживают тяжелой якорной цепью, протягиваемой по откосу двумя бульдозерами, один из которых движется по обрезу откоса, другой — по основной площадке.

Производительность планировочных работ рассчитать заранее практически невозможно, так как фактическое состояние планируемой поверхности неизвестно и не фиксируется обмерами. Поэтому при подборе планировочных машин ориентируются на обобщенные показатели производительности. Планировку однопутной основной площадки автогрейдером ведут с темпом 500...600 м в смену в зависимости от группы грунта (при автоматическом управлении отвалом — 600...850 м в смену).

Планировку откосов насыпей и выемок при высоте до 3,5 м как автогрейдерами, так и бульдозерами выполняют с производительностью до 4000 м² поверхности откоса в смену. Экскаваторы-планировщики дают примерно вчетверо меньшую выработку: в грунтах I и II групп — около 1100 м, в грунтах III группы — 800 м² поверхности откоса в смену. Драглайны с двухотвальным скребком планируют в среднем примерно 1250 м² откоса в смену, с обычным ковшом — в 2,5 раза меньше.

Нарезка кюветов в выемках является завершающей работой цикла планировки. Ее делают либо многоковшовыми кюветокопателями, либо экскаваторами-планировщиками и обратными лопатами с погрузкой грунта в автомобили-самосвалы. При этом совершенно обязательна предварительная планировка основной площадки, так как канавокопатель идет с постоянным заглублением рабочего органа и нарезает кювет с продольным профилем, соответствующим профилю выемки.

При разработке кюветов экскаваторами применяют профилировочные ковши. Весьма удобны для этого гидравлические обратные лопаты со смещенной осью копания Нарезая кювет, эти экскаваторы могут двигаться в стороне от него. На экскаваторах-планировщиках при нарезке кюветов монтируют боковую вставку стрелы, что также позволяет вести копание со смещением относительно оси кювета.

Работы по нарезке кюветов во многом сходны с работами по устройству других водоотводов, которые уже рассматривались выше. Особенностью работ по нарезке кюветов является лишь необходимость автомобильного движения по спланированной основной площадке, которая не должна быть повреждена. Поэтому для вывозки грунта, образующегося при разработке кюветов, необходимо использовать легкие автомобили-самосвалы.

Не следует вести работы в дождливую погоду, так как несущая способность влажных грунтов резко снижается. Кюветокопатели вынимают в зависимости от группы грунта 240...310 м³ грунта в смену, что соответствует 300...400 м кювета, а одноковшовые экскаваторы — до 170 м³ грунта в смену. Для нарезки кюветов в мерзлых грунтах в комплексе с планировкой сливной призмы разрабатываются особые средства механизации.