Mechanik maszyn i urządzeń drogowych_833[01]_Z2_02

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

2. Wymagania wstępne

3. Cele kształcenia

4. Materiał nauczania

4.1. Przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej

oraz ochrony środowiska podczas wykonywania podbudów

4.1.1. Materiał nauczania

4.1.2. Pytania sprawdzające

4.1.3. Ćwiczenia

4.1.4. Sprawdzian postępów

4.2. Pojęcie gruntu budowlanego – rodzaje, właściwości mechaniczne

i cechy fizyczne

4.2.1. Materiał nauczania

4.2.2. Pytania sprawdzające

4.2.3. Ćwiczenia

4.2.4. Sprawdzian postępów

4.3. Makroskopowe i polowe rozpoznawanie gruntów

4.3.1. Materiał nauczania

4.3.2. Pytania sprawdzające

4.3.3. Ćwiczenia

4.3.4. Sprawdzian postępów

4.4. Analizowanie elementów tabeli robót ziemnych

4.4.1. Materiał nauczania

4.4.2. Pytania sprawdzające

4.4.3. Ćwiczenia

4.4.4. Sprawdzian postępów

4.5. Technika pracy koparek i ładowarek

4.5.1. Materiał nauczania

4.5.2. Pytania sprawdzające

4.5.3. Ćwiczenia

4.5.4. Sprawdzian postępów

4.6. Technika pracy maszyn do odspajania płaskiego

4.6.1. Materiał nauczania

4.6.2. Pytania sprawdzające

4.6.3. Ćwiczenia

4.6.4. Sprawdzian postępów

4.7. Technika pracy maszyn do stabilizacji i zagęszczania gruntów

4.7.1. Materiał nauczania

4.7.2. Pytania sprawdzające

4.7.3. Ćwiczenia

4.7.4. Sprawdzian postępów

4.8. Technika pracy maszyn do przygotowania kruszyw

4.8.1. Materiał nauczania

4.8.2. Pytania sprawdzające

4.8.3. Ćwiczenia

4.8.4. Sprawdzian postępów

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.9. Technika pracy maszyn do robót palowych

4.9.1. Materiał nauczania

4.9.2. Pytania sprawdzające

4.9.3. Ćwiczenia

4.9.4. Sprawdzian postępów

5.10. Wykonywanie podbudowy

4.10.1.Materiał nauczania

4.10.2. Pytania sprawdzające

4.10.3. Ćwiczenia

4.10.4. Sprawdzian postępów

5.11. Recykling

4.11.1.Materiał nauczania

4.11.2. Pytania sprawdzające

4.11.3. Ćwiczenia

4.11.4. Sprawdzian postępów

5. Sprawdzian osiągnięć

6. Literatura

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

WPROWADZENIE

Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy o wykonywaniu podbudowy dróg.
W poradniku zamieszczono:

–

wymagania wstępne – wykaz umiejętności, jakie powinieneś mieć już ukształtowane,
abyś bez problemów mógł korzystać z poradnika,

–

cele kształcenia – wykaz umiejętności, jakie ukształtujesz podczas pracy z poradnikiem,

–

materiał nauczania – wiadomości teoretyczne niezbędne do opanowania treści jednostki
modułowej,

–

zestaw pytań, abyś mógł sprawdzić, czy już opanowałeś określone treści,

–

ćwiczenia, które pomogą Ci zweryfikować wiadomości teoretyczne oraz ukształtować
umiejętności praktyczne,

–

sprawdzian postępów,

–

sprawdzian osiągnięć, przykładowy zestaw zadań. Zaliczenie testu potwierdzi
opanowanie materiału całej jednostki modułowej,

–

literaturę uzupełniającą.

Bezpieczeństwo i higiena pracy

W czasie pobytu w pracowni musisz przestrzegać regulaminów, przepisów

bezpieczeństwa i higieny pracy oraz instrukcji przeciwpożarowych, wynikających z rodzaju
wykonywanych prac. Przepisy te poznasz podczas trwania nauki.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Schemat układu jednostek modułowych

833[01].Z2

Technologia robót drogowo-mostowych

833[01].Z2.01

Organizowanie, użytkowanie i likwidowanie

stanowiska pracy

833[01].Z2.02

Wykonywanie podbudowy dróg

833[01].Z2.03

Wykonywanie i odnawianie nawierzchni

bitumicznych

833[01].Z2.04

Wykonywanie i odnawianie

nawierzchni betonowych

833[01].Z2.05

Utrzymywanie dróg, mostów oraz urządzeń

drogowych

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

−

posługiwać się dokumentacją techniczną,

−

stosować prawa i pojęcia z zakresu mechaniki i mechatroniki,

−

posługiwać się podstawowymi pojęciami z zakresu technologii dróg i mostów,

−

identyfikować materiały konstrukcyjne i eksploatacyjne stosowane w drogownictwie,

−

klasyfikować maszyny i urządzenia drogowe pod względem budowy,

−

klasyfikować maszyny i urządzenia drogowe pod względem zastosowania

−

stosować podstawowe przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy,

−

korzystać z różnych źródeł informacji.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

−

zastosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej
oraz ochrony środowiska podczas wykonywania podbudów,

−

określić cechy gruntów,

−

określić rodzaje gruntów i ich podział na kategorie,

−

określić zasady spulchniania gruntu,

−

posłużyć się tabelami robót ziemnych,

−

określić rodzaje, budowę i przeznaczenie narzędzi roboczych stosowanych
przy wykonywaniu podbudowy,

−

dobrać maszyny i sprzęt do robót ziemnych,

−

dobrać maszyny i sprzęt do stabilizacji i zagęszczania,

−

dobrać maszyny i sprzęt do wytwarzania i uszlachetniania kruszyw,

−

dobrać maszyny i sprzęt do wykonywania palio i ścianek szczelnych,

−

zastosować różne techniki pracy w zależności od typu osprzętu roboczego,

−

zastosować zasady bezpieczeństwa podczas wykonywania prac maszynami do robót
ziemnych i drogowych z różnym osprzętem i w różnych warunkach,

−

określić czynności związane z wykonywaniem podbudowy,

−

określić zasady wykonywania recyklingu.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1. Przepisy

bezpieczeństwa

higieny

pracy,

ochrony

przeciwpożarowej oraz ochrony środowiska podczas
wykonywania podbudów

4.1.1. Materiał nauczania

Ogólne zasady wykonywania prac

Podczas pracy maszynami do robót ziemnych należy przestrzegać następujących

przepisów ogólnych:
–

maszyny mogą być obsługiwane tylko przez pełnoletnich, wykwalifikowanych
pracowników

posiadających

odpowiednie

dla

danej

maszyny

uprawnienia

i przeszkolonych w zakresie bhp,

–

przed rozpoczęciem robót, osoba nadzorująca informuje pracowników o zasadach
bezpiecznego wykonywania pracy i stosowanych sygnałach ostrzegawczych,

–

eksploatowanie maszyn roboczych odbywa się na terenie rozpoznanym pod względem
warunków geologicznych i gruntowych,

–

teren robót prowadzonych przy użyciu wielozadaniowych agregatów do naprawy
nawierzchni drogi ogradza się w sposób uniemożliwiający wejście na ten teren osób
niezatrudnionych oraz oznakowuje się,

–

w  razie  odkrycia  jakichkolwiek  urządzeń  podziemnych  nie  przewidzianych
w dokumentacji  technicznej  roboty  należy  przerwać  do  czasu  określenia  pochodzenia
tych  urządzeń  i  ustalenia  czy  i  w  jaki  sposób  możliwe  jest  bezpieczne  kontynuowanie
prac,

–

roboty ziemne w bezpośredniej bliskości jakichkolwiek instalacji (szczególnie
nadziemnych linii energetycznych, kabli elektrycznych, wodociągów) powinny być
poprzedzone określeniem bezpiecznej odległości, w jakiej mogą być wykonane,

–

jeżeli  w  czasie  wykonywania  robót  ziemnych  zostaną  ujawnione  niewypały
lub przedmioty  trudne  do  zidentyfikowania,  należy  bezzwłocznie  przerwać  wszelkie
prace,  a  miejsce  niebezpieczne  oznakować  i ogrodzić oraz  powiadomić  właściwy  organ
administracyjny i policję.

–

przed przystąpieniem do pracy należy sprawdzić działanie wszystkich mechanizmów;
nie wolno pracować maszyną niesprawną,

–

nie wolno usuwać usterek, regulować mechanizmów w czasie ruchu maszyny,

–

zabrania się przebywania pod podniesionym i nie podpartym osprzętem roboczym,

–

zabrania się jazdy maszynami po wzniesieniach większych niż są dopuszczalne dla danej
maszyny,

–

zabrania się zostawiać maszyny bez obsługi z pracującym silnikiem,

–

zabrania się pracy maszyną przy zdjętych osłonach zakładanych na wiszące elementy,

–

obecność osób postronnych w zasięgu pracy maszyny jest niedozwolona,

–

podczas pracy maszyny w nocy oraz w warunkach ograniczonej widoczności teren musi
być odpowiednio oświetlony,

–

ruch maszyn pracujących w zespołach należy zorganizować, opracować specjalny
harmonogram,

–

w czasie nalewania materiałów pędnych nie wolno zbliżać się z ogniem.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Warunki szczegółowe

Podczas pracy maszynami do robót ziemnych należy przestrzegać następujących

przepisów szczegółowych:

Spycharki i równiarki:

–

przy pracy na nasypach lemiesz spycharki (równiarki) nie powinien wystawać poza skraj
nasypu, aby nie powodował jej zsunięcia,

–

praca pod górę jest dozwolona w terenie o pochyleniu nie większym niż 25

, a praca przy

zjeździe w dół – w terenie o pochyleniu nie przekraczającym 35

–

nie należy pracować na gruntach gliniastych.
Zgarniarki:

–

nie należy używać zgarniarek w terenie o pochyleniu podłużnym większym niż 15% (8

)

na podjazdach i 20% (11

) na zjazdach ani o pochyleniu poprzecznym większym niż 5%,

–

skrzynię zgarniarki należy opuszczać możliwie nisko, aby zapobiec wywróceniu się
maszyny podczas jazdy,

–

sprzęganie zgarniarki z ciągnikiem należy wykonać na równym terenie; w czasie
sprzęgania zgarniarka powinna być obciążona,

–

zgarniarki samojezdnej nie należy pozostawić zahamowanej na dłuższy postój
na pochyleniach terenu; w razie przymusowego postoju na pochyłym terenie należy
zaciągnąć hamulec ręczny i pod wszystkie koła podłożyć podkładki.
Zagęszczanie gruntów:

–

niebezpiecznym  miejscem  są  krawędzie  korony  nasypów;  przed  rozpoczęciem
po dłuższej  przerwie  zagęszczania  gruntów  na  krawędziach  nasypu,  należy  sprawdzić
orientacyjnie  wartość  wskaźnika  stopnia  zagęszczenia  warstw  niżej  leżących,  stosując
próbne wbijanie kołka drewnianego sondy.

Wykonywanie prac przy zastosowaniu maszyn

W czasie przerw w pracy oraz po zakończeniu pracy maszyny robocze zabezpiecza się

przed ich przypadkowym uruchomieniem przez osoby nieupoważnione lub niezatrudnione
przy tych pracach.

Niedopuszczalne jest:

–

obsługiwanie maszyn roboczych bez urządzeń zabezpieczających lub sygnalizacyjnych,

–

dokonywanie zmian konstrukcyjnych w maszynach roboczych,

–

wykonywanie napraw i konserwowanie maszyn roboczych będących w ruchu,

–

odtłuszczanie  i  czyszczenie  powierzchni  maszyn  roboczych  benzyną  etylizowaną
lub innymi  rozpuszczalnikami,  których  opary  mogą  tworzyć  z  powietrzem  mieszaniny
gazów palnych lub wybuchowych.
Maszyny  takie  jak:  urządzenia  do  zagęszczania gruntu,  piasku  i  żwiru,  w  szczególności

ubijaki, zagęszczarki ciężkie i ze spryskiwaczem, walce okołkowane, walce wibracyjne,
używa się zgodnie z zasadami określonymi w instrukcjach obsługi każdego z tych urządzeń.

Przy wałowaniu podkładu lub nawierzchni drogi, oczyszczeniu kół walca, wykonywaniu

robót uzupełniających lub zwilżaniu wodą kół walca należy zachować szczególną ostrożność
i w razie braku urządzeń mechanicznych należy wykonywać te prace ręcznie stojąc z boku
pracującego walca.

Podczas zagęszczania gruntu urządzeniami wibracyjnymi:

–

miejsca pracy mają być oznakowane przenośnymi zaporami,

–

mają być przestrzegane warunki bezpieczeństwa i higieny pracy, określone
w dokumentacji techniczno-ruchowej i w instrukcji obsługi.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Przy zagęszczaniu nasypu za pomocą walców drogowych odległość walca od górnej

krawędzi nasypu nie może być mniejsza niż 0,50 m. W czasie wałowania nasypu zabrania się
wykonywania jakichkolwiek innych prac.

Przy zagęszczaniu gruntu ubijakami mechanicznymi miejsce pracy należy ogrodzić

zaporami przenośnymi.

W miejscu wykonywania prac, w zakresie robót ziemnych, zabrania się prowadzenia

jakichkolwiek innych prac oraz przebywania osób postronnych. Pracownicy obsługujący
ubijaki mechaniczne powinni zmieniać się nie rzadziej niż co pół godziny.

Ręczne urządzenia udarowe nie mogą posiadać rękojeści krótszej niż 0,15 m oraz ostrych

narzędzi, pęknięć lub zadr w miejscu uchwytu, a operatorzy podczas ich stosowania używają
rękawic antywibracyjnych.

Ochrona środowiska:

–

drzewa i krzewy znajdujące się w bezpośredniej bliskości pasa robót należy chronić
osłonami przed uszkodzeniem,

–

postępowanie z drzewami zabytkowymi rosnącymi w obrębie pasa robót należy uzgodnić
z konserwatorem przyrody,

–

drzewa powinno przesadzać się późną jesienią lub wczesną wiosną,

–

jeżeli w obrębie pasa robót występują niewielkie (do ok. 1 m) zmiany poziomu terenu
umożliwiające pozostawienie drzew na skarpach, trawnikach, to zaleca się ich ochronę,

–

ziemię urodzajną, humus oraz darninę należy zdjąć z całej powierzchni robót,
przechować i wykorzystać do umocnienia skarp, rekultywacji terenów wyrobisk lub
odkładów,

–

nie wolno zasypywać odkładami urodzajnej ziemi,

–

wykopy i ukopy nie powinny obniżać poziomu wód gruntowych ani utrudniać ich
przepływu,

–

erozja skarp nie może zanieczyszczać wód powierzchniowych i cieków,

–

okoliczni mieszkańcy nie mogą być narażeni na hałas, spaliny, pylenie i drgania,

–

drogi dojazdowe powinny być utwardzone i bezpylne, równe i bez wielkich pochyleń,

–

stabilizację gruntów wapnem, cementem, popiołami lotnymi trzeba wykonywać
przy pogodzie bezwietrznej.

4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Kto może obsługiwać maszyny drogowe?
2. Jak należy postąpić w przypadku odkrycia przez robotników jakichkolwiek urządzeń

podziemnych?

3.  Jakich zasad należy przestrzegać podczas pracy spycharkami?
4.  Jakich zasad należy przestrzegać podczas pracy równiarkami?
5.  Jakich zasad należy przestrzegać podczas pracy zgarniarkami?
6.  Jak należy postąpić w przypadku zagęszczania gruntu na krawędzi korony nasypu?
7.  Jakie  dokumenty  decydują  o  prowadzeniu  robót  drogowych  przy  pomocy  walców,

zagęszczarek, ubijaków?

8. Jakie warunki muszą być spełnione podczas zagęszczania gruntu urządzeniami

wibracyjnymi?

9. Jakie zasady ochrony środowiska muszą być przestrzegane podczas wykonywania

podbudów?

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.1.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Przeanalizuj przepisy bhp obowiązujące podczas wykonywania robót drogowych.

Wybierz z nich te, które dotyczą przepisów bhp podczas wykonywania podbudów. Sporządź
notatkę z wykonanego ćwiczenia.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  przeanalizować przepisy bhp obowiązujące podczas wykonywania robót drogowych,
2)  wybrać przepisy bhp obowiązujące podczas wykonywania podbudów,
3)  sporządzić notatkę,
4)  zaprezentować efekty pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

notatnik,

−

przybory do pisania,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca przepisów bhp wykonywania robót drogowych.

Ćwiczenie 2

Obejrzyj film dydaktyczny „Wykonywanie podbudów”. Wynotuj jakie przepisy bhp

wykonywania podbudów zostały naruszone w obejrzanym materiale filmowym. Zanotuj
spostrzeżenia.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  przeanalizować treść filmu dydaktycznego „Wykonywanie podbudów”,
2)  wynotować przepisy bhp wykonywania podbudów, które zostały naruszone,
3)  zapisać spostrzeżenia i wnioski,
4)  zaprezentować efekty pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

film dydaktyczny „Wykonywanie podbudów”,

−

notatnik,

−

przybory do pisania.

4.1.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wskazać osoby, które mogą obsługiwać maszyny drogowe?

2) określić zasady, których należy przestrzegać podczas pracy spycharkami?

3) określić zasady, których należy przestrzegać podczas pracy równiarkami?

4) postąpić w przypadku zagęszczania gruntu na krawędzi korony nasypu?

5) wskazać dokumenty decydują o prowadzeniu robót drogowych przy

pomocy walców, zagęszczarek, ubijaków?

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2. Pojęcie

gruntu

budowlanego – rodzaje,

właściwości

mechaniczne i cechy fizyczne

4.2.1. Materiał nauczania

Gruntem budowlanym nazywamy tę część skorupy ziemskiej, która stanowi podłoże

pod budowlę lub stanowi materiał do jej wykonania.

Podział gruntów

Grunty ze względu na pochodzenie dzielimy na:

–

rodzime, które dzielą się na skaliste, mineralne i organiczne,

–

nasypowe.
Grunty skaliste ze względu na wytrzymałość dzieli się na twarde o wytrzymałości

powyżej 5 MPa oraz miękkie o wytrzymałości poniżej 5 MPa. Ponadto ze względu na stopień
spękania skały dzielimy na: lite, mało spękane, średnio spękane i bardzo spękane.

Grunty mineralne nieskaliste dzielimy ze względu na uziarnienie na: kamieniste

(wietrzeliny i rumosze), gruboziarniste (żwiry i pospółki), oraz drobnoziarniste (piaski, pyły,
gliny, iły).

Grunty organiczne dzielimy na: próchnicze, namuły i torfy, a podział ten zależy

od zawartości części roślin (organicznych) w gruncie.

Podział gruntów nasypowych zależy od sposobu, w jaki powstał nasyp; wyróżniamy:

nasypy budowlane (będące wynikiem procesów technologicznych) i nasypy niekontrolowane
(wysypiska, zwałowiska).

Cechy fizyczne gruntów

Do cech fizycznych gruntów o podstawowym znaczeniu przydatności ich do celów

budowlanych zaliczmy: gęstość pozorną, gęstość szkieletu gruntowego, uziarnienie, stopień
zagęszczenia, stopień plastyczności, wilgotność, wodoprzepuszczalność.

Cechy mechaniczne gruntów

Właściwości mechaniczne gruntów w dużej mierze zależą od ich cech fizycznych.

Do właściwości mechanicznych zaliczmy: wytrzymałość na ściskanie, wytrzymałość
na ścinanie oraz kąt stoku naturalnego.

Kąt stoku naturalnego jest to największy kąt, pod jakim grunt może się utrzymać

w zboczu  w  stanie  równowagi  trwałej,  np.  podczas  kształtowania  nasypów  przed
zagęszczeniem lub po naturalnym ześlizgu warstwy. Kąt stoku naturalnego, który określa się
tylko  w  odniesieniu  do  gruntów  niespoistych,  wyznacza  nachylenie  płaszczyzny  odłamu
gruntu  w  stosunku  do  poziomu.  Tę  część  gruntu,  która  znalazła  się  powyżej  płaszczyzny
odłamu i wykazuje tendencje do obsuwania się, nazywamy klinem odłamu gruntu.

Grunty są podstawowym materiałem w drogownictwie. Przydatność gruntów

dla budownictwa drogowego określa się na podstawie oceny ich wysadzinowości,
wodoprzepuszczalności, zagęszczalności, nośności i przydatności do stabilizacji.

Wysadzinowość gruntu jest to odporność gruntu na działanie wody i mrozu.

Wyróżniamy grunty:
–

niewysadzinowe – w żadnych warunkach nie powodują powstawania wysadzin
(np.: żwiry, piaski),

–

wysadzinowe – przy mrozie i dostępie wody powodują powstawanie wysadzin (grunty
spoiste np.: pyły, gliny, iły),

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

–

wątpliwe, które w niekorzystnych warunkach wodnych i klimatycznych mogą
powodować powstawanie wysadzin (np.: piaski pylaste i gliniaste, żwiry gliniaste).
Wodoprzepuszczalność gruntu jest to szybkość, z jaką grunt przepuszcza wodę,

mierzona w centymetrach na sekundę lub metrach na dobę. Rozróżnia się grunty:
–

nieprzepuszczalne (wodoprzepuszczalność do 0,1 m/g),

–

słabo przepuszczalne (wodoprzepuszczalność do 0,1÷0,3 m/d),

–

średnio przepuszczalne (wodoprzepuszczalność do 0,3÷0,8 m/d),

–

przepuszczalne (wodoprzepuszczalność powyżej 0,8 m/d).
Zagęszczalność gruntu jest to jego podatność na zwiększanie gęstości pozornej szkieletu

gruntowego pod wpływem sił mechanicznych. Do trudno zagęszczalnych gruntów należą
piaski równo uziarnione, grunty kamieniste a w stanie dużego zawilgocenia gliny i iły.

Nośność gruntu jest to zdolność do przenoszenia obciążeń, którą określa się

wskaźnikiem nośności CBR lub modułem odkształcenia M

Przydatność do stabilizacji jest to zdolność gruntu do tworzenia trwałych związków

ze spoiwami, takimi jak cement, wapno, popioły lotne, żużel granulowany.

Podział gruntu na kategorie

Dla prawidłowego zorganizowania robót ziemnych oraz ich kosztorysowania konieczna

jest znajomość trudności odspajania gruntu, jego gęstości pozornej i współczynników
spulchnienia. Do charakterystyki gruntu pod względem jego urabialności służy podział
gruntów na kategorie.

Kategoria I – należą do niej grunty sypkie, które można odspajać szufladami i łopatami,

np.: piasek suchy, gleba zaorana, torf bez korzeni.

Kategoria II – należą do niej grunty, które można odspajać łopatami, motykami,

oskardami, np.: piasek wilgotny i gliniasty, pyły i lessy wilgotne, gleba uprawna z darnią, torf
z korzeniami, żwir małospoisty.

Kategoria III – należą do niej grunty, które można odspajać szpadlami i oskardami

z częściowym użyciem drągów stalowych, np.: piasek gliniasty, pyły i lessy półzwarte, gleby
uprawne z korzeniami ponad 30 mm grubości, rumosz skalny, gliny i iły wilgotne, namuły
gliniaste rzeczne.

Kategoria IV – należą do niej grunty, które można odspajać szpadlami przy stałym

użyciu oskardów i drągów stalowych, częściowo klinów i młotów, np.: less suchy zwarty,
nasyp zleżały z gliny lub iłu, glina zwięzła i iły wilgotne, glina zwałowa, iłołupek miękki,
grube otoczaki lub rumosz o wymiarach do 90 mm.

Kategoria V – należą do niej grunty, które można odspajać oskardami i dragami

stalowymi, młotami pneumatycznymi, materiałami wybuchowymi, np.: glina zwałowa
z głazami do 50 kg, margle miękkie, gruby rumosz skalny, opoka kredowa, iłołupek twardy,
gips.

Kategoria VI – należą do niej grunty, które można odspajać młotami pneumatycznymi

i materiałami wybuchowymi, np.: iłołupek twardy, margiel twardy, wapień marglisty,
piaskowiec o spoiwie ilastym.

Kategoria VII÷X należą do niej grunty odspajane materiałami wybuchowymi,

np.: do kategorii VII – wapień, piaskowiec ilasto-wapnisty, do VIII – piaskowiec twardy,
marmur, dolomit, do IX – piaskowiec kwarcytowy, granit gruboziarnisty, gnejs, do X – porfir,
andezyt, bazalt, gabro.

Spulchnienie. Jest to zwiększenie objętości gruntu w stosunku do objętości w stanie

naturalnym, następujące podczas odspajania.

Przeciętnie wartości spulchnienia gruntów wynoszą:

–

gleby uprawnej zaoranej, suchego piasku – 5÷15%,

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

–

piasku wilgotnego, pyłów, lessów, pospółki, żwirów – 15÷25%,

–

rumoszu skalnego, glin, iłów – 20÷30%,

–

gruntów kategorii IV – 25÷35%,

–

gruntów kategorii V÷X – 30÷50%.

4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Co określamy jako grunt budowlany?
2.  Jak klasyfikujemy grunty ze względu na pochodzenie?
3.  Jakie właściwości fizyczne gruntów decydują o ich przydatności do celów budowlanych?
4.  Jakie znasz właściwości mechaniczne gruntów budowlanych?
5.  Jak definiuje się pojęcie kąta stoku naturalnego gruntu?
6.  Jakie cechy gruntu decydują o jego przydatności dla budownictwa drogowego?
7.  Co to jest wysadzinowość gruntu?
8.  Jak klasyfikuje się grunty ze względu na wodoprzepuszczalność?
9.  Jakie grunty zaliczamy do gruntów trudno zagęszczalnych?
10.  Ile jest kategorii gruntu?
11.  W jaki sposób odspaja się grunty kategorii I?
12.  W jaki sposób odspaja się grunty kategorii VII ÷ X?
13.  Co to jest spulchnienie gruntu?
14.  W jakim celu wykorzystuje się informacje o wielkości spulchnienia gruntu?

4.2.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Z przygotowanych 5 różnych próbek gruntu wybierz dwie, z których jedna należy

do gruntów kategorii I, a druga należy do gruntów kategorii IV.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  przeanalizować zaprezentowane próbki gruntów,
2)  wybrać z przygotowanych próbek grunt, który można zaliczyć do gruntów kategorii I,
3)  wybrać z przygotowanych próbek grunt, który można zaliczyć do gruntów kategorii IV,
4)  uzasadnić swój wybór,
5)  zaprezentować efekty pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

pięć próbek różnych gruntów,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca kategorii gruntów.

Ćwiczenie 2

Przyporządkuj narysowane na samoprzylepnych kartkach narzędzia i sprzęt

do odspajania gruntów do zaznaczonych na planszy kategorii gruntów.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeanalizować narysowane na kartkach narzędzia i sprzęt do odspajania gruntów,

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2) przeanalizować umieszczone na planszy kategorie gruntów,
3) przyporządkować narysowane na samoprzylepnych kartkach narzędzia i sprzęt

do odspajania gruntów do zaznaczonych na planszy kategorii gruntów,

4) uzasadnić swój wybór,
5) zaprezentować efekty pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

samoprzylepne kartki z rysunkami narzędzi i sprzętu do odspajania gruntów,

−

plansza z nazwami kategorii gruntów,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca odspajania gruntów.

Ćwiczenie 3

Wykonano wykop w kształcie prostopadłościanu o wymiarach 5x12x2 m w gruncie

kategorii IV. Oblicz, ile wynosi objętość ziemi wybranej z wykopu, jeżeli spulchnienie gruntu
kategorii IV wynosi 25÷35%.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  obliczyć objętość gruntu w wykopie,
2)  obliczyć objętość gruntu po wydobyciu przy uwzględnieniu spulchnienia,
3)  obliczenia zapisać w notatniku,
4)  zaprezentować efekty pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

przybory do pisania,

−

notatnik,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca gruntów budowlanych.

4.2.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) sklasyfikować grunty ze względu na pochodzenie?

2) wskazać właściwości fizyczne gruntów, które decydują o ich

przydatności do celów budowlanych?

3) wskazać właściwości mechaniczne gruntów, które decydują o ich

przydatności do celów budowlanych?

4) wskazać cechy gruntu decydujące o jego przydatności dla budownictwa

drogowego?

5) określić cechy gruntów?

6) określić rodzaje gruntów?

7) sklasyfikować grunty ze względu na kategorie?

8) określić zasady spulchniania gruntu?

9) wymienić grunty trudno zagęszczalne?

10) wskazać sposób odspajania gruntów należących do poszczególnych

kategorii?

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3. Makroskopowe i polowe rozpoznawanie gruntów

4.3.1. Materiał nauczania

Wyniki szczegółowych badań laboratoryjnych powinny być porównane z badaniami

wstępnymi  –  makroskopowymi,  a  w  razie  rozbieżności  należy  ustalić  jej  przyczyny
oraz powtórzyć  badanie  makroskopowe  i  ewentualnie  szczegółowe.  Badaniu  powinny
podlegać  grunty  o  naturalnej  wilgotności,  z  wyjątkiem  badań,  przy  których  jest  zaznaczony
odmienny sposób.

Badania makroskopowe

Badaniem makroskopowym nazywamy określenie rodzaju gruntu i jego cech fizycznych

bez pomocy przyrządów. Badania te wykonuje się w fazie badań wstępnych w terenie i przy
każdym badaniu szczegółowym.

Celem badań makroskopowych jest kontrola i uchronienie badań laboratoryjnych

od błędów zasadniczych, które mogą wyniknąć wskutek zamiany próbek, omyłek w ważeniu
i innych przypadkowych błędów.

Badaniem makroskopowym określa się następujące cechy gruntu:

–

barwę,

–

rodzaj,

–

wilgotność,

–

konsystencję,

–

zawartość węglanu wapnia.

Oznaczenie barwy gruntu

Barwę gruntu określa się na przełomie bryły gruntu o naturalnej wilgotności. W opisie

barwy gruntu należy najpierw podawać odcień i intensywność barwy, a następnie barwę
podstawową (np. ciemnożółtobrązowa). Przy występowaniu kilku barw należy podać
charakter ich występowania, np. brązowa z zielonymi smugami.

Oznaczenie rodzaju gruntu

Wstępny podział gruntów na spoiste i niespoiste określa się za pomocą obserwacji gruntu

wyschniętego. Grunt określa się jako spoisty, jeżeli po wyschnięciu do stanu
powietrznosuchego tworzy zwarte grudki.

Grunt niespoisty nie zbryla się albo pod lekkim naciskiem palca grudki rozpadają się.
Rodzaje gruntów sypkich określa się na podstawie wielkości i zawartości ziaren

poszczególnych frakcji ustalonych wzrokowo przy ewentualnym użyciu lupy zgodnie z tabelą
zawartą w normie gruntowej.

Rodzaj gruntów spoistych ustala się na podstawie próby wałeczkowania, rozcierania

w wodzie, a w przypadku wyników wątpliwych na dodatkowej próbie rozmakania.

Próba wałeczkowania. Próbę wałeczkowania wykonuje się na dłoni. Z badanego gruntu

formuje  się  kulkę  średnicy  około  7  mm,  kładzie  na  dłoni  i  nasadą  kciuka  drugiej  ręki
wałeczkuje  się,  aż do uzyskania  wałeczka  o  średnicy  około  3  mm.  Jeżeli  wałeczek  nie
wykazuje uszkodzeń, należy ponownie uformować z niego kulkę i powtórzyć wałeczkowanie.
Czynności  te  należy  powtarzać  tak  długo,  aż  wałeczek  po  uzyskaniu  średnicy  3  mm,
wykazuje  spękania,  rozwarstwienia  lub  rozsypuje  się.  Rodzaj  uszkodzeń  oraz  wygląd
wałeczka określają rodzaj gruntu. Próbę wałeczkowania należy przeprowadzić na co najmniej
dwóch  kulkach,  a w przypadku  wyraźnej  niezgodności  wyników  –  dodatkowo  na  trzeciej
kulce.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Próba rozcierania. Próbę rozcierania wykonuje się dwoma palcami zanurzonymi

w wodzie. Jeżeli między palcami pozostaje dużo ziaren piasku, grunt należy zaliczyć do
grupy gruntów piaszczystych, np.: piasek gliniasty, glina piaszczysta, ił piaszczysty. Jeżeli
wyczuwa się tylko pojedyncze ziarna piasku to grunt należy do gruntów pośrednich, np.: pył
piaszczysty, glina, glina zwięzła. Gdy nie wyczuwa się ziaren piasku to jest to grunt pylasty,
np.: pył, glina pylasta, glina pylasta zwięzła, ił pylasty.

Próba rozmiękania. Próbę rozmiękania przeprowadza się na próbce o średnicy

od 10–15 mm, wysuszonej do stałej masy. Grudkę zanurza się całkowicie w wodzie, na siatce
o wymiarach oczek kwadratowych 5 mm. Czas rozmakania mierzy się od chwili zanurzenia
w wodzie do chwili jej przeniknięcia przez siatkę.

Oznaczenie wilgotności gruntu

Grunt określamy jako:

– suchy – jeżeli grudka przy zgniataniu pęka i nie wykazuje zawilgocenia,
– mało wilgotny – jeżeli próbka gruntu przy zgniataniu odkształca się plastycznie,

lecz papier filtracyjny lub ręka przyłożona do gruntu nie stają się wilgotne,

–  wilgotny – jeżeli papier filtracyjny lub ręka przyłożona do gruntu stają się wilgotne,
–  mokry – jeżeli przy ściskaniu gruntu w dłoni odsącza się z niego woda,
–  nawodniony – jeżeli woda odsącza się z gruntu grawitacyjnie.

Oznaczenie stanu gruntów spoistych

Stan gruntów spoistych oznacza się na podstawie liczby kolejnych wałeczkowań tej

samej kulki gruntu, licząc ile razy uzyskano wałeczek średnicy 3 mm bez jego uszkodzenia.
Stan gruntu i stopień plastyczności wyznacza się z normowego nomogramu służącego
do wyznaczania stopnia plastyczności gruntów spoistych.

Stany nie objęte monogramem określa się:

– stan półzwarty – gdy z gruntu można uformować kulkę, lecz wałeczek pęka przy

pierwszej próbie wałeczkowania,

– stan zwarty – gdy z gruntu nie można uformować kulki.

Oznaczenie zawartości węglanu wapnia

Próbkę gruntu zwilża się kilkoma kroplami 20 – procentowego roztworu kwasu solnego

i obserwuje reakcję gruntu. Zawartość CaCO

ustala się następująco:

– ponad 5% CaCO

- grunt burzy się intensywnie i długo,

– od 3 do 5% CaCO

- grunt burzy się intensywnie lecz krótko,

– od 1 do 3% CaCO

- grunt burzy się słabo i krótko,

– poniżej 1% CaCO

– jeżeli nie reaguje.

Oznaczenie wysadzinowości gruntów

Wysadzinowość gruntu rozpoznaje się w polu na podstawie podnoszenia i opuszczania

bryłki gruntu i obserwacji zachowania się gruntu w wodzie.
– grunty niewysadzinowe – bryłka gruntu podniesiona w palcach i opuszczona z wysokości

kilku centymetrów rozpada się na pojedyncze ziarna; grunt nasypany do naczynia z wodą
nie wywołuje jej zmacenia,

– grunty wysadzinowe – bryłka gruntu podniesiona i opuszczona rozpada się na drobne

bryłki; wrzucona do wody rozpada się w ciągu kilku minut całkowicie, mącąc przy tym
silnie wodę,

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

– grunty wątpliwe – bryłka gruntu podniesiona i opuszczona pozostaje w całości

lub rozpada się na małe kawałki; wrzucona do wody rozpada się wolno, wywołuje
zmącenie tylko w bezpośrednim swoim otoczeniu.

Do wielu badań, zwłaszcza mechanicznych, są potrzebne próbki o nienaruszonej

strukturze. Jednak rzadko udaje się wykonać badania na takich próbkach, gdyż struktura
podlega naruszeniu przy pobieraniu próbek, transporcie i samym badaniu.

Badania polowe

Do badań polowych zaliczamy:

–  oznaczenie spójności gruntu,
–  sondowanie,
–  oznaczenie wytrzymałości gruntu przy ścinaniu obrotowym,
–  próbne obciążenia,
–  pomiary poziomu piezometrycznego wód gruntowych,
–  polowe wyznaczanie wilgotności gruntu,
–  badanie zagęszczenia gruntów,
–  polowe oznaczenie kalifornijskiego wskaźnika nośności,
–  badanie polowe gruntów stabilizowanych mechanicznie,
–  badania polowe gruntów stabilizowanych asfaltami upłynnionymi, itd.

4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Na czym polegają badania makroskopowe?
2.  W jakim celu przeprowadza się badania makroskopowe?
3.  Jakie cechy gruntu można określić przy pomocy badań makroskopowych?
4.  Na czym polega oznaczenie barwy gruntu?
5.  W jaki sposób przeprowadza się oznaczenie rodzaju gruntu?
6.  W jakim celu przeprowadza się próbę wałeczkowania gruntu?
7.  Na czym polega próba rozcierania gruntu?
8.  W jaki sposób przeprowadza się próbę rozmiękania gruntu?
9.  W jaki sposób na budowie możemy przeprowadzić oznaczenie wilgotności gruntu?
10.  Na czym polega oznaczenie zawartości węglanu wapnia w gruncie?
11.  W  jaki  sposób  przeprowadza  się  w  warunkach  polowych  oznaczenie  wysadzinowości

gruntu?

4.3.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Na przygotowanej próbce gruntu spoistego przeprowadź oznaczenie rodzaju gruntu.

Wyniki poszczególnych prób oraz wnioski zapisz w notatniku.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  przeprowadzić oględziny próbki,
2)  wykonać próbę wałeczkowania próbki,
3)  wykonać próbę rozcierania próbki,
4)  wykonać próbę rozmiękania próbki w przypadku wątpliwości, co do rodzaju gruntu,
5)  wyniki poszczególnych prób zapisać w notatniku,
6)  określić rodzaj gruntu,
7)  zaprezentować efekty swojej pracy.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

próbka gruntu spoistego,

−

pojemnik z wodą,

−

przezroczysty pojemnik z wodą i umieszczoną siatką o wymiarach oczek kwadratowych
5 mm,

−

stoper,

−

notatnik,

−

przybory do pisania,

−

literatura z rozdziału 6 na temat makroskopowego i polowego rozpoznawania gruntów.

Ćwiczenie 2

Na przygotowanej próbce gruntu przeprowadź oznaczenie wilgotności gruntu. Wyniki

oznaczenia zapisz w notatniku.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  przeprowadzić oględziny próbki,
2)  wykonać oznaczenie wilgotności gruntu,
3)  wyniki oznaczenia zapisać w notatniku,
4)  zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

próbka gruntu,

−

papier filtracyjny

−

notatnik,

−

przybory do pisania,

−

literatura z rozdziału 6 na temat makroskopowego i polowego rozpoznawania gruntów.

Ćwiczenie 3

Na przygotowanej próbce gruntu przeprowadź oznaczenie zawartości węglanu wapnia.

Wyniki oznaczenia zapisz w notatniku.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  przeprowadzić oględziny próbki,
2)  wykonać oznaczenie zawartości węglanu wapnia,
3)  zaobserwować zachowanie się próbki i wynik oznaczenia zapisać w notatniku,
4)  zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

próbka gruntu,

−

20% roztwór kwasu solnego,

−

zakraplacz,

−

notatnik,

−

przybory do pisania,

−

literatura z rozdziału 6 na temat makroskopowego i polowego rozpoznawania gruntów.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 4

Przeanalizuj badanie makroskopowe dopuszczalnego nacisku na grunt zamieszone

w normie dotyczącej badania gruntów. Porównaj sposób przeprowadzania tego badania
w różnych warunkach.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeanalizować zasady badania makroskopowego dopuszczalnego nacisku na grunt

zawarte w normie,

2)  przeanalizować i porównać sposoby przeprowadzania tego badania,
3)  wnioski zapisać w notatniku,
4)  zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

norma dotycząca badań gruntów,

−

notatnik,

−

przybory do pisania,

−

literatura z rozdziału 6 na temat badania makroskopowego dopuszczalnego nacisku
na grunt.

4.3.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) określić cel przeprowadzania badania makroskopowego gruntu?

2) wskazać cechy gruntu, które można określić przy pomocy badań

makroskopowych?

3) przeprowadzić oznaczenie barwy gruntu?

4) przeprowadzić oznaczenie rodzaju gruntu?

5) określić rodzaj gruntu?

6) przeprowadzić oznaczenie wilgotności gruntu?

7) przeprowadzić oznaczenie zawartości węglanu wapnia?

8) przeprowadzić oznaczenie wysadzinowości gruntu?

9) przeprowadzić próbę wałeczkowania gruntu?

10) wymienić inne badania oprócz makroskopowych przeprowadzane

w terenie?

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4. Analizowanie elementów tabeli robót ziemnych

4.4.1. Materiał nauczania

Jednym z zagadnień związanych z opracowaniem dokumentacji technicznej jest ustalenie

objętości gruntu, przewidzianego do wydobycia z wykopów na trasie lub z dokopów
i przeznaczonego do przewiezienia na nasypy lub na odkład.

Ustalenie wymienionych objętości nasypów i wykopów jest konieczne do opracowania

właściwej organizacji robót ziemnych, określenia rodzaju i liczby niezbędnego sprzętu,
ustalenia terminów oraz kosztów wykonania projektowanych robót ziemnych.

Sposób obliczania objętości robót ziemnych może być dokładny lub przybliżony i zależy

od stadium dokumentacji technicznej.

Objętość robót ziemnych na danym odcinku trasy oblicza się na podstawie jej przekroju

podłużnego i przekrojów poprzecznych, z których przyjmuje się następujące dane:
–

pikietaż przekrojów poprzecznych,

–

pikietaż punktów zerowych niwelety,

–

odległości między przekrojami poprzecznymi,

–

powierzchnie wykopów i nasypów.
Obliczenia przeprowadza się w tabeli robót ziemnych. Całkowitą objętość robót

ziemnych ustala się, obliczając oddzielnie poszczególne objętości kolejno następujących
po sobie wykopów i nasypów całego odcinka.

Przybliżone obliczanie robót ziemnych

Gdy naturalna powierzchnia terenu jest ukształtowana poziomo w kierunku poprzecznym

do osi trasy, wówczas powierzchnie przekrojów poprzecznych korpusu drogi maja kształt
trapezów. Ich pola powierzchni oblicza się na podstawie wysokości nasypów lub głębokości
wykopów h w osi trasy, które można odczytać z przekroju podłużnego trasy oraz wymiarów
geometrycznych korpusu drogi. Taki sposób obliczeń powierzchni przekrojów poprzecznych
jest stosowany podczas wstępnego projektowania robót ziemnych.
Powierzchnie przekrojów poprzecznych oblicza się ze wzorów wynikających z rysunku 1:
nasypy: F

= b

h + n

wykopy: F

= b

h + n

+ 2F

w których:

, F

– powierzchnia przekrojów poprzecznych; n – nasypu, w – wykopu,

b – szerokość nasypu w koronie,
b

– szerokość wykopu w poziomie korony,

h – wysokość nasypu lub głębokość wykopu,
F

– powierzchnia przekroju rowu,

Szczegółowe obliczanie objętości robót ziemnych

Do szczegółowego obliczenia objętości robót ziemnych jest potrzebny zbiór przekrojów

poprzecznych  (rys.  2).  W  tym  celu  w  kolejnych  pikietażach  przekroju  podłużnego  trasy,
średnio  co  50  cm,  rysuje  się  na  podstawie  danych  z  projektu  lub  ze  zdjęć  i  pomiarów
terenowych  przekroje  poprzeczne  korpusu  drogi  w  skali  1:100.  N  –  odwrotność  pochylenia
skarpy nasypu lub wykopu.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 1. Przekroje typowe robót ziemnych: a) nasyp, b) wykop [7, s. 249]

Należy także wykonać je we wszystkich punktach charakterystycznych takich jak

załamania terenu, zmiany szerokości drogi, itp. Obliczona między tymi przekrojami w ten
sposób objętość będzie możliwie dokładnie odpowiadała rzeczywistości.

Na każdym z takich rysunków nanosi się linie terenu oraz przekrój poprzeczny drogi,

który powinien zawierać następujące elementy:
–  niweletę drogi,
–  szerokość dna rowu,
–  krawędzie korony drogi,
–  wykop koryta,

–

pochylenie skarp, nawierzchni i poboczy.

Rys. 2. Przykładowe przekroje poprzeczne [7, s. 251]

Powierzchnie przekrojów poprzecznych można obliczyć dowolnym sposobem, np.:

– sumując pola figur geometrycznych (trójkąty, prostokąty, trapezy), których wymiary

odczytuje się wprost z rysunku,

– mechanicznie za pomocą planimetru,
– sumując cyrklem wysokości kolejnych pasków pionowych przekroju poprzecznego.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ostatni sposób jest szczególnie zalecany w przypadku dużej liczby przekrojów

poprzecznych.  W  tym  celu  przekroje  poprzeczne  rysuje  się  na  kalce  lub  papierze
milimetrowym.  Przekrój  poprzeczny  dzieli  się  na  paski  pionowe  szerokości  1,00  m,  jak  na
rys.  3.  Powstałe  w  ten  sposób  powierzchnie  są  trapezami,  natomiast  w  niektórych
nieregularnych paskach linie terenu wyrównuje się „na oko”, żeby powierzchnia odcięta była
równa  dodanej.  Następnie  za  pomocą  cyrkla  sumuje  się  poszczególne  wysokości  pasków,
mierzone  w  środku  każdego  paska.  Sumę  wysokości  pasków  odczytuje  się  porównując
rozwarcie cyrkla z podziałką rysunku, po czym otrzymaną wartość mnoży się przez przyjętą
stałą szerokość paska.

Można to zapisać następująco:

F = (h

+ h

+... + h

)

Dokładność obliczeń zależy od dokładności rysunku i jego skali.

Rys. 3. Obliczanie powierzchni przekroju [5, s. 252]

Objętość robót ziemnych oblicza się mnożąc średnią powierzchnię sąsiednich przekrojów

poprzecznych przez ich odległość.”

Obliczenie objętości robót ziemnych wykonuje się w tabeli robót ziemnych (tabela 1).
Do tabeli wpisuje się pikietaż opisanych w rozdziale 4.3, przekrojów poprzecznych,

w których obliczono powierzchnie wykopów i nasypów, a następnie powierzchnie kolejnych
wykopów i nasypów oraz odległości między innymi.

Obliczenia rozpoczynamy od obliczenia średniej arytmetycznej z dwóch sąsiednich

przekrojów poprzecznych. Mnożąc otrzymane wyniki przez odległość miedzy przekrojami,
otrzymujemy objętość wykopów (kolumna 8) i nasypów (kolumna 9).

W kolumnie 10 wpisujemy ilości robót ziemnych pochodzące z wykopów, które mogą

być  wbudowane  w  nasyp  w  danym  przekroju.  Ich  suma  należy  do  robót  ziemnych
poprzecznych. W kolumnach 11 i 12 wpisujemy nadmiary objętości robót ziemnych, które nie
zostały  zużyte  na  miejscu  w  ramach  robót  ziemnych  poprzecznych.  W  kolumnach  13  i  14
wpisujemy  sumę  algebraiczną  wykopów  lub  nasypów  liczoną  od  początku  obliczeń.  Dane
z tych kolumn posłużą następnie do sporządzenia wykresu transportu mas.

Po zakończeniu wypełniania tabeli przeprowadza się obliczenia sprawdzające. Sumuje

się  wyniki  z  kolumn  8,  9,  10,  11,  12.  Różnica  sum  z  kolumny  8  i  9  powinna  być  równa
ostatniemu wynikowi z kolumny  14, a także różnicy kolumn  11 i12. Suma kolumny 10  i  11
powinna  być  równa  sumie  z  kolumny  8,  a  suma  z  kolumn  10  i  11  oraz  ostatni  wynik
z kolumny  14  równa  sumie  z  kolumny  9  –  jeśli  występuje  niedobór  robót  ziemnych  na
nasypy. Ostatni wynik z kolumny  14  świadczy o  konieczności uzupełnienia robót ziemnych
z dokopu.  Gdy  ostatni  wynik  występuje  w  kolumnie  13,  świadczy  to  o  nadmiarze  robót
ziemnych i konieczności odwiezienia gruntu na odkład.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Tabela. 1. Tabela robót ziemnych – fragment [7, s. 253]

4.4.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. W jakim celu ustala się objętości nasypów i wykopów podczas opracowywania

dokumentacji technicznej?

2.  Jakie dane są potrzebne podczas obliczania objętości robót ziemnych?
3.  Do czego służy tabela robót ziemnych?
4.  W jaki sposób wylicza się elementy tabeli robót ziemnych?
5.  W jaki sposób oblicza się całkowitą objętość robót ziemnych?
6.  Na czym polega przybliżone obliczanie robót ziemnych?
7.  Na czym polega szczegółowe obliczanie objętości robót ziemnych?
8.  W jakiej skali rysuje się przekroje poprzeczne korpusu drogi?
9.  Jakie

elementy

powinien

zawierać

rysunek

przekroju

poprzecznego

drogi,

aby przeprowadzić szczegółowe obliczenie objętości robót ziemnych?

10. W jaki sposób można obliczyć powierzchnie przekrojów poprzecznych drogi?

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Na podstawie przygotowanej dokumentacji technicznej oblicz w sposób przybliżony

powierzchnię przekrojów poprzecznych drogi.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  przeanalizować przygotowaną dokumentację i wybrać z niej przekrój poprzeczny drogi,
2)  wykonać w notatniku obliczenia dla danego przekroju drogi,
3)  zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

dokumentacja techniczna drogi,

–

kalkulator,

–

notatnik,

–

przybory do pisania,

–

literatura z rozdziału 6 dotycząca obliczania powierzchni przekrojów poprzecznych.

Ćwiczenie 2

Na podstawie przygotowanej dokumentacji technicznej oblicz w sposób szczegółowy

powierzchnię przekrojów poprzecznych drogi metodami:
a) sumując pola figur geometrycznych,
b) sumując cyrklem wysokości kolejnych pasków pionowych przekroju poprzecznego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeanalizować przygotowaną dokumentację i wybrać z niej przekroje poprzeczne drogi,
2) na podstawie dokumentacji obliczyć powierzchnię przekroju poprzecznego drogi

sumując pola figur geometrycznych,

3) na podstawie dokumentacji obliczyć powierzchnię przekroju poprzecznego drogi

sumując cyrklem wysokości kolejnych pasków pionowych przekroju poprzecznego,

4) porównać wyniki obliczeń,
5) zaprezentować wykonane ćwiczenie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

dokumentacja techniczna drogi,

–

kalkulator,

–

notatnik,

–

przybory do pisania,

–

literatura z rozdziału 6 dotycząca obliczania powierzchni przekrojów poprzecznych.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 3

Uzupełnij tabelę robót ziemnych, w oparciu o dane przygotowane przez nauczyciela

zawarte w rubrykach 1–4.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeanalizować tabelę robót ziemnych,
2) uzupełnić tabelę robót ziemnych w oparciu o dane przygotowane przez nauczyciela,

zawarte w rubrykach 1–4,

3) sprawdzić wyniki obliczeń,
4) zaprezentować wykonane ćwiczenie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

tabela robót ziemnych,

–

kalkulator,

–

przybory do pisania,

–

literatura z rozdziału 6 dotycząca zasad obliczania tabeli robót ziemnych.

4.4.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) określić, w jakim celu ustala się objętości nasypów i wykopów podczas

opracowywania dokumentacji technicznej?

2) wyliczyć dane potrzebne do obliczania objętości robót ziemnych?

3) obliczyć całkowitą objętość robót ziemnych?

4) obliczyć powierzchnie przekrojów poprzecznych drogi?

5) obliczyć, w sposób przybliżony, powierzchnię przekrojów poprzecznych

drogi?

6) obliczyć, w sposób szczegółowy, powierzchnię przekrojów poprzecznych

drogi?

7) określić zastosowanie tabeli robót ziemnych?

8) wymienić elementy tabeli robót ziemnych?

9) wypełnić tabelę robót ziemnych?

10) posłużyć się tabelami robót ziemnych?

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.5. Technika pracy koparek i ładowarek

4.5.1. Materiał nauczania

Koparki

W drogownictwie używa się najczęściej koparek jednoczerpakowych (rys. 4).

Są to maszyny o pracy cyklicznej, przeznaczone do odspajania gruntu i przenoszenia urobku
na środki transportowe lub na odkład. Stosuje się je do wykonywania wszelkiego rodzaju
wykopów, rowów, formowania skarp, do wydobywania gruntu w ukopach.

Rys. 4. Schemat budowy koparki przedsiębiernej: 1 – łyżka, 2 – ramię, 3 – wysięgnik, 4 – pomost obrotowy,

5 – liny, 6 i 8 – bęben wciagarki, 7 – lina, 9 – lina, 10 – siłowniki [6, s. 49]

Wielkość koparki określa się pojemnością elementu roboczego, czyli łyżki, chwytaka

lub zgarniaka, wyrażoną w m

Do budowy dróg używa się koparek o pojemności elementu roboczego 0,25, 0,5, 0,75,

1 i 1,5 m

, najczęściej przedsiębiernych i chwytakowych.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Proces kopania obejmuje czynności:

–  odcięcie od calizny gruntu warstwy o pewnej grubości,
–  napełnienie łyżki uzyskanym urobkiem,
–  przeniesienie uzyskanego urobku na odkład lub na środki transportowe.

Cykl pracy koparki składa się z 4 etapów:

I etap – łyżka odcina ziemię i napełnia urobkiem; etap ten kończy się z chwilą napełnienia

łyżki,

II etap – po napełnieniu łyżki, nadwozie koparki obraca się i przenosi łyżkę na miejsce

wyładunku; w niektórych przypadkach napełniona łyżka jest najpierw odsunięta
od skrawanego gruntu, a dopiero po tym następuje obrót nadwozia,

III etap – wysypywanie urobku na odkład lub na środki transportowe,
IV etap – łyżka zostaje zamknięta, koparka wraca do swego położenia wyjściowego i jest

przygotowana do rozpoczęcia skrawania.

Koparki mechaniczne są przygotowane do pracy z różnym osprzętem roboczym:

przedsiębiernym, podsiębiernym, zgarniakowym, chwytakowym, dźwigowym, strugowym,
kafarowym, ładowarkowym.

Koparka z osprzętem przesiębiernym może być wyposażona w trzy rodzaje łyżek:

z otwieranym dnem, przytwierdzone w sposób sztywny do ramienia, przytwierdzone
w sposób wahliwy do ramienia.

Wyposażenie wszystkich koparek mechanicznych oraz sposób ich pracy opisano w

literaturze fachowej: Janicki L.: Maszyny i urządzenia. WSiP, Warszawa 1998.

Ładowarki jednonaczyniowe

Ładowarki jednonaczyniowe są przeznaczone do prac przeładunkowych przy robotach

ziemnych, przeładunku kruszyw, płodów rolnych, itp. Oraz do skrawania gruntu w robotach
ziemnych.

Przy wykonywaniu wykopu ładowarka zjeżdża po pochyłości na jego dno

i po naładowaniu łyżki wyjeżdża z powrotem, wysypując ładunek w przewidzianym miejscu.
Maksymalny kąt nachylenia pochyłości wyjazdu do poziomu wynosi 30

W jednym cyklu pracy ładowarka musi wykonać wiele ruchów i skrętów, dlatego obecnie

prawie wcale nie stosuje się podwozi gąsienicowych.

Ładowanie wymaga opuszczenia łyżki i ustawienie jej na odpowiedni kat skrawania,

po czym ładowarka rusza do przodu z małą prędkością jazdy, co zapewnia dużą siłę najazdu.
W  trakcie  ładowania  łyżka  musi  być  nieznacznie  obracana,  co  ułatwia  jej  napełnianie.
Po załadowaniu  łyżka  zostaje  podniesiona  i  ładowarka  wycofuje  się.  Po  dojechaniu
na miejsce  wyładunku  (wysypisko  lub  środki  transportu)  wysięgnik  należy  ustawić
na odpowiedniej wysokości i łyżka obracając się zostaje opróżniona.

4.5.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jakich koparek najczęściej używa się w drogownictwie?
2.  Jakie roboty ziemne wykonywane są za pomocą koparek?
3.  W jakie elementy robocze może być wyposażona koparka?
4.  Jaką pojemność elementu roboczego mają koparki używane do budowy dróg?
5.  Z jakich czynności składa się cykl roboczy koparki?
6.  W jakie rodzaje łyżek może być wyposażona koparka z osprzętem przedsiębiernym?
7.  Do jakich prac stosowane są ładowarki?
8.  Ile wynosi maksymalny kąt nachylenia pochyłości wyjazdu ładowarki?
9.  Z jakich czynności składa się cykl roboczy ładowarki?

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.5.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Przyporządkuj rysunki koparek wraz z ich charakterystyką do planszy z rysunkami

rodzajów wykopów.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  przeanalizować rysunki koparek oraz ich charakterystyki umieszczone na kartkach,
2)  przeanalizować rodzaje wykopów umieszczone na planszy,
3)  dobrać koparki do rodzaju wykopu i przypiąć je we właściwym miejscu,
4)  uzasadnić swój wybór,
5)  zaprezentować efekty swojej pracy,
6)  zapisać wyniki i spostrzeżenia w notatniku.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

rysunki koparek oraz ich charakterystyki umieszczone na kartkach,

−

plansza z rodzajami wykopów,

−

notatnik,

−

przybory do pisania,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca techniki pracy koparek.

Ćwiczenie 2

Na podstawie obejrzanego filmu dydaktycznego pt. ,,Technika pracy maszyn do robót

ziemnych” odpowiedz pisemnie na pytania:
a)  w jaki rodzaj osprzętu wyposażone są koparki?
b)  jakie roboty drogowe wykonuje się przy pomocy koparek?
c)  na czym polega technika pracy koparek?
d)  na czym polega technika pracy ładowarek?

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeanalizować treść filmu dydaktycznego pt.: ,,Technika pracy maszyn do robót

ziemnych”,

2) odpowiedzieć pisemnie na pytanie: w jaki rodzaj osprzętu wyposażone są koparki?,
3) odpowiedzieć pisemnie na pytanie: jakie roboty drogowe wykonuje się przy pomocy

koparek?

4)  odpowiedzieć pisemnie na pytanie: na czym polega technika pracy koparek?
5)  odpowiedzieć pisemnie na pytanie: na czym polega technika pracy ładowarek?
6)  zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

film dydaktyczny pt. ,,Technika pracy maszyn do robót ziemnych”,

−

przybory do pisania,

−

notatnik.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 3

Do budowy dróg używa się między innymi koparek o pojemności łyżki 0,75 m

. Ile cykli

roboczych potrzebuje koparka na wykonanie wykopu o wymiarach 5x8x2 m. Zakładamy, że
w każdym cyklu roboczym koparka napełnia urobkiem całą łyżkę.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  obliczyć objętość wykopu,
2)  obliczyć ilość cykli roboczych potrzebnych do wykonania zadania,
3)  wyniki obliczeń zapisać w notatniku,
4)  zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

treść zadania,

−

kalkulator,

−

notatnik,

−

przybory do pisania.

4.5.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wskazać rodzaje koparek stosowane w drogownictwie?

2) wskazać roboty ziemne wykonywane koparkami?

3) wyliczyć elementy robocze koparek?

4) określić pojemności elementu roboczego koparek używanych do

budowy dróg?

5) określić czynności składające się na cykl roboczy koparki?

6) dostosować rodzaje łyżek do koparek z osprzętem przedsiębiernym?

7) określić zastosowanie ładowarki?

8) określić zastosowanie różne techniki pracy w zależności od typu

osprzętu roboczego?

9) dobrać rodzaj koparki do rodzaju wykonywanych robót?

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.6. Technika pracy maszyn do odspajania płaskiego

4.6.1. Materiał nauczania

Spycharki

Podstawowymi zespołami spycharki (rys. 5) jest ciągnik gąsienicowy lub kołowy

i lemiesz zamocowany z przodu ciągnika. Wyróżnimy spycharki:
–

czołowe – z lemieszem ustawionym prostopadle do ciągnika,

–

skośne – z lemieszem ustawionym pod kątem ostrym,

–

uniwersalne – z lemieszem dowolnie nastawionym.

Rys. 5. Uniwersalna spycharka gąsienicowa: 1 – lemiesz, 2 – siłowniki

hydrauliczne, 3 – sworzeń, 4 – wsporniki, 5 – rama, 6 – zrywarka,
7 – siłownik hydrauliczny, 8 – dźwignia rozdzielaczy [6, s. 40]

Za pomocą spycharek wykonuje się wszystkie roboty związane z odspajaniem,

przemieszczaniem, układaniem i profilowaniem gruntu. Pożądana jest jednak współpraca
równiarki, która nadaje prawidłowy profil skarpom ukopów przydrożnych i skarpom nasypu
drogowego.

Cykl pracy zgarniarki

Praca spycharki jest cykliczna i składa się z kolejno powtarzających się etapów:

–

skrawania warstwy gruntu,

–

przemieszczania gruntu,

–

wyładowywania,

–

powrotu spycharki do pozycji wyjściowej.
Skrawanie, przemieszczanie i wyładowywanie gruntu odbywa się przy ruchu spycharki

do  przodu,  natomiast  powrót  do  pozycji  wyjściowej  –  przy  ruchu  do  tyłu  z  maksymalną
prędkością  biegu  wstecznego.  W  pierwszej  fazie  pracy  lemiesz  jest  opuszczony  i  jego
krawędź  tnąca  pod  wpływem  ciężaru  własnego  lemiesza  wcina  się  w  ziemię  i  przy  ruchu
spycharki  do  przodu  ścina  warstwę  gruntu  odpowiedniej  grubości.  Grubość  odcinanej
warstwy  zależy  od  mocy  silnika.  Po  napełnieniu  lemiesza  gruntem  nóż  należy  podnieść  tak,
aby  znajdował  się  na  poziomie  terenu.  Przy  ruchu  spycharki  następuje  przemieszczanie
gruntu.  W  miejscu  przeznaczonym  do  wyładowania  urobku  podnosi  się  lemiesz  i  ziemia
przesuwając  się  pod  nim  tworzy  nasyp.  Po  wyładowaniu  spycharka  wraca  do  pozycji
wyjściowej i cykl pracy się powtarza.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Zgarniarki

Są to maszyny, które odspajają grunt kategorii I÷IV, przewożą go na odległość od 100 m

do kilku kilometrów i rozściełają warstwą żądanej grubości lub odkładają na zwały. Posuwają
się tylko do przodu.

Podstawowym elementem roboczym zgarniarki (rys. 6) jest skrzynia zaopatrzona

w krawędź tnącą i zamontowana na podwoziu. Skrzynia jest ruchoma, może być podnoszona
lub opuszczana. W czasie jazdy zgarniarki z opuszczoną skrzynią krawędź tnąca odspaja
grunt i skrzynia napełnia się urobkiem. Po napełnieniu skrzynia zostaje podniesiona,
zgarniarka zaś przejeżdża na miejsce wyładunku, gdzie urobek zostaje usunięty.

Cykl pracy zgarniarki składa się z czterech etapów:

–  skrawania gruntu z jednoczesnym napełnianiem skrzyni,
–  transportu urobku,
–  wyładowania urobku,
–  jazdy powrotnej.

Rys. 6. Zgarniarka samojezdna kołowa [6, s. 43]

Zgarniarki są często stosowane do podłużnego przemieszczania gruntu z wykopów

na nasypy oraz do plantowania terenów falistych.

Równiarki

Równiarka (rys. 7) jest maszyną podobną w działaniu do spycharki uniwersalnej, z tą

różnicą, że zarówno grubość skrawania gruntu, jak i odległość przemieszczania go są
niewielkie. Dzieje się tak ze względu na małą wysokość lemiesza.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys 7.

Równiarka trójosiowa: 1– silnik wysokoprężny, 2 – kabina maszynisty, 3 – koło kierownicy, 4 – wał
kardana, 5 – siłowniki hydrauliczne, 6 – rama, 7 – zrywak, 8 – przedni most, 9 – rama pociągowa,
10 – lemiesz, 11 – środkowy most, 12 – wahliwe podwieszenie, 13 – tylni most [6, s. 46]

Dzięki wielokierunkowości ruchów lemiesza równiarki znajdują szerokie zastosowanie

w robotach ziemnych. Stosuje się je do:
–  stabilizacji gruntów,
–  zdejmowania humusu,
–  humusowania powierzchni skarp,
–  wykonywania rowów odwadniających,
–  robót ziemnych w przekrojach odcinkowych,
–  wykonywania płytkich wykopów i niskich nasypów,
–  utrzymywania dróg gruntowych w stanie przejezdnym,
–  wyrównywanie  skarp  wykopów  i  nasypów  oraz  korony  robót  ziemnych  zgodnie

z projektowanym profilem.

W równiarce przygotowanej do pracy krawędzie górna i tnąca lemiesza tworzą

płaszczyznę pionową.

Pochylenie lemiesza w przód utrudnia proces skrawania, lecz umożliwia szybkie

wyrównanie  niezbyt  pofałdowanej  powierzchni.  Pochylenie  lemiesza  do  tyłu  polepsza
warunki  skrawania  (dlatego  stosuje  się  do  gruntów  twardych),  ale  jednocześnie  powoduje
przesypywanie  się  urobku  przez  górna  krawędź  lemiesza.  Obracając  lemiesz  dookoła  osi
pionowej  można  go  ustawić  pod  kątem  α  wynoszącym  od  30  do  90

. Wartość kąta α ma

zasadniczy wpływ na rozkład sił powstających w czasie odspajania gruntu.

4.6.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jakie są podstawowe zespoły spycharki?
2.  W jaki sposób klasyfikuje się spycharki ze względu na ustawienie lemiesza?
3.  Jakie roboty wykonujemy za pomocą spycharek?
4.  Z jakich czynności składa się cykl pracy spycharki?
5.  Na czym polega praca spycharki?
6.  Do odspajania gruntów, której kategorii stosuje się zgarniarki?
7.  Co jest podstawowym elementem roboczym zgarniarki?
8.  Z jakich czynności składa się cykl pracy zgarniarki?
9.  W jakich robotach ziemnych znalazły zastosowanie równiarki?
10.  Czym się różni w budowie równiarka od zgarniarki?

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.6.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Nazwij przedstawione na rysunkach (fotografiach) maszyny do robót ziemnych

a następnie przyporządkuj ich nazwy do przedstawionych opisów różnych rodzajów robót
ziemnych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  przeanalizować zaprezentowane rysunki (fotografie) maszyn do robót ziemnych,
2)  przeanalizować opisy różnych rodzajów robót ziemnych,
3)  przyporządkować rysunki (fotografie) maszyn do odpowiednich opisów robót,
4)  zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

rysunki (fotografie) maszyn do robót ziemnych,

–

opisy różnych rodzajów robót ziemnych,

–

literatura z rozdziału 6 dotycząca maszyn do odspajania płaskiego.

Ćwiczenie 2

Na podstawie fragmentu filmu dydaktycznego ,,Technika pracy maszyn do robót

ziemnych” udziel pisemnej odpowiedzi na pytania:
a)  które maszyny znalazły zastosowanie do odspajania płaskiego?
b)  jakie są różnice w budowie pomiędzy równiarką a zgarniarką?
c)  w  jaki  sposób  zmienia  się  charakter  pracy  spycharki  w  zależności  od  rodzaju

zamontowanego do niej lemiesza?

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  przeanalizować treść filmu dydaktycznego „Technika pracy maszyn do robót ziemnych”,
2)  przeanalizować treść pytań zawartych w ćwiczeniu,
3)  odpowiedzieć pisemnie na pytania,
4)  zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

film dydaktyczny „Technika pracy maszyn do robót ziemnych”,

–

przybory do pisania,

–

notatnik.

4.6.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) określić podstawowe zespoły spycharki?

2) podzielić spycharki ze względu na ustawienie lemiesza?

3) wskazać roboty wykonywane za pomocą spycharek?

4) wymienić czynności cyklu pracy spycharki?

5) wskazać kategorie gruntu, do których stosuje się zgarniarki?

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.7. Technika pracy maszyn do stabilizacji i zagęszczania

gruntów

4.7.1. Materiał nauczania

Najprostszym i jednocześnie najtańszym sposobem wzmacniania gruntów jest ich

mechaniczne zagęszczanie. W czasie zagęszczania cząsteczki szkieletu gruntowego zbliżają
się do siebie, co w konsekwencji powoduje, że pewna ilość powietrza i wody jest usuwana
z malejącej objętości porów. Proces ten prowadzi do zwiększania nośności i wodoodporności
gruntu oraz do zmniejszania jego podatności na rozjeżdżanie, tworzenie się kolein i włoskowe
podciąganie wody.

Zagęszczanie gruntu

Zagęszczanie gruntu określa się dwoma parametrami:

– współczynnikiem uszczelnienia (dla gruntów sypkich: piasek, żwir, itp.),
– ciężarem objętościowym gruntu na sucho.

Zagęszczanie daje najlepsze wyniki w gruntach spoistych, w których obserwuje się

wyraźny  wzrost  wytrzymałości.  Gorsze  i  znacznie  mniej  trwałe  rezultaty  daje  w gruntach
sypkich.  W  celu  zapewnienia  wymaganych  cech  wytrzymałościowych  oraz ze względów
ekonomicznych należy dobrać bardzo starannie sprzęt zagęszczający. W praktyce do podłoży
gruntowych stosuje się urządzenia o działaniu:
–  ubijającym, np.: płyty wolnospadowe, ubijaki mechaniczne, skoczki,
–  ugniatającym,  np.:  walce  gładkie,  okołkowane,  ogumione  samojezdne  lub  przyczepne

o zróżnicowanych masach i naciskach,

– wibrującym, np.: płyty, walce wibracyjne.

Zagęszczanie gruntów spoistych

Do gruntów spoistych zaleca się stosowanie ciężkich walców o działaniu statycznym.

Wałowanie  powinno  odbywać  się  przy  wilgotności  gruntu  zbliżonej  do  optymalnej,
kolejnymi  warstwami.  Grubości  ich  są  zależne  od  rodzaju  gruntu  oraz  typu  i  masy  walca.
Konieczna  do  osiągnięcia  żądanego  efektu  liczba  przejść  po  jednym  śladzie  jest  ustalana
doświadczalnie.  Przy  walcach  gładkich  o  masie  do  5  t  grubość  warstw  nie  powinna
przekraczać  15  cm,  przy  walcach  okołkowanych  o  masie  12÷15  t  –  40÷50  cm.  Najlepiej
i najłatwiej  zagęszcza  się  grunty  piaszczysto  – gliniaste  i gliniasto  –  piaszczyste,  najtrudniej
gliniaste.

Zagęszczanie gruntów sypkich

Przy zagęszczaniu gruntów sypkich najlepsze wyniki daje używanie walców

wibracyjnych.  Wałowanie  należy  prowadzić  z  jednakową  intensywnością  na  całej
powierzchni, zaczynając od krawędzi dogi i przesuwając się ku  jej osi z zachowaniem około
20 cm pokrycia śladów. Zagęszczany grunt powinien  mieć wilgotność optymalną. Jeżeli  jest
zbyt suchy to należy go nawilżyć, a jeżeli zbyt wilgotny – odczekać, aby uległ przesuszeniu.

Zagęszczanie gruntów suchych sypkich i mających uziarnienie drobne i równoziarniste

nie powinni być prowadzone, gdyż nie przynosi spodziewanych efektów z powodu słabego
wzajemnego klinowania ziaren.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Maszyny do zagęszczania gruntu

Walce. Do najbardziej rozpowszechnionych maszyn zagęszczających należą walce.
W zależności od rodzaju napędu walce można podzielić na: samojezdne i przyczepne.

Pod względem masy własnej walce dzieli się na: lekkie, średnie, ciężkie i bardzo ciężkie.
W celu zwiększenia masy walców mogą być one obciążane dodatkowym balastem,
np.: piaskiem, wodą, obciążnikami żeliwnymi.

W zależności od działania walce dzieli się na:

–  statyczne – bezpośrednie oddziaływanie na podłoże przetaczającego się wału,
–  udarowe, czyli uderzeniowe – jednoczesne oddziaływanie statyczne i uderzeniowe,
–  wibracyjne – jednoczesne oddziaływanie statyczne i dynamiczne.

Walce przyczepne i samojezdne produkuje się w następujących odmianach:

–  statyczne gładkie,
–  statyczne okołkowane i specjalne (np. z płaszczem siatkowym),
–  udarowe,
–  wibracyjne,
–  kołowe ogumione.

Walce statyczne gładkie wałują za pomocą wału. W typowym najprostszym walcu

przyczepnym  elementem  głównym  jest  rama  wykonana  jako  konstrukcja  spawana  z  profili
stalowych,  wyposażona  w  zaczep  umożliwiający  sprzęgnięcie  walca  z  ciągnikiem.  W  ramie
jest  ułożyskowana  oś  wału  wykonanego  również  jako  konstrukcja  spawana.  Wał  składa  się
z cylindrycznego płaszcza, dwóch ścian bocznych i osi do zamocowania z ramą. W bocznych
ścianach znajdują się otwory umożliwiające napełnienie go wodą lub piaskiem. Można w ten
sposób  zmienić  ciężar  wału  i  dostosować go do  aktualnych  potrzeb  wynikających z  rodzaju
i wilgotności  gruntu.  Najlepsze  efekty przy  zagęszczaniu  walcami gładkimi uzyskuje  się  dla
gruntów  luźnych  i mało  zwięzłych,  przy  czym  grubość  zagęszczanej  warstwy  nie  powinna
być większa niż 20 ÷ 30 cm (dla gruntów zwięzłych 10÷15 cm).

Walce okołkowane różnią się od gładkich jedynie ukształtowaniem płaszcza wału.

W czasie  toczenia  kołki  wciskając  się  w  grunt  na  pewną  głębokość  zagęszczają  go  swą
powierzchnią  czołową,  z  jednoczesnym  przemieszczaniem  na  boki.  W  pierwszym  etapie
zagęszcza  się  dolne  warstwy  gruntu  i  w  miarę  pracy  proces  ten  obejmuje  coraz  wyższe
warstwy, co powoduje wygłębianie  się walca. Należy podkreślić, że górna warstwa grubości
3÷5 cm pozostaje nie zagęszczona.

Walce wielokołkowe podobnie jak walce okołkowane dobrze zagęszczają grunty luźne

i gruboziarniste. Przyczepny walec okołkowany przedstawia rys. 8.

Rys. 8. Przyczepny walec okołkowany [6, s. 52]

Ubijaki. Przeznaczone są do zagęszczania gruntu. Ze względu na rodzaj napędu można

podzielić je, na: spalinowe, elektryczne i pneumatyczne.

Ubijaki pneumatyczne napędzane są sprężonym powietrzem. Zasada działania ubijaków

pneumatycznych jest następująca: w cylindrze porusza się tłok wykonujący pod działaniem

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

sprężonego powietrza ruchy postępowo – zwrotne. Powietrze jest kierowane raz z jednej, raz
z  drugiej  strony  tłoka,  który  uderza  o  ubijak  z  częstotliwością  400÷600  uderzeń  na  minutę.
Dopływ  powietrza  może  być  sterowany  odpowiednim  układem  zaworów  lub  coraz  częściej
za pomocą  tzw.  suwaka  rurowego.  Suwak  roboczy  przesuwając  się  wewnątrz  grubościennej
tulei  sam  przesłania  szczeliny  przepływowe  sprężonego  powietrza  dostarczanego
ze sprężarki.

Samojezdne maszyny ubijające. Przeznaczone są do zagęszczania gruntu. Montowane

są na podwoziu gąsienicowym. Elementami roboczymi są ubijaki o masie 1500÷2000 kg
spadające swobodnie z wysokości 50÷150 cm.

Schemat działania takiej maszyny jest następujący: silnik za pomocą przekładni zębatej

napędza wał, na którym osadzone są krzywiki. Krzywiki za pomocą rolek podnoszą dźwignie
połączone z ubijakiem. Ubijak porusza w prowadnicach. Po podniesieniu ubijaka krzywka
traci kontakt z rolką i ubijak pod wpływem swego ciężaru swobodnie spada.

Zagęszczarki. Zagęszczanie przez wibrowanie polega na udzielaniu cząsteczkom gruntu

drgań  o  dużej  częstotliwości  zbliżonej  do  drgań  wywołanych  przez  zagęszczarkę.  Powstaje
zjawisko  rezonansu,  w  wyniku  którego  cząsteczki  przesuwają  się  względem  siebie
i wypełniają  wolne  przestrzenie.  Najlepsze  wyniki  uzyskuje  się  dla  gruntów  piaszczystych
i żwirowych. Za pomocą zagęszczarki można zagęszczać grunt do głębokości 2 m.

Do zagęszczania gruntów stosuje się zagęszczarki powierzchniowe z płaską powierzchnią

roboczą przesuwane po zagęszczanym gruncie lub poruszające się samoczynnie oraz walce
wibracyjne łączące dwie metody zagęszczania – wałowanie z wibrowaniem.

Głównymi elementami zagęszczarki powierzchniowej są: wzbudnik drgań wytwarzający

siłę  wymuszającą  drgania  płyty,  która  przekazuje  je  na  zagęszczany  grunt  oraz  podstawa
mocująca  silnik  spalinowy  z  odpowiednia  przekładnią.  Rozróżnia  się  wzbudniki  drgań
ze zmiennym  kierunkiem  siły  wymuszającej,  z  ustalonym  kierunkiem  siły  wymuszającej
oraz drgań kołowych nienastawnych.

W celu uzyskania samoczynnego przesuwania się zagęszczarki stosuje się następującą

konstrukcję  (rys.  9):  wzbudnik  o  ustalonym  kierunku  siły  wymuszającej  jest  przegubowo
połączony  z płytą;  przy  pionowym  położeniu  wzbudnika  siła  F,  wymuszająca  drgania  jest
skierowana  pionowo  i  maszyna  stoi  w  miejscu.  Przy  ustawieniu  wzbudnika  pod  katem
α powstaje  składowa  pozioma  siły  wymuszającej  F,  która  powoduje  przesuwanie  się
maszyny.

Rys. 9. Zagęszczarka samobieżna: a) schemat ustawienia do pracy bez przesuwania się wzbudnika,

b) schemat ustawienia do pracy z przesuwaniem się wzbudnika, c) rozkład sił przy przesuwaniu się
wzbudnika; 1 – wzbudnik, 2 – płyta [3,s.193]

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.7.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jakie zachodzą procesy w gruncie podczas jego zagęszczania?
2.  W jakim celu przeprowadza się zagęszczanie gruntów?
3.  Jakimi parametrami określa się zagęszczanie gruntu?
4.  Jakie urządzenia stosuje się w praktyce do zagęszczania podłoży gruntowych?
5.  Jakie urządzenia stosuje się do zagęszczania gruntów spoistych a jakie do sypkich?
6.  Według jakich kryteriów można sklasyfikować walce?
7.  W jaki sposób można zwiększyć masę walców?
8.  Na czym polega technika pracy walca statycznego gładkiego?
9.  Czym różni się walec okołkowany od walca gładkiego?
10.  Do zagęszczania, jakich gruntów stosuje się walce okołkowane?
11.  Na czym polega technika pracy ubijaków pneumatycznych?
12.  Do czego wykorzystywane są samojezdne maszyny ubijające?
13.  Na czym polega technika pracy zagęszczarki powierzchniowej?
14.  Jakie grunty najlepiej jest zagęszczać zagęszczarkami?

4.7.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Do każdego z trzech metalowych cylindrów o jednakowej pojemności i jednakowym

przekroju wsyp próbkę jednego z trzech rodzajów gruntu przygotowanego przez nauczyciela.
Wyrównaj próbkę gruntu w cylindrze łatą tak, aby górna powierzchnia próbki pokrywała się
z górną krawędzią cylindra. Poddaj każdy z tych cylindrów zagęszczaniu w takim samym
czasie. Zaobserwuj jak zmieniła się objętość próbek gruntu w cylindrach po zagęszczeniu.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przygotować stanowisko do przeprowadzenia ćwiczenia zgodnie z zasadami

bezpieczeństwa i higieny pracy,

2)  przeanalizować przygotowane próbki gruntu,
3)  umieścić w każdym cylindrze jedną próbkę gruntu,
4)  wyrównać  łatą  próbki  w  cylindrach  tak,  aby  górna  powierzchnia  próbki  pokrywała  się

z górną krawędzią cylindra,

5) poddać każdy z cylindrów, z próbkami, mechanicznemu zagęszczaniu w takim samym

czasie,

6) zaobserwować jak zmieniła się objętość próbek w wyniku zagęszczania,
7) zapisać i zaprezentować efekty pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

3 cylindry jednakowej wielkości,

–

3 próbki różnych rodzajów gruntu,

–

stół wibracyjny,

–

stoper,

–

łata stalowa,

–

notatnik,

–

przybory do pisania,

–

literatura z rozdziału 6 dotycząca zagęszczania gruntu.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 2

Przeanalizuj dane dotyczące ubijaków spalinowych, elektrycznych i pneumatycznych.

Odpowiedz pisemnie na następujące pytania:
a)  Czy rodzaj napędu ubijaków decyduje o ich ciężarze?
b)  Czym się różni technika pracy ubijaków o różnym napędzie?
c)  Do jakich gruntów stosuje się poszczególne rodzaje ubijaków?

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  przeanalizować dane dotyczące ubijaków spalinowych, elektrycznych i pneumatycznych,
2)  sformułować pisemne odpowiedzi na pytania zawarte w treści ćwiczenia,
3)  zaprezentować efekty swojej pracy,
4)  dokonać oceny poprawności wykonania ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

notatnik,

–

przybory do pisania,

–

literatura z rozdziału 6 dotycząca pracy ubijaków do zagęszczania gruntów.

Ćwiczenie 3

Weź udział w wycieczce na budowę odcinka drogi. Zwróć uwagę jakie pracują tam

maszyny do zagęszczania gruntu. Zanotuj ich nazwy oraz rodzaj pracy, którą wykonują (jaki
grunt  zagęszczają,  ile  muszą  wykonać  przejść  dla  zagęszczenia  jednej  warstwy,  jaka  jest
grubość  warstwy  zagęszczanego  gruntu).  Możesz  również  wykonać  zdjęcia  aparatem
fotograficznym.  Przygotuj  krótki  referat  z  pobytu  na  wycieczce  przedmiotowej
do zaprezentowania na forum grupy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  przeanalizować pracę maszyn na budowie,
2)  sporządzić notatki z obserwacji przeprowadzonych na budowie,
3)  sporządzić  notatkę,  w  formie  referatu  (można  wzbogacić  go  o  zdjęcia),  z  wycieczki

na budowę i wpisać ją do notatnika,

4) zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

kartki papieru,

−

przybory do pisania,

−

notatnik.

Ćwiczenie 4

Na podstawie obejrzanego filmu dydaktycznego „Maszyny i sprzęt do zagęszczania

i stabilizacji gruntu” narysuj schemat technologiczny procesu stabilizacji gruntów.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeanalizować treść filmu dydaktycznego „Maszyny i sprzęt do zagęszczania

i stabilizacji gruntów

”,

2) przeanalizować proces technologiczny stabilizacji gruntów,

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3)  narysować w notatniku schemat technologiczny procesu stabilizacji gruntów,
4)  zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

film dydaktyczny „Maszyny i sprzęt do zagęszczania i stabilizacji gruntów”,

−

przybory do pisania,

−

notatnik.

4.7.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) dobrać maszyny i sprzęt do zagęszczania podłoży gruntowych?

2) dobrać maszyny i sprzęt do zagęszczania gruntów spoistych?

3) dobrać maszyny i sprzęt do zagęszczania gruntów sypkich?

5) wskazać różnice miedzy walcem statycznym a okołkowanym?

6) wymienić nazwy gruntów, które można zagęścić walcem

okołkowanym?

7) opisać technikę pracy walca statycznego?

8) określić zastosowanie samojezdną maszynę ubijającą?

9) określić zastosowanie maszyny ubijającej?

10) określić zastosowanie zagęszczarki powierzchniowej?

11) wskazać grunty, które najlepiej zagęszczać zagęszczarkami?

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.8. Technika pracy maszyn do przygotowania kruszyw

4.8.1. Materiał nauczania

Przygotowanie kruszywa polega na płukaniu, kruszeniu, przesiewaniu i suszeniu.

Maszyny stosowane do przygotowania kruszywa dzielimy na: płuczki, przesiewacze,
kruszarki i zespoły przewoźne przygotowujące kruszywo do robót drogowych. W celu
uzyskania kruszywa łamanego ze skał stosuje się maszyny, zwane kruszarkami.

Płuczki. Wykonywane są jako obrotowe bębny stalowe. Spawany bęben stalowy jest

zamocowany tocznie na łożyskach. Wewnątrz bębna zainstalowana jest taśma spiralna, która
w czasie obrotu bębna przesuwa kruszywo w kierunku przeciwnym do przepływu strumienia
wody. Jest to płuczka przeciwbieżna. Stosuje się również płuczki współbieżne o zgodnym
kierunku przepływu wody i kruszywa.

Przesiewacze. Są stosowane do sortowania kruszyw w celu uzyskania ziaren

o określonej  wielkości.  Kruszywo  przesuwa  się  przez  sito  z  odpowiednimi  otworami.
Na skutek  przesiewania,  ziarna  są  rozdzielane  na  frakcje: ziarna,  które  przeszły  przez  oczka
sita,  mają  określoną  wielkość  maksymalną,  ziarna  zaś  pozostające  na  sicie  –  wielkość
minimalną.

W zależności od sposobu wykonania rozróżnia się trzy rodzaje sit: ruszty, z blachy,

plecione z drutu.

Przesiewacze w zależności od konstrukcji dzieli się na płaskie i bębnowe. Przesiewacze

płaskie dzieli się na: nieruchome, wstrząsowe, wibracyjne, rezonansowe, szybkobieżne,
o ruchu wahadłowym, o ruchu kołowym i kołowo – wahadłowym.

Np.: przesiewacz wstrząsowy posiada sito podparte na sprężystych elementach

zamocowanych do konstrukcji nośnej. Wstrząsy uzyskuje się przez napęd mimośrodu
połączonego z sitem łącznikiem. Amplituda drgań jest równa wielkości mimośrodu,
a częstotliwość wynosi 200 ÷ 1000 drgań na minutę. Sita są pochylone pod kątem 22

w celu

lepszego przesuwania kruszywa po powierzchni.

Kruszarki. Wybór sposobu kruszenia zależy nie tylko od własności fizycznych

i mechanicznych  kruszonego  materiału,  lecz  także  od  żądanego  stopnia  rozdrobnienia.
Materiały  bardzo  twarde  zgniata  się,  a  następnie  –  w  celu  uzyskania  drobniejszych  ziaren  –
uderza.  Materiały  kruche  ściska  się  i  dopiero  potem  uderza,  natomiast  materiały  lepkie
i wilgotne rozdrabnia się przez jednoczesne zgniatanie ze ścieraniem.

Rozróżnia się kruszarki działające przez zgniatanie (szczękowe, stożkowe, walcowe,

talerzowe) oraz uderzanie (młotowe), uderzanie i ścieranie (kulowe).

Technika pracy kruszarek różnych typów jest następująca: np. kruszarki szczękowe

zgniatają  materiał  skalny  miedzy  dwoma  szczękami:  ruchomą  i nieruchomą,  a  kruszarki
stożkowe  zgniatają  i częściowo  ścierają  materiał  kamienny  między  dwoma  stożkami:
ruchomym i nieruchomym.
W  kruszarkach  walcowych  głównymi  elementami  są  dwa  walce  o  osiach  równoległych
obracające  się  w  przeciwnych  kierunkach,  które  rozdrabniają  materiał  przez  zgniatanie.
Kruszarki kulowe kruszą materiał przez uderzenie i ścieranie. W bębnie obrotowym znajdują
się kule razem z rozdrabnianym  materiałem. W  czasie obrotu bębna kule (wykonane ze stali
lub  krzemionki)  podnoszą  się  i opadają  krusząc  materiał.  Prędkość  obrotowa  musi  być  tak
dobrana,  aby  kule  po podniesieniu  na  odpowiednią  wysokość  spadły  pod  działaniem  siły
ciężkości, itd.

Zespoły przewoźne. Służą do kruszenia i przesiewania i są stosowane w przypadku

wytwarzania kruszywa na placu budowy, przeważnie dla potrze drogowych lub w czasie
krótkotrwałych okresów eksploatacji złóż. Urządzenia te są budowane na podwoziu kołowym
lub jako samojezdne na podwoziu gąsienicowym.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Urządzenia na podwoziu kołowym można holować ciągnikami lub samochodami,

w związku z czym ich transport z miejsca na miejsce jest łatwy i szybki. Zespół przewoźny na
podwoziu kołowym produkcji krajowej składa się z podwozia kołowego, na którym
zainstalowany jest przenośnik taśmowy podający materiał do kruszarki szczękowej.
Po rozdrobnieniu kruszywo dostaje się na przesiewacz wibracyjny rozdzielający kruszywo na
cztery rodzaje. Do napędu służy silnik spalinowy, który za pośrednictwem przekładni zębatej
i przekładni pasowej napędza kruszarkę i przenośnik.

Zespoły samojezdne na podwoziu gąsienicowym mogą być stosowane w każdych

warunkach terenowych, co jest istotne podczas eksploatacji złóż kruszywa. Głównymi
zespołami agregatu są: kruszarka, przesiewacz, przenośnik taśmowy zasilający kruszarkę,
silnik i podwozie.

Zespół przewoźny samojezdny gąsienicowy produkcji krajowej przeznaczony jest

do rozdrabniania  kruszywa  bezpośrednio  w  kamieniołomach  lub  kopalniach.  Rama  zespołu
przewoźnego  jest oparta na dwu gąsienicach, z tym że  jedna z  nich  mocowana przegubowo.
Kruszywo  jest  podawane  do  urządzenia  zasilającego,  składającego  się  z  kosza  zasypowego
i przenośnika  członowo  –  płytkowego  z  automatyczną  regulacją  prędkości  taśmy.  Na  ramie
nośnej  jest  zamocowana  kruszarka,  z  której  rozdrobniony  materiał  jest  podawany
przenośnikiem taśmowym na zdawczy przenośnik taśmowy.

4.8.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Na czym polega przygotowanie kruszyw do robót drogowych?
2.  Jakie maszyny służą do przygotowania kruszyw do robót drogowych?
3.  Jak są zbudowane i do czego służą płuczki?
4.  Jak są zbudowane i do czego służą przesiewacze?
5.  Na jakiej zasadzie pracują kruszarki do kruszywa?
6.  W jakim celu stosowane są zespoły przewoźne do kruszywa?
7.  Jakie są rodzaje zespołów przewoźnych do kruszywa?

4.8.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Na podstawie obejrzanego filmu dydaktycznego pt. ,,Przygotowanie kruszyw do robót

drogowych”, scharakteryzuj technologię produkcji kruszywa do robót drogowych. Przy
każdym procesie technologicznym określ zastosowane tam urządzenie lub maszynę.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeanalizować treść filmu dydaktycznego pt. ,,Przygotowanie kruszyw do robót

drogowych”,

2)  scharakteryzować technologię produkcji kruszywa do robót drogowych
3)  określić urządzenie zastosowane przy każdym procesie technologicznym,
4)  zapisać i zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

film dydaktyczny pt.

,,Przygotowanie kruszyw do robót drogowych”,

−

notatnik,

−

przybory do pisania.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 2

Ułóż w jeden ciąg technologiczny kartki z zapisanymi na nich nazwami maszyn oraz

procesów przygotowania kruszyw do robót drogowych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeanalizować zapisane na kartkach nazwy maszyn oraz procesów przygotowania

kruszyw do robót drogowych,

2) ułożyć w jeden ciąg technologiczny kartki z zapisanymi na nich nazwami maszyn

oraz procesów przygotowania kruszyw do robót drogowych,

3)  narysować ułożony schemat technologiczny w notatniku,
4)  zaprezentować efekty swojej pracy,
5)  dokonać oceny poprawności wykonania ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

kartki z nazwami maszyn oraz procesów przygotowania kruszyw do robót drogowych,

−

notatnik,

−

przybory do pisania,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca ćwiczenia.

4.8.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) scharakteryzować technologię przygotowania kruszywa do robót

drogowych?

2) wymienić nazwy maszyn służących do przygotowania kruszyw do robót

drogowych?

3) scharakteryzować działanie maszyny do przygotowania kruszyw

do robót drogowych?

4) określić zastosowanie płuczki do kruszywa?

5) określić zastosowanie przesiewaczy?

6) wskazać zastosowanie kruszarek?

7) wskazać zastosowanie zespołów przewoźnych do kruszywa?

8) wskazać maszyny do wytwarzania i uszlachetniania kruszywa?

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.9. Technika pracy maszyn do robót palowych

4.9.1. Materiał nauczania

W przypadku, gdy nie można posadowić budowli bezpośrednio na gruncie

o odpowiedniej wytrzymałości, stosuje się tzw. palowanie, czyli wbijanie pali (stalowych,
betonowych prefabrykowanych) pod fundamenty.

Palowanie stosuje się również w celu zmniejszenia objętości robót ziemnych

i betonowych. Proces ten musi być wykonywany za pomocą sprzętu kafarowego i urządzeń
wibracyjnych.

Roboty kafarowe obejmują wbijanie i wyciąganie prefabrykowanych pali i grodzic

ścianek szczelnych oraz formowanie w gruncie pali i ścianek.

Kafary. Są to urządzenia stosowane do wbijania gotowych pali lub ścianek. Głównymi

elementami kafara są:
–

wieża kafarowa,

–

podwozie,

–

młot.
Wieże kafarowe są to konstrukcje stalowe przeznaczone do ustawiania oraz prowadzenia

pala i młota w czasie wbijania. Wieża jest montowana na odpowiednim podwoziu
(szynowym, hydraulicznym kroczącym, gąsienicowym, pływającym, samochodowym).

W celu skrócenia czasu prac przygotowawczych kafary są wyposażone w następujące

mechanizmy: jazdy podwozia, pochylania prowadnic, obrotu wieży i układu do podnoszenia
młota i pali. Wszystkie mechanizmy montowane są na podwoziu.

Młoty są głównym elementem kafarów. Ze względu na rodzaj napędu można podzielić

je na: wciągarkowe, parowo – powietrzne, spalinowe, elektryczne i hydrauliczne.

Palownice. Przeznaczone są do wykonywania w gruncie słupów fundamentowych

o średnicy 800÷1400 mm zagłębionych do 30 m o nośności około 1 000 t.

Palownica składa się z dwóch zasadniczych elementów: maszyny podstawowej

i osprzętów wiertniczych domontowywanych do maszyny w zależności od przyjętej metody
drążenia otworów.

Maszyna podstawowa palownicy produkcji krajowej (rys. 10) składa się z: podwozia

kroczącego, wieży, kabiny operatora i wciągarki.

Podwozie kroczące zawiera dwie stopy boczne, dwie czołowe i jedną środkową. Stopy

boczne  i  środkowe  są  wyposażone  w  siłowniki  hydrauliczne  pionowe  i  poziome,  stopy
czołowe – w siłowniki poziome. W czasie ruchu do przodu (lub do tyłu) maszyna jest oparta
na stopach  bocznych  i środkowej.  Ruch  jest uzyskiwany  za  pomocą poziomych  siłowników
umieszczonych przy stopach. Po wykonaniu  „kroku” maszyna osiada na stopach czołowych,
a boczne  i  środkowe  zostają  podniesione  i  przesunięte  siłownikami  poziomymi  w  kierunku
ruchu palownicy.

Następnie maszyna opiera się na stopach bocznych i środkowej i cykl kroczenia się

powtarza.  Przy  przesuwaniu  się  na  boki  palownica  opiera  się  na  stopach  czołowych  i  ruch
następuje  pod  działaniem  siłowników  poziomych  zainstalowanych  w  tych  stopach,  a  stopy
boczne  i  środkowe  są  podnoszone.  Obrót  maszyny  może  następować  wokół  stopy  czołowej
przedniej  lub  tylnej.  Palownica  jest  oparta  na  stopach  czołowych  (jak  przy  ruchach
bocznych),  a  siłownik  stopy  tylnej  powoduje  obrót  maszyny  wokół  stopy  przedniej
lub odwrotnie.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Na wieży zainstalowany jest żuraw o poziomo obracanym wysięgniku za pomocą

siłowników hydraulicznych. Linę żurawia napędza wciągarka wyposażona w trzy bębny:
– główny do obsługi narzędzia udarowego i żerdzi wiertniczej,
– pomocniczy I – do podnoszenia i opuszczania wzdłuż wieży mechanizmu odprowadzania

urobku,

– pomocniczy II – do liny żurawia.

Osprzęt do wierceń udarowych składa się z: mechanizmu rurowania, wybieraków

dłutowych, łyżek ziemnych, dłut, rur obsadowych i mechanizmu odprowadzania urobku.

Rys. 10. Palownica produkcji krajowej [3, s. 211]

4.9.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Na czym polega palowanie i kiedy się je stosuje?
2.  W jakim celu stosuje się kafary?
3.  Z jakich elementów zbudowane są kafary?
4.  Jaki rodzaj napędu mogą mieć młoty kafarów?
5.  Do czego służą palownice?
6.  Z jakich elementów składa się palownica produkcji krajowej?
7.  W jaki sposób pracuje palownica?
8.  Z jakich elementów składa się osprzęt palownicy do wierceń udarowych?

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.9.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Na podstawie obejrzanego filmu dydaktycznego pt. „Technika pracy maszyn do robót

ziemnych”, scharakteryzuj różnice między kafarami, a palownicami oraz określ kolejność
wykonywanych prac przez te urządzenia.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeanalizować treść filmu dydaktycznego pt. „Technika pracy maszyn do robót

ziemnych”,

2)  scharakteryzować różnice między kafarami, a palownicami,
3)  określić kolejność wykonywanych prac przez oba urządzenia,
4)  porównać obie maszyny,
5)  zapisać i zaprezentować efekt pracy,
6)  dokonać oceny poprawności wykonania ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

film dydaktyczny pt. ,,Technika pracy maszyn do robót ziemnych”,

−

przybory do pisania,

−

notatnik.

Ćwiczenie 2

Przyporządkuj samoprzylepne karteczki z nazwami elementów palownicy do jej

schematu umieszczonego na planszy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeanalizować przygotowane samoprzylepne kartki z nazwami elementów palownicy,
2) przyporządkować samoprzylepne karteczki z nazwami elementów palownicy do jej

schematu umieszczonego na planszy,

3) zaprezentować efekty pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

samoprzylepne karteczki z nazwami elementów palownicy,

−

plansza ze schematem palownicy,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca pracy maszyn do robót palowych

4.9.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wskazać, kiedy stosuje się palowanie?

2) opisać, do czego służą kafary?

3) wymienić elementy, z których składają się kafary?

4) określić rodzaj napędu młotów kafarowych?

5) scharakteryzować pracę palownicy?

6) wymienić elementy osprzętu palownicy do wierceń udarowych?

7) dobrać maszyny do wykonywania pali i ścianek szczelnych?

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.10. Wykonanie podbudowy

4.10.1. Materiał nauczania

Wszystkie podbudowy nawierzchni ulepszonych można podzielić na dawne

i nowoczesne.

Dawniej wykonywano podbudowy z tłucznia na podkładzie kamiennym i podbudowy

z brukowca. Miały one wiele zalet, ale i wiele wad.

Nowoczesne podbudowy mają następujące właściwości:

–

są ścisłe i grunt podłoża nie może się w nie wcisnąć,

–

wszystkie roboty związane z wykonywaniem podbudowy można zmechanizować,

–

kolejne warstwy mają przepuszczalność stopniowo zwiększającą się od góry ku dołowi,

–

ze względu na konstrukcję i technologię do ich wykonania można używać materiałów
miejscowych,

–

są wytrzymałe i łatwo się nie odkształcają pod obciążeniami dopuszczalnymi na danej
drodze, czyli pracują w zakresie odkształceń sprężystych.
Ze względów ekonomicznych niezbędne jest dostosowanie materiału podbudowy

do zasobów miejscowych. Najczęściej używa się:
–

kruszywa lub ewentualnie kruszywa ulepszonego cementem lub żużlem granulowanym,

–

gruntu lub kruszywa stabilizowanego spoiwami hydraulicznymi takimi jak: cement,
wapno hydrauliczne, popioły lotne,

–

betonu chudego,

–

mieszanek mineralno – bitumicznych,

–

popiołobetonu,

–

gruntów stabilizowanych bitumami.

Podbudowy z kruszywa

Najbardziej popularne przede wszystkim ze względów ekonomicznych są podbudowy

z kruszywa.

Można osiągnąć dobrą stateczność podbudowy, wbudowując kruszywo nie sortowane

na poszczególne  frakcje,  warstwami  stosunkowo  dużej  grubości.  Kruszywo  powinno
odpowiadać  określonym  warunkom  technicznym,  które  mają  na  celu  zapewnienie  ścisłego
ułożenia  ziaren  kruszywa,  dużego  tarcia  wewnętrznego,  spójności  oraz  odporności
na działanie  wody  i  mrozu.  Jeżeli  nie  przestrzega  się  tych  warunków,  to  podbudowa  łatwo
odkształca się, a kruszywo ulega rozpadowi.

Właściwości kruszywa. Nośność warstwy kruszywa zależy od tarcia oraz wzajemnego

zazębiania się ziaren i wyrażana jest odpornością na odkształcenia. Odporność jest tym
większa, im ściślejsze jest ułożenie ziaren, im większe jest tarcie wzajemne.

Ścisłe ułożenie ziaren kruszywa zależy od jego uziarnienia i kształtu. Kształt ziaren

powinien być zbliżony do graniastosłupa. Uziarnienie kruszywa powinno być stopniowane.

Dolna warstwa podbudowy przenosi tylko niewielkie naprężenia ściskające, dlatego

materiały tej warstwy mogą mieć mniejszą wytrzymałość niż materiały użyte do budowy
warstwy górnej.

Górna warstwa podbudowy przenosi nie tylko naprężenia pionowe, lecz także naprężenia

ścinające, naprężenia dynamiczne. Kruszywo tej warstwy musi być bardziej odporne na
rozkruszanie się wskutek tarcia.

Uziarnienie kruszywa powinno mieścić się w polach objętych normowymi granicznymi

krzywymi uziarnienia.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Plastyczność kruszywa zależy od zawartości w nim cząstek ilastych (poniżej 0,002 mm).

Zawartość cząstek drobnych (mniejszych od 0,075 mm) w kruszywie powinna wynosić
10÷12%. Zawartość części drobnych nie jest szkodliwa, o ile cząstki te nie wykazują
aktywności (nie uplastyczniają się).

Wytrzymałość kruszywa jest szczególnie ważna w górnych warstwach podbudowy.
Mrozoodporność jest ostatnią kontrolowaną cechą kruszywa, badanie tej cechy zwykle

pomija się, gdy inne cechy są zadowalające.

Konstrukcja podbudowy

Bezpośrednio na podłożu gruntowym układa się warstwę odcinającą z drobnego

kruszywa, zadaniem której jest niedopuszczenie do przenikania drobnych cząstek podłoża
do podbudowy. Powoduje to, bowiem zanieczyszczenie podbudowy i jej osłabienie.

Materiał warstwy odcinającej może spełniać to zadanie, jeżeli ma tak małe pory,

że drobne cząsteczki podłoża nie mogą się przez nie przecisnąć. Warunek ten jest spełniony,
jeśli:

≤ 5 d

w którym:

– wymiar oczka sita, przez które przechodzi 15% materiału warstwy odcinającej,

– wymiar oczka sita, przez które przechodzi 85% gruntu podłoża.

Warunek ten spełniają na ogół miał kamienny i piasek gliniasty.

Jeżeli dolna warstwa podbudowy jest wykonana z kruszywa o uziarnieniu 0÷25 mm,

to może spełniać warunek szczelności i nie trzeba układać warstwy odcinającej.

Wykonanie warstwy odsączającej pod budowę z kruszywa nie jest konieczne, gdy dolna

warstwa podbudowy z powodzeniem spełnia to zadanie dzięki dostatecznej porowatości.

Dolną warstwę podbudowy wykonuje się zwykle z kruszywa grubego o uziarnieniu

0 ÷ 80 mm. Grubość tej warstwy wynosi 15÷25 cm.

Górna warstwę podbudowy lub podbudowę jednowarstwową wykonuje się z kruszywa

o uziarnieniu 0÷25 mm, rzadziej 0÷40 mm. Grubość warstw górnych wynosi 8÷15 cm.

Z powodzeniem zamiast warstwy odcinającej stosuje się stabilizację gruntu podłoża

na głębokość do 10 cm wapnem, popiołami lotnymi lub cementem. Warstwa stabilizowanego
gruntu zapobiega przenikaniu gruntu w podbudowę, zapewnia lepsze ułożenie i zagęszczenie
kruszywa podbudowy.

Przygotowanie kruszywa. Niektóre pokłady kruszywa naturalnego odpowiadają

w stanie  naturalnym wymaganiom  normowym. Jeżeli duże ziarna występują w  ilości do 5%,
to  opłaca  się  usuwanie  ich  ręczne  po  rozścieleniu  na  drodze.  W  razie  większych  ilości
(5÷10%)  stosuje  się  na  samochodach  kraty,  przez  które  kruszywo  przesiewa  się
mechanicznie.

Wprowadzenie ziaren rozłupanych o ostrych krawędziach zwiększa stateczność

kruszywa, a tym samym całej podbudowy.

Stosuje się również odsiewanie piasku z pospółki, jeżeli jest go zbyt dużo lub gdy jest

zanieczyszczony cząstkami ilastymi.

Uzyskanie kruszywa naturalnego lub łamanego niesortowanego o odpowiednim

uziarnieniu  jest  możliwe,  ale  trudne.  Kruszywo  niesortowane  o  pełnym  uziarnieniu  łatwo
ulega  segregacji  w  czasie  transportu  z  kopalni  lub  kamieniołomu  na  budowę.  Dobrą  jakość
mieszanki  kruszywa  można  uzyskać  pod  warunkiem  przesiania  kruszywa  na  frakcje
i zmieszania ich w odpowiednich proporcjach. Mieszanie powinno odbywać się na budowie,
w mieszarkach, z jednoczesnym dodawaniem wody.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wbudowanie kruszywa. Kruszywo dowozi się samochodami – wywrotkami prosto

do koryta drogi. Podłoże powinno być na tyle zagęszczone i stateczne, aby mogły po nim
jeździć ciężkie samochody.

Rozściełanie kruszywa wykonuje się spycharkami, równiarkami samobieżnymi

i specjalnymi układarkami.

Materiał powinien być lekko wilgotny (5 ÷ 8%), co zapobiega jego segregacji.

Ewentualne nawilżanie wykonywać można w czasie produkcji kruszywa lub na samochodzie.

Do mieszania jednego kruszywa z drugim (np. pospółki z piaskiem gliniastym) na drodze

stosuje się równiarki samobieżne (równiarka przesuwa materiał z jednego miejsca na inne
i w ten sposób go miesza – zazwyczaj potrzeba od 6 do 15 przejazdów równiarki).

Najlepszą maszyną do zagęszczania kruszywa jest walec ogumiony, który szczególnie

dobrze się sprawdza w przypadku zagęszczania kruszywa drobnego. W przypadku stosowania
walców statycznych gładkich wałowanie powinno odbywać się w dwóch fazach:
Faza I – pierwsze wałowanie – lekkim walcem o masie 5÷7 t.
Faza II – następne wałowanie – ciężkim walcem o masie 10÷12 t.

Wałowanie górnych warstw podbudowy można rozpocząć od razu walcem ciężkim.
Maksymalna grubość warstw zagęszczonych walcami statycznymi gładkimi może

wynosić 15 cm, a walcami ogumionymi i wibracyjnymi – 20 cm.

Zagęszczane kruszywo powinno mieć wilgotność zbliżoną do wilgotności optymalnej.

Polewanie już rozłożonego materiału wodą nie jest wskazane, gdyż strumienie wody
porywają cząstki drobne i obmywają ziarna grubsze. W razie konieczności można używać
polewaczek.

Jeżeli podbudowę oddaje się do czasowego ruchu lub przewiduje się układanie

dywaników bitumicznych, to należy ją zaimpregnować, wykonując lekkie powierzchniowe
utrwalenie piaskiem grubym.

W czasie budowy należy kontrolować: uziarnienie i plastyczność (wskaźnik piaskowy)

kruszywa, wilgotność materiału, grubość warstw i ich zagęszczanie.

4.10.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jakie zalety mają nowoczesne podbudowy?
2.  Z jakich materiałów wykonywanie podbudów jest najbardziej ekonomiczne?
3.  Jakimi cechami charakteryzują się podbudowy z kruszywa?
4.  Jakie wymagania stawiane są kruszywom stosowanym na podbudowy?
5.  Jakimi właściwościami  musi charakteryzować się kruszywo na dolne, a jakimi  na górne

warstwy podbudowy?

6.  W jaki sposób wykonana jest konstrukcja podbudowy?
7.  O jakim uziarnieniu kruszywo jest stosowane do wykonania podbudowy?
8.  Na czym polega przygotowanie kruszywa na podbudowę?
9.  W jaki sposób odbywa się wbudowywanie kruszywa w podłoże?
10.  Jakie maszyny biorą udział w procesie wbudowywania kruszywa?
11.  Jakie maszyny stosuje się do mieszania na drodze różnych kruszyw?
12.  Kiedy stosujemy dywaniki bitumiczne?
13.  Co należy kontrolować podczas wbudowywania kruszywa?

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.10.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Po obejrzeniu filmu dydaktycznego „Wykonywanie podbudów” scharakteryzuj maszyny,

których używa się do wykonania podbudowy z kruszywa.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  przeanalizować treść filmu dydaktycznego „Wykonywanie podbudów”,
2)  scharakteryzować maszyny, których używa się do wykonania podbudowy z kruszywa,
3)  zaprezentować efekty swojej pracy,
4)  dokonać oceny poprawności wykonania ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

film dydaktyczny „Wykonywanie podbudów”,

–

notatnik,

–

przybory do pisania,

–

literatura z rozdziału 6 dotycząca wykonywania podbudów dróg.

Ćwiczenie 2

Po obejrzeniu filmu dydaktycznego „Wykonywanie podbudów” określ zasady

bezpieczeństwa i higieny pracy oraz aspekty ochrony środowiska uwzględniane podczas
wykonywania podbudów.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeanalizować treść filmu dydaktycznego „Wykonywanie podbudów” pod względem

przestrzegania przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy oraz ochrony środowiska,

2) określić zasady bezpieczeństwa i higieny pracy oraz aspekty ochrony środowiska podczas

wykonywania podbudów,

3)  zapisać wnioski,
4)  zaprezentować efekty swojej pracy,
5)  dokonać oceny poprawności wykonania ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

film dydaktyczny „Wykonywanie podbudów”,

−

przybory do pisania,

−

notatnik,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca przepisów bhp i ochrony środowiska podczas
wykonywania podbudów dróg.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 3

Po przeanalizowaniu części projektu dotyczącego wykonywania podbudowy określ

rodzaje maszyn, których używa się do wykonania podbudowy z kruszywa.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  przeanalizować część projektu dotyczącego wykonywania podbudowy z kruszywa,
2)  określić rodzaje maszyn, których używa się do wykonania podbudowy z kruszywa,
3)  zaprezentować efekty swojej pracy,
4)  dokonać samooceny ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

projekt dotyczący wykonywania podbudowy z kruszywa,

–

notatnik,

–

przybory do pisania,

–

literatura z rozdziału 6 dotycząca przepisów bhp i ochrony środowiska podczas
wykonywania podbudów dróg.

4.10.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) określić zalety nowoczesnych podbudów?

2) opisać, kiedy wykonywanie podbudów jest najbardziej ekonomiczne?

3) wymienić cechy charakterystyczne podbudowy z kruszywa?

4) wymienić wymagania stawiane kruszywom stosowanym

na podbudowy?

5) wymienić właściwości, jakimi musi charakteryzować się kruszywo

na dolne, a jakimi na górne warstwy podbudowy?

6) scharakteryzować podbudowy z kruszywa?

7) przygotować kruszywo na podbudowę drogi?

8) określić sposoby wbudowywania kruszywa w podłoże?

9) dobrać maszyny do wykonania procesu wbudowywania kruszywa?

10) określić czynności związane z wykonywaniem podbudowy?

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.11. Recykling

4.11.1. Materiał nauczania

Zdarza się, że nawierzchnie mineralno-bitumiczne, które mają jeszcze dobrą nośność

wykazują  uszkodzenia  powierzchniowe.  Dzieje  się  tak  na  skutek  zużycia.  Tradycyjnym
sposobem  napraw  takich  nawierzchni  było  ułożenie  na  nich  nowego  dywanika  mineralno-
bitumicznego.  Ochrona  środowiska,  względy  ekonomiczne,  doskonalący  się  park
maszynowy,  deficyt  kruszywa  wysokiej  jakości  spowodowały  poszukiwanie  nowych
technologii,  które  dzięki  ponownemu  stosowaniu  materiałów  umożliwiłby  zmniejszenie
zużycia  asfaltów  i  kruszyw  oraz  ograniczenie  energochłonności  robót  naprawczych. Metoda
ta otrzymała nazwę – recykling.

Recykling polega na zerwaniu lub spulchnieniu warstwy bitumicznej, dodaniu nowych

składników (asfalt, mieszanka mineralno-bitumiczna) wymieszaniu ich na miejscu
lub w zespole do produkcji mieszanek mineralno-bitumicznych, a następnie wbudowaniu
i zagęszczeniu.

Podstawowymi zaletami recyklingu, poza korzyściami ekonomicznymi, są:

–  możliwość wykonania napraw podbudowy,
–  zachowanie wysokości skrajni pod wiaduktami i w tunelach,
–  możliwość zwiększenia nośności nawierzchni bez zwiększania jej grubości,
–  utrzymanie  krawężników,  kratek  ściekowych  i  studzienek  rewizyjnych  na  istniejącej

wysokości,

– niezwiększanie obciążeń konstrukcji mostowej w razie naprawy nawierzchni na obiektach

mostowych,

– usunięcie tzw. spękań odbitych (przenikających ze starej nawierzchni) występujących

w nowej warstwie ścieralnej ułożonej na zniszczonej nawierzchni,

– naprawa tylko jednego pasa ruchu, który uległ zniszczeniu, na jezdniach wielopasowych

bez konieczności stosowania nakładki na całej szerokości jezdni.

Metody recyklingu

Metody recyklingu nawierzchni bitumicznych mogą być sklasyfikowane w zależności

od temperatury:
–  recykling na zimno,
–  na gorąco.

Najpowszechniej obecnie stosowaną metodą w Polsce, technologią recyklingu na zimno

warstw asfaltowych nawierzchni  skoleinowanych  i o niedostatecznej nośności,  jest recykling
głęboki  wykonywany  sposobem  „in  situ”.  Wykonuje  się  go  bez  dowożenia  destruktu
(powstaje  z  frezowania  istniejących  nawierzchni  asfaltowych)  na  plac  budowy
i wykonywania mieszanki z jego użyciem w urządzeniach stacjonarnych.

Technologia i organizacja budowy, w tym także zasady wykonywania robót pod ruchem,

zostały dobrze rozpoznane przez polskich i zagranicznych wykonawców. Rozpoczęte obecnie
w Polsce badania o charakterze poznawczym powinny przyczynić się do ustalenia
optymalnego składu mieszanek mineralno-cementowo-emulsyjnych (MMCE), betonów
asfaltowo-cementowych (BAC), a w najbliżej przyszłości mieszanek mineralno-cementowych
z asfaltem spienionym.

Recykling na drodze wykonywany na zimno

Schemat zespołu maszyn do recyklingu na drodze wykonywany na zimno przedstawia

rys. 11. Z przodu posuwa się autocysterna z emulsją, za nią recyklarka, która frezuje starą
nawierzchnię na głębokość kilku centymetrów, miesza materiał z dodawaną emulsją

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

bitumiczną, rozścieła mieszankę i wstępnie zagęszcza deską wibracyjną. Na końcu zespołu
walec dogęszcza mieszankę. Jeżeli recyklingowana powierzchnia jest mało stabilna, to przed
tym zespołem maszyn rozsypuje się grys, zwykle grubej frakcji (10/12,8 lub 12,8/16).
Recyklarka miesza ten grys ze sfrezowanym materiałem starej powierzchni.

Rys. 11. Schemat recyklingu na drodze wykonywanego na zimno: 1 – autocysterna

z emulsją, 2 – recyklarka, 3 – walec [6, s. 112]

Recyklingowanie na zimno stosuje się do naprawy nawierzchni asfaltowych

o podbudowach  z  kruszyw  łamanych  i  naturalnych.  Technologia  ta  przypomina  stabilizację
gruntu, polega bowiem na zerwaniu nawierzchni najczęściej wraz z podbudową na wymaganą
głębokość,  rozdrobnieniu  odzyskanego  materiału  i  jego  stabilizacji  środkiem  wiążącym.
W technologii  tej  wykorzystuje  się  maszyny  do  stabilizacji  gruntu,  o  odpowiednio  dużej
mocy.

Podstawową zaletą recyklingu na zimno jest możliwość przeprowadzenia gruntownej

naprawy  nawierzchni,  obejmującej  całą  konstrukcję  jezdni.  W  metodzie  tej  przetworzeniu
ulegają  nie  tylko  asfaltowe  warstwy  nawierzchniowe,  lecz  również  warstwa  podbudowy,
od której w głównej  mierze zależy  nośność konstrukcji jezdni.  W koniecznych przypadkach,
po  zdjęciu  warstwy  konstrukcji  nawierzchni  można  przeprowadzić  wymianę  lub  stabilizację
uplastycznionego lub wrażliwego na wysadziny podłoża gruntowego.

Zalety recyklingowania na zimno są następujące:

–

poprawa nośności i wodoszczelności nawierzchni,

–

możliwość naprawy wszystkich typów uszkodzeń powierzchniowych,

–

usunięcie spękań odbitych,

–

możliwość wyeliminowania wrażliwości podłoża gruntowego na wysadziny,

–

poprawa równości i szorstkości nawierzchni,

–

zmniejszenie zużycia materiałów kamiennych i środków wiążących,

–

obniżenie energochłonności robót,

–

zmniejszenie ogólnych kosztów robót, w tym zmniejszenie kosztów transportu,
zwłaszcza przy recyklingowaniu na miejscu.

Do wad tej technologii, w porównaniu z innymi metodami napraw, należy zaliczyć:

– częste awarie maszyn spulchniających i rozdrabniających nawierzchnię,
– większe zakłócenia w ruchu, w porównaniu z innymi technologiami recyklinowania

nawierzchni, a nawet z tradycyjnym ich wzmacnianiem,

– dojrzewanie podbudowy po recyklingu ze względu na użycie środków wiążących

na zimno,

– mniejsza dokładność kontroli jakości niż podczas recyklingowania w wytwórniach

centralnych.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.11.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Co to jest recykling?
2.  Jakie względy przemawiają za stosowaniem recyklingu?
3.  Na czym polega recykling?
4.  Jakie korzyści oprócz ekonomicznych wypływają ze stosowania recyklingu?
5.  Na czym polega recykling na zimno?

4.11.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Obejrzyj film dydaktyczny „Recykling nawierzchni drogowych”. Przygotowane kartki,

na których zapisano czynności wykonywane podczas recyklingu ułóż w ciąg technologiczny.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  przeanalizować treść filmu dydaktycznego „Recykling nawierzchni drogowych”,
2)  przeanalizować zapisane na kartkach czynności wykonywane podczas recyklingu,
3)  ułożyć kartki w ciąg technologiczny,
4)  zaprezentować efekty swojej pracy,
5)  dokonać oceny poprawności wykonania ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

film dydaktyczny „Recykling nawierzchni drogowych”,

–

kartki, na których zapisano czynności wykonywane podczas recyklingu,

–

notatnik,

–

przybory do pisania,

–

literatura z rozdziału 6 dotycząca recyklingu.

Ćwiczenie 2

Z „Poradnika kierownika budowy i inspektora nadzoru”, z rozdziału dotyczącego

wykonywania podbudów z materiałów pochodzących z recyklingu, wynotuj wszystkie
regulacje prawne, normy oraz zasady dotyczące wykonywania podbudów z materiałów
pochodzących z recyklingu.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odnaleźć w „Poradniku kierownika budowy i inspektora nadzoru”, rozdział dotyczący

wykonywania podbudów z materiałów pochodzących z recyklingu,

2) wynotować wszystkie regulacje prawne, normy oraz zasady dotyczące wykonywania

podbudów z materiałów pochodzących z recyklingu,

3) zaprezentować efekty swojej pracy,
4) zapisać spostrzeżenia w notatniku.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

„Poradnik kierownika budowy i inspektora nadzoru”,

−

przybory do pisania,

−

notatnik.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA

1.  Przeczytaj uważnie instrukcję.
2.  Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3.  Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4.  Test zawiera 25 zadań o różnym stopniu trudności. Są to zadania wielokrotnego wyboru.
5.  Za każdą poprawną odpowiedź możesz uzyskać 1 punkt.
6.  Udzielaj odpowiedzi tylko na załączonej karcie odpowiedzi. Dla każdego zadania podane
7.  są  cztery  możliwe  odpowiedzi:  a,  b,  c,  d.  Tylko  jedna  odpowiedź  jest  poprawna;

i zaznacz ją znakiem X.

8. Staraj się wyraźnie zaznaczać odpowiedzi. Jeżeli się pomylisz i błędnie zaznaczysz

odpowiedź, otocz ją kółkiem i zaznacz ponownie odpowiedź, którą uważasz
za poprawną.

9. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
10. Kiedy udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż rozwiązanie

zadania na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci czas wolny.

11. Po rozwiązaniu testu sprawdź czy zaznaczyłeś wszystkie odpowiedzi na KARCIE

ODPOWIEDZI.

12. Na rozwiązanie testu masz 45 minut.

Powodzenia!

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Praca pod górę spycharki jest dozwolona w terenie o pochyleniu nie większym niż

a) 25

b) 30

c) 35

d) 40

2. Przed rozpoczęciem, po dłuższej przerwie, zagęszczania gruntów na krawędziach nasypu,

należy sprawdzić
a)  stopień rozluźnienia gruntu.
b)  wilgotność gruntu w nasypie.
c)  kąt pochylenia krawędzi nasypu.
d)  orientacyjne wartości wskaźnika stopnia zagęszczenia warstw niżej leżących.

3. Grunty, ze względu na pochodzenie, dzielimy na

a)  rodzime i nasypowe.
b)  skaliste i organiczne.
c)  mineralne i nasypowe.
d)  organiczne i nasypowe.

4. Pospółka jest gruntem mineralnym

a) pylastym.

b)  skalistym.
c)  gruboziarnistym.
d)  drobnoziarnistym.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. Grunty takie jak: piasek wilgotny i gliniasty, pyły, lessy wilgotne, gleba uprawna z darnią

należą do gruntów kategorii
a) I.

b)  II.
c)  III.
d)  IV.

6. Przeciętnie wartość spulchnienia rumoszu skalnego, glin i iłów wynosi

a)  5÷15%.
b)  15÷20%.
c)  20÷30%.
d)  30÷40%.

7. Koparka z osprzętem przedsiębiernym nie może być wyposażona w łyżkę

a) z otwieranym dnem.

b)  z otwieranymi bokami.
c)  przytwierdzoną w sposób sztywny do ramienia.
d)  przytwierdzoną w sposób wahliwy do ramienia.

8. Wśród spycharek nie wyróżniamy spycharek

a)  skośnych.
b)  czołowych.
c)  uniwersalnych.
d)  przedsiębiernych.

9. Poniższy rysunek przedstawia

a)  koparkę.
b)  spycharkę.
c)  równiarkę.
d)  zgarniarkę.

10. Skrzynia zaopatrzona w krawędź tnącą i zamontowana na podwoziu jest elementem

roboczym
a)  koparki.
b)  spycharki.
c)  równiarki.
d)  zgarniarki.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

11. Do zdejmowania humusu, stabilizacji gruntów, humusowania powierzchni skarpy,

wykonywania  rowów  odwadniających,  wykonywania  płytkich  wykopów  i  niskich
nasypów stosuje się
b)  koparki.
c)  spycharki.
d)  równiarki.
e)  zgarniarki.

12. Do zagęszczania gruntów spoistych zaleca się stosowanie walców

a)  lekkich o działaniu statycznym.
b)  ciężkich o działaniu statycznym.
c)  lekkich o działaniu dynamicznym.
d)  ciężkich o działaniu dynamicznym.

13. Najtrudniej zagęszcza się grunty

a)  gliniaste.
b)  piaszczyste.
c)  piaszczysto-gliniaste.
d)  gliniasto-piaszczyste.

14. Wałowanie należy prowadzić z jednakową intensywnością na całej powierzchni,

zaczynając  od  krawędzi  drogi  i  przesuwając  się  ku  jej  osi  z  zachowaniem  pokrycia
śladów na szerokości
a)  5 cm.
b)  10 cm.
c)  20 cm.
d)  30 cm.

15. Poniższy rysunek przedstawia

a)  koparkę.
b)  spycharkę.
c)  równiarkę.
d)  zgarniarkę.

16. Walce okołkowane dobrze zagęszczają grunty

a)  spoiste.
b)  pylaste.
c)  luźne i gruboziarniste.
d)  luźne i drobnoziarniste.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

17. Przy pomocy zagęszczarki można zagęszczać grunt do głębokości

a)  0,50 m.
b)  1,00 m.
c)  2,00 m.
d)  4,00 m.

18. Kafary są to urządzenia stosowane do wbijania gotowych pali lub ścianek. Do głównych

elementów kafara nie zaliczamy
a)  młota.
b)  podwozia.
c)  pali i ścianek.
d)  wieży kafarowej.

19. Kształt ziaren kruszywa wykorzystywanego na podbudowy powinien być zbliżony do

a)  kuli.
b)  sześcianu.
c)  ostrosłupa.
d)  graniastosłupa.

20. Próbę wałeczkowania określającą rodzaj gruntu wykonuje się na dłoni. Z badanego

gruntu formuje się kulkę średnicy
a) 5 mm, a następnie wałeczkuje się ją, aż do uzyskania wałeczka o średnicy około

2 mm.

b) 6 mm, a następnie wałeczkuje się ją, aż do uzyskania wałeczka o średnicy około

3 mm.

c) 7 mm, a następnie wałeczkuje się ją, aż do uzyskania wałeczka o średnicy około

3 mm.

d) 10 mm, a następnie wałeczkuje się ją, aż do uzyskania wałeczka o średnicy około

5 mm.

21. „Bryłka gruntu podniesiona i opuszczona pozostaje w całości lub rozpada się na małe

kawałki,  wrzucona  do  wody  rozpada  się  wolno,  wywołując  zmącenie  tylko
w bezpośrednim swoim otoczeniu” – ten opis dotyczy gruntów
a)  wątpliwych.
b)  wysadzinowych.
c)  zdecydowanych.
d)  niewysadzinowych.

22. Zagęszczanie gruntu zagęszczarkami daje najlepsze wyniki dla gruntów

a)  gliniastych i ilastych.
b)  piaszczystych i żwirowych.
c)  organicznych i nasypowych.
d)  piaszczystych i gliniastych.

23. Wybór sposobu kruszenia zależy od właściwości fizycznych i mechanicznych

kruszonego  materiału  oraz  żądanego  stopnia  rozdrobnienia.  W  kruszarkach  materiały
kruche
a)  ściska się a następnie uderza.
b)  zgniata się a następnie uderza.
c)  ściska się jednocześnie ze ścieraniem.
d)  zgniata się jednocześnie ze ścieraniem.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko ……………………………………………………..

Wykonywanie podbudowy dróg

Zakreśl poprawną odpowiedź.

zadania

Odpowiedź

Punkty

Razem:

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6. LITERATURA

1. Edel R.: Odwodnienie dróg. Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, Warszawa 2002
2. Jakiel P. red.: Poradnik kierownika budowy i inspektora nadzoru – Warunki techniczne

wykonania i odbioru dróg i mostów. Verlag Dashofer Sp. z o.o., Warszawa 2006

3. Janicki L.: Maszyny i urządzenia. WSiP, Warszawa 1987
4. Judycki J., Alenowicz J.: Nowe metody renowacji nawierzchni asfaltowych.

Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, Warszawa 1998

5. Rolla S.: Badania materiałów i nawierzchni drogowych. Wydawnictwo Komunikacji

i Łączności, Warszawa 1979

6.  Rolla S.: Technologia robót w budownictwie drogowym. cz. 3. WSiP, Warszawa 1997
7.  Rolla St., Rolla M., Żarnoch W.: Budowa dróg cz. 1. WSiP, Warszawa 1993
8.  Stypułkowski B. (red.): Zagadnienia utrzymania i modernizacji dróg i ulic. Wydawnictwo

Komunikacji i Łączności, Warszawa 2000

9. Tauszyński K.: Budownictwo z technologią cz. 1. WSiP, Warszawa 1994