DZIAŁ VII
8. Podać zasady wykonywania nasypów, wymienić maszyny do ich wykonywania oraz parametry je (maszyny) charakteryzujące.
Nasyp – budowla ziemna, której niweleta znajduje się powyżej powierzchni terenu.
Zasady wykonywania nasypów
Nasypy można wykonywać z różnorodnych gruntów, pod warunkiem przestrzegania poniższych zasad:
- przed przystąpieniem do wykonania nasypów, teren na którym mają one powstać, powinien być odpowiednio przygotowany, czyli oczyszczony z drzew, krzewów i ziemi roślinnej
- nasyp wykonuje się warstwowo, przy czym grubość każdej warstwy nie powinna przekraczać 0,5 m,
- każda warstwa powinna być wykonana z jednorodnego gruntu,
- nie wolno dopuścić do powstania w warstwach nieprzepuszczalnych zaklęśnięć zdolnych do zatrzymywania wody,
- w każdej warstwie należy zapewnić swobodny odpływ penetrującej wody,
- warstwy z gruntów nieprzepuszczalnych powinny być w przekroju dwuspadowe,
- nie wolno dopuścić do wymieszania się w bryle nasypu gruntów o różnej wodoprzepuszczalności.
Grunty, z których należy wykonywać nasypy, powinny odznaczać się dużą jednorodnością. Najlepszym materiałem na nasypy są grunty kamieniste, żwirowe, piaszczyste i piaszczysto – gliniaste. Nasypy można wykonywać również z innych gruntów, pod warunkiem starannego ich zabezpieczenia przed wpływem wody. Do budowy nasypów można także stosować, przy odpowiedniej technologii, materiały odpadowe z przemysłu ciężkiego, takie jak popioły, żużle czy szlaki wielkopiecowe oraz pyły.
Sposoby wykonywania nasypów
Nasypy można wykonywać kilkoma różnymi sposobami, w zależności od dostępnych maszyn budowlanych oraz kosztów technologicznych:
- warstwowo ( podłużnie) – metoda polegająca na niwelowaniu terenu za pomocą zgarniarek i równiarek, przemieszczając grunt z miejsc w których przekracza niweletę do miejsc o ujemnym bilansie mas ziemnych,
- metoda poprzeczna (boczna) – polegająca na poszerzaniu wybudowanego na właściwą wysokość zalążka nasypu,
- metoda czołowa – polegająca na usypywaniu od czoła kolejnych warstw pochyłych,
- estakadowa – polegająca na sypaniu gruntu z prowizorycznych estakad (wiaduktów); metoda ta ma zastosowanie głównie przy budowie linii kolejowych.
Zgodnie z innym podziałem, nasypy można wykonywać:
- metodą warstw poziomych, która umożliwia dobre zagęszczenie gruntu oraz łatwą organizacją ruchu maszyn,
- metodą warstw ukośnych, charakteryzującą się trudną stabilizacją nasypu, brakiem możliwości mechanicznego zagęszczenia gruntu, co może spowodować duże zagrożenie dla pracujących ludzi i maszyn.
Maszyny do wykonywania nasypów:
1. Spycharka
Klasyfikacja spycharek może zostać dokonana ze względu na:
- moc silnika, która może być: mała – do 60 kW, średnia – od 60 kW do 150 kW, duża – powyżej 150 kW,
- rodzaj ciągnika, który może być kołowy lub gąsienicowy,
- ustawienie lemiesza, które może być czołowe, ukośne lub uniwersalne,
- sposób sterowania lemieszem, który może być mechaniczny lub hydrauliczny.
Cykl pracy spycharki składa się z następujących elementów:
- napełnienie lemiesza, sposobem płaskim lub grzebieniowym,
- przemieszczenie urobku (opłacalne do 100 m), sposobem:
- terenowym – urobek jest przesuwany po powierzchni terenu
- łożyskowym – urobek jest przemieszczany w rynnie utworzonej przez grunt uzyskiwany z bocznych strat lemiesza lub rynnie wciętej w teren
- wyładunku,
- powrotu.
Wydajność eksploatacyjną spycharki oblicza się według wzoru:
$$W_{e} = \frac{60}{t}*Q*S_{n}*S_{s}{*S}_{w}\ \lbrack\frac{m^{3}}{h}\rbrack$$
gdzie:
t – czas cyklu,
Q – pojemność lemiesza,
Sn – współczynnik napełnienia
Ss – współczynnik spoistości gruntu
Sw – współczynnik wykorzystania czasu roboczego.
2. Zgarniarka
Jest to maszyna, która odspaja grunt kategorii I ÷ IV, przewozi go na odległość od 100 m do kilku kilometrów i rozścieła warstwę żądanej grubości lub odkłada na zwały. Posuwa się tylko do przodu.
Podstawowym elementem roboczym zgarniarki 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.
Ze względu na pojemność skrzyni przyjęto umowny podział zgarniarek na:
– małe – o pojemności do 5 m3,
– średnie – o pojemności od 5 do 15 m3,
– duże – o pojemności ponad 15 m3
Podział zgarniarek ze względu na sposób połączenia ciągnika ze skrzynią:
– przyczepne pracujące z ciągnikiem gąsienicowym lub kołowym,
– samojezdne gąsienicowe lub kołowe
W zależności od sposobu wyładowania urobku rozróżnia się zgarniarki:
– ze skrzynią przechylaną do przodu,
– ze skrzynią przechylaną do tyłu,
– o przymusowym wyładunku, z przesuwaną tylną ścianą skrzyni.
Zgarniarki mogą być sterowane:
– mechanicznie,
– hydraulicznie,
– elektryczno – hydraulicznie.
Wydajność oblicza się podobnie jak dla spycharki.
3. Równiarka
Równiarka 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. Równiarki mogą być:
– samojezdne – z własnym układem napędowym,
– przyczepne – doczepiane do ciągników kołowych lub rzadko stosowanych obecnie
gąsienicowych.
Wydajność oblicza się podobnie jak dla spycharki.