11. Technologia i mechanizacja robót ziemnych.

TECHNOLOGIA ROBÓT ZIEMNYCH.

Roboty ziemne są ważnym elementem budowli drogowej, gdyż korpus drogowy stanowi podstawę dla nawierzchni i musi mieć odpowiednią wytrzymałość i stateczność

W zakres robót ziemnych w chodzą: zdjęcie humusu(w ramach robót przygotowawczych) oraz wykonanie wykopów i nasypów.

1. ZDJĘCIE HUMUSU - w ramach robót przygotowawczych, za pomocą spycharki następuje zdjęcie wierzchniej warstwy, w celu przygotowania terenu pod nasypy i wykopy.

2. WYKONYWAIE WYKOPÓW:

1. Met. Czołowa - wykop wykonywany jest na całej szer. przekroju poprzecznego, a roboty można rozpocząć z jednej lub obu końców odcinka wykopów, w zależności od tego czy urobek wyważony jest w jednym czy różnych kierunkach. Zaletą jest możliwość wykonywania wykopu warstwami o dużej głębokości co pozwala racjonalnie wykorzystać koparki. Wadą jest mały front robót czyli wolny ich postęp. Stosowane głównie przy krótkich i głębokich wykopach. Koparka ustawiana jest czołowo i od czoła wybiera ziemię. Stosuje się przy poprzecznym przeżucie robót.

2. Met. warstwowa podłużna - wykop wykonywany może być od razu, na całej długości. Można go wykonać warstwami o małej grubości za pomocą równiarek, spycharek, zgarniarek lub za pomocą podłużnych, wąskich przekopów o wymiarach skrajni środków transportu lub o szerokim zasięgu wysięgnika koparki przebijającej się podłużnie przez wykop. Potem stopniowo przekop poszerza się do całej szerokości. Głębokość warstwy wynosi 1,5 :2m.

Lepsza jest met. warstwowa, a popularniejsza jest met. czołowa!

3. WYKONYWANIE NASYPÓW - nasypy mogą być wykonywane w stałych warunkach i przy gruntach o dobrej nośności. Szczególnie ważna jest górna warstwa nasypu, która musi być o grubości co najmniej 0,50 metra należy ją wykonać z gruntów niespoistych niewysadzinowych o wskaźniku różnoziarnistości co najmniej 5 i współczynniku filtracji k₁₀ ≥6*10^-5 m/s , o wskaźniku wodoprzepuszczalności „k” nie mniejszym od 8 m/dobę. W razie braku gruntu o takich właściwościach można ulepszać górne warstwy nasypu poprzez stabilizację cementem, wapnem lub popiołami lotnymi. W takim przypadku jest konieczne sprawdzenie warunku nośności i mrozoodporności konstrukcji nawierzchni i wprowadzenie korekty, polegającej na rozbudowaniu podbudowy pomocniczej. Grunty na górne warstwy nasypów w strefie przemarzania:

• Żwiry i pospółki

• Piaski grubo i średnioziarniste

• Iłołupki przywęglowe przepalone zawierające mniej niż 15% ziarn mniejszych od 0,075 mm

• Wysiewki kamienne o uziarnieniu odpowiadającym pospółkom lub żwirom.

Wybór metody wykonywania nasypów zależy od miejscowych warunków terenowych, rodzaju gruntu, rodzaju podłoża oraz od posiadanego sprzętu i środków transportowych. Są następujące metody wykonywania nasypów:

1. Met. Warstwowa (podłużna) - metoda ta jest najracjonalniejszą metodą pod wzgl. technicznym, gdyż równocześnie z budową nasypu następuje równomierne i stopniowe jego zagęszczanie wskutek ciągłych przejazdów po świeżo układanych warstwach gruntu środków transportowych oraz maszyn lub przyrządów do zagęszczania gruntu. Po wykonaniu pierwszej warstwy następną można wykonać przesuwając się po niej w miarę robót. Można prowadzić roboty na dwa lub więcej poziomach, szerokościach i wysokościach Umożliwia maksymalne zagęszczenie. Metoda ta pozwala na zastosowanie dużego frontu robót. Grubość usypywanych warstw w przypadku zastosowania kolei lub samochodów wynosi 50-100 cm, spycharek 6-25 cm, zgarniarek 8-35 cm. Warstw grubszych niż 1 m nie należy układać ze wzg. na trudności w równomiernym zagęszczaniu gruntu. Metoda ta nazywa się również metodą podłużną ponieważ roboty są prowadzone na całej szerokości nasypu i postępują jednocześnie w kierunku podłużnym. Przebieg działań wygląda następująco:

• przywiezienie materiału

• doprowadzenie do wilgotności optymalnej (Wopt.)

• zagęszczenie

• sprawdzenie

• odbiór pracy i tak dla każdej warstwy.

2. Met. Boczna - polega na bocznym wysypywaniu dowożonych mas ziemnych od razu na pełną ich wysokość. Znajduje ona zastosowanie przy poszerzaniu nasypów istniejących oraz przy wykonywaniu nasypów na zboczach i w przekrojach odcinkowych. Zaletą tej metody jest możliwość jednocz. wyładowania długich zestawów środków transport. wadą zaś jest nierównomierne osiadanie nasypu, skłonność do powstawania osuwisk oraz trudność dokładnego zagęszczania warstw. Nasypy wykonane tą metodą nie mają jednolitej zwartości i stateczności, należy więc jej unikać.

3. Met. Czołowa - polega na układaniu kolejnych warstw pochyłych w pełnym przekroju poprzecznym nasypu na całą jego szerokość i wysokość a przy wysokich nasypach do rzędnej o 1-2 m niższej od rzędnej projektowanej. W ten sposób nasyp wykonuje się „w przód od czoła” w kierunku jego osi podłużnej. Metodę tą stosuje się raczej tylko przy budowie krótkich nasypów w miejscach przekroczenia wąskich i głębokich dolin. Metoda ta znajduje również zastosowanie na terenach bagnistych

4. met. układania nasypu z rusztowań - stosowana jest tylko w wyjątkowych przypadkach np. przy przekraczaniu szerokich dolin nasypami o znacznych wysokości w terenach bagnistych i zalewowych, na podejściach do mostów, gdy chcemy zwiększyć front robót. Można stosować rusztowania stałe lub ruchome. Rusztowanie stałe jest tymczasowym mostem przerzuconym przez całą dolinę w miejscu wykonywanego nasypu. Na rusztowaniu układa się tor kolei roboczej. Ziemię wysypuje się z wózków na obie strony rusztowania.

MECHANIZACJA ROBÓT ZIEMNYCH.

Do wykonywania robót ziemny stosuje się następujący sprzęt:

1. Koparki - przeznaczone są do odspajania gruntu, załadowywania na środki transportu ziemi oraz kruszyw, wykonywania rowów, karczowania pni. Mogą być kołowe, gąsienicowe, szynowe, kroczące, pływające, jednoczerpakowe, wieloczerpakowe. Napęd spalinowy, elektryczny, spalinowo-elektryczny. Urabianie urobku przedsiębierne, podsiębierne, chwytakowe.

2. Ładowarki - do załadowywania robót ziemnych (łyżki maja pojemność do 4 m³). Podwozie ogumione lub gąsienicowe, sterowanie hydrauliczne.

3. Spycharki - służą do przemieszczania materiałów na budowie, na małe odległości (max. 100 m) oraz odspajania gruntu, który później transportuje. Są gąsienicowe, kołowe. O sterowaniu linowym, hydraulicznym, elektrycznym.

4. Zgarniarki - służą przemieszczania materiału na dużą odległość, do odspajania gruntu po przez ścinanie go. Załadowują materiał do skrzyni i przewożą na znaczną odległość (1-3 km) i wyładowują. Mogą być skrzyniowe ( skrzynia otwarta z przodu lub z góry), naczepne, samobieżne, jednoosiowe, dwuosiowe. Sterowanie mechaniczne, elektryczne, hydrauliczne.

5. Równiarki - służą do wyrównywania i profilowania robót ziemnych i materiałów. Mogą być zwykłe z lemieszem lub z przenośnią taśmową. Sterowanie ręczne, hydrauliczne, automatyczne, elektroniczne.

6. Samochody na odwóz - służą do przewożenia materiału na większe odległości (kilka km) np. dowóz materiału na nasypy.

7. Walce, ubijarki, płyty wibracyjne, wibratory - służą do zagęszczania warstw nasypów.

Typowy szereg maszyn do robót ziemnych:

Roboty przygotowawcze

• spycharka

• sprzęt zrywakowy

Wykonywanie nasypów i wykopów

• zgarniarka samojezdna

• równiarka samojezdna

• walec statyczny stalowy

Transport na okład

• koparka do ładowania

• samochód na odwóz

---