ДОРОЖНЫЕ МАШИНЫ

ДОРОЖНЫЕ МАШИНЫ предназначены для механизации дорожностроительных работ. В зависимости от вида этих работ применяются различные типы дорожных машин.

Машины для подготовительных работ. При постройке дорог бывает необходимо произвести расчистку дорожной полосы от пней, кустарника или мелколесья. Для этих работ, соответственно, применяются ручные, конные или тракторные корчевальные машины (см.), бульдозер со специальными зубьями для корчёвки и кусторез (см.). Для корчёвки применяется также взрывной способ. Если трасса проходит через лес и необходима пробивка просеки, валку деревьев с корнями производят б. ч. тракторами или бульдозерами, без последующей корчёвки.

Для разрыхления грунта, удаления камней и корней применяются рыхлители - рипперы, рабочим органом к-рых служат 3 - 5 сменных стальных зубьев (сошников), прикреплённых к прочным стойкам. В СССР изготовляются 2 типа прицепных рипперов к тракторам ЧТЗ: 1) риппер с жёстким креплением стоек к раме и механическим управлением подъёмом и опусканием рабочих органов (рис. 1) и 2) риппер тяжёлый также с жёстким креплением стоек к раме и тросовым управлением рабочими органами. До 1941 выпускался роторный риппер с шарнирным креплением стоек к раме и гидравлическим управлением. Его особенность - возможность, независимо от рамы, опускания зубьев в рабочее положение и поднятия их в транспортное положение, при к-ром происходит самоочищение зубьев от застрявших камней, корней и земли. В табл. 1 приведены основные показатели рипперов отечественного производства.

Рис. 1. Риппер дорожный: 1 - рама; 2 - колёса; 3 - зубья; 4 - механизм управления.

Машины для земляных работ. При устройстве насыпей и разработке выемок с транспортированием грунта из резервов и выемок в насыпи, на вскрышных работах в притрассовых карьерах, для планировки площадей (снятия бугров, засыпки ям) и для др. случаев разработки грунта с перемещением его применяют тракторные лопаты - скреперы различных типов. Рабочим органом скрепера является открытый спереди ковш - с горизонтальным ножом на днище для срезания слоя грунта. Наполнение ковша и выгрузка его производятся автоматически за счёт использования тягового усилия трактора.

Табл. 1. Основные показатели рипперов отечественного производства

1. Скрепер-волокуша (ползунковый) с ковшом ёмкостью в 0,33 м³, предназначается для устройства небольших насыпей и выемок с отвозкой грунта на расстояние от 30 до 100 м. Шир. захвата 1,54 м; глубина резания до 5 см; производительность, при дальности возки в 100 м, - 5 - 7 м³ грунта за час. Вес 365 кг. Скрепер прицепной, рассчитан на использование с тракторами типа СХТЗ.

2. Скрепер 4-колёсный с ковшом ёмкостью в 0,75 м³, применяется при ср. и больших объёмах земляных работ с перемещением грунта на расстояние 200 - 400 м. Шир. захвата 1,01 м; глубина резания до 15 см. Работа производится поездами из 2 - 5 скреперов, соединённых сцепкой. Производительность поезда из 5 скреперов, при ср. дальности возки, составляет 15 - 25 м³ грунта за час, в зависимости от рода грунта. Вес скрепера 1665 кг. Потребная тяга: при работе сцепкой из 2 - 3 скреперов - трактор СТЗ-НАТИ, при сцепке 4 - 5 скреперов-трактор ЧТЗ.

3. Скрепер 2-колёсный с ковшом ёмкостью в 1,1 м³ (рис. 2), отличается от предыдушего, помимо большей ёмкости ковша, наличием механизма для автоматического регулирования глубины резания ковшом, в зависимости от тягового сопротивления. Этот механизм выглубляет ковш скрепера при возрастании тягового сопротивления сверх расчётного и, наоборот, заглубляет ковш при падении тягового сопротивления, обеспечивая тем самым нормальную работу скрепера в грунтах разной плотности. Наличие в ходовой части скрепера 2 колёс (вместо 4) уменьшает радиус поворота, улучшая маневренность агрегата. Шир. захвата скрепера 1,18 м; глубина резания до 15 см. Вес 2100 кг. Потребная тяга: для 1 - 2 скреперов - трактор СТЗ-НАТИ, а при работе сцепкой из 3 - 4 скреперов - трактор ЧТЗ. Производительность поезда из 4 скреперов, при дальности возки 200 м, составляет ок. 25 - 40 м³ грунта за час.

Рис. 2. Скрепер 2-колёсный ёмкостью в 1,1 м3

4. Большегрузный скрепер с ковшом ёмкостью в 4 - 5 м³, с гидравлическим управлением применяется при больших объёмах земляных работ на ср. и тяжёлых (разрыхлённых) грунтах с транспортированием грунта на расстояние до 500 - 600 м. Шир. захвата 2,45 м; глубина резания до 20 см. Скрепер прицепной к трактору ЧТЗ. Поизводительность скрепера при ср. дальности возки от 15 до 30 м³ грунта за час, в зависимости от рода грунта. Новый скрепер Д147, выпускаемый пром-стью для работы с трактором С-80, имеет ёмкость ковша 6 м³.

Рис. 3. Грейдер-элеватор моторный: 1 - дисковый плуг; 2 - колёса; 3 - элеватор

5. Грейдер-элеватор. При значительных объёмах земляных работ, для разработки резервов с отсыпкой грунта непосредственно в насыпь (выс. не более 1,0 - 1,2 м) или в транспортные средства применяется грейдер-элеватор (рис. 3). Рабочими органами его являются вращающийся вогнутый диск диам. ок. 700 мм, изготовленный из спец. стали, и элеватор (транспортёр). Диск, установленный под углом 20 - 40° к линии движения и 45 - 55° к горизонту, врезается в грунт и, вращаясь, отбрасывает его на транспортёр, к-рый отводит вырезанный грунт в сторону. Транспортёр может приводиться в движение от карданного вала трактора либо от двигателя, установленного на раме грейдер-элеватора. На рис. 3 показан грейдер-элеватор отечественного производства, у к-рого транспортёр приводится в движение бензиновым двигателем мощностью в 40 л. с. Наибольшее заглубление диска 400 мм; максимальная высота подъёма грунта транспортёром ок. 3 м; вес грейдер-элеватора 10000 кг. Производительность от 200 до 350 ^м3/_час на грунтах II категории (см. Грунт). Грейдер-элеватор прицепной, рассчитан на тягу трактором ЧТЗ С-80.

6. Для засыпки рвов и ям, для разравнивания и отвала грунта, перемещения его на небольшие расстояния, для пробивки трассы в косогорной местности, а также для очистки дорог от снега применяют бульдозеры (рис. 4). Рабочим органом бульдозера является отвал, укреплённый на раме и расположенный впереди трактора, В зависимости от характера работ, отвал современного бульдозера м. б. установлен под различными углами к линии движения, от 45 до 90° и к горизонту от 40 до 70 . Управление подъёмом и опусканием отвала осуществляется при помощи гидравлической системы или тросов. Бульдозер - навесная машина, монтируется на трактор ЧТЗ С-60 или С-80.

Основные показатели бульдозера отечественного производства следующие:

7. Для профилирования земляного полотна, постройки и ремонта грунтовых и гравийных дорог, устройства неглубоких канав по бокам дороги, отделки откосов, разравнивания рыхлых каменных материалов и смешения их с вяжущими материалами (по методу "смешение на мезте" - см. Дороги) применяются грейдеры. В отдельных случаях грейдеры м. б. использованы и для снегоочистки. Грейдер - основная машина при постройке и ремонте грунтовых и гравийных дорог.

Рис. 4. Бульдозер с гидравлическим управлением: 1 - рама; 2 - нож-отвал; 3 - гидравлическое управление

В СССР применяются грейдеры лёгкого типа (к трактору СТЗ), предназначенные, гл. обр., для профилирования дорог в лёгких грунтовых условиях; грейдеры ср. типа (к трактору СТЗ-НАТИ)(рис. 5)- для работы в ср. условиях и грейдеры тяжёлого типа (к тракторам ЧТЗ) - для постройки грунтовых дорог в тяжёлых условиях, а также для работ по "смешению на месте" грунта или гравия с вяжущими материалами. Рабочим органом грейдера является нож с отвалом, к-рые крепятся к стойкам, прикреплённым к спец. поворотному кругу, связанному с основной рамой грейдера системой механизмов. Конструкции грейдеров предусматривают возможность изменения угла установки ножа к линии движения и к горизонту, а также смещения его вправо и влево относительно оси. Для увеличения шир. захвата нож м. б. удлинён прикреплением к нему удлинителя. Для отделки откосов канав к ножу прикрепляется откосник. Для предотвращения боковых смещений грейдера от реактивных усилий, действующих на нож и отвал, колёса грейдера м. б. поставлены под углом к вертикали в ту или др. сторону. Рама грейдера м. б. смещена по оси задних колёс. Управление рабочими операциями грейдера (подъём и опускание ножа, вынос его в сторону, наклон колёс, поворот дышла и др.) осуществляется системой зубчатых и червячных передач, рычажных механизмов и шарниров (см. Передача в сельскохозяйственных машинах), приводимых в движение грейдеристом при помощи штурвалов или рукояток.

В табл. 2 приведены основные показатели грейдеров отечественного производства

Современным типом машины, предназначенной для тех же работ, что и прицепные грейдеры, является автогрейдер (самоходный) на сверх-баллонах (см. Автошина). Конструкция рабочих органов его такая же, как у тяжёлых грейдеров. Управление рабочими органами механическое или гидравлическое, от насоса, приводимого в движение двигателем машины.

8. Для выравнивания полотна грунтовых дорог, имеющего выбоины и др. неровности, применяются дорожные утюги и пленеры.

Дорожный утюг состоит из рамы с прикреплёнными к ней 2 ножами, расставленными в продольном направлении на нек-рое расстояние один от другого. У простейших деревянных утюгов угол резания ножей б. ч. постоянный. Более совершенные, металлические утюги (рис. 6) имеют рычажный механизм для изменения угла резания ножей. Дорожные утюги м. б. конные и тракторные.

Рис. 5. Грейдер среднего типа: 1 - нош; 2 - отвал; 3 - рама; 4 - передок; 5 - задние колёса

Рис. 6. Утюг металлический: I - передний нож; 2- задний нож; 3 - рычаг управления

Пленер распространённого типа, прицепной к трактору СТЗ (рис. 7), состоит из тягового бруса с прицепным устройством, ножа дл. в 245 см, механизма для изменения угла резания ножа и хвостовой части, служащей опорой.

Утюг и пленер обслуживаются 1 рабочим; при работе они перемещаются под углом 40 - 45° к оси дороги.

9. Для устройства дренажных канав (см. Дренаж), водоотводных и др. канав трапециевидного и треугольного сечения применяются спец. канавокопатели (см.), одноотвальные и двухотвальные.

Табл. 2. Основные показатели грейдера отечественного производства

Машины для переработки каменных материалов. Камнедробилки (рис. 8). Добытый в карьерах камень подвергается переработке, гл. обр., на щебень. В дорожном строительстве СССР применяются щековые камнедробилки, с простым и сложным качанием щеки. Первый тип камнедробилок предназначен для получения более крупного щебня (размером 40 - 70 мм), второй тип даёт более мелкий щебень (размером до 25 - 35 мм).

Рис. 7. Пленер дорожный: 1 - тяговый брус с прицепной скобой; 2 - нож; 3 - механизм для изменения угла резания ноша; 4 - опора

В табл. 3 приведены нек-рые показатели камнедробилок отечественного производства.

Машины для уплотнения земляного полотна и дорожных покрытий. Для послойного уплотнения насыпей, укатки грунтовых, гравийных дорог и песчаных оснований применяются прицепные катки (гладкие и кулачковые). Кулачковые катки (рис. 9)уплотняют земляное полотно глубже и быстрее, чем гладкие.

Рис. 8. Камнедробилка: 1 - рама; 2 - колёса; 3 - дробилка; 4 - грохот

Табл. 3. Некоторые показатели камнедробилок отечественного производства

Для послойного интенсивного уплотнения грунта применяются механические трамбовки и трамбующие плиты (весом в 1,5 - 2 га) к экскаваторам (см.).

Рис. 9. Кулачковый 3-секционный каток: 1 - рама; 2 - барабан; 3 - кулачок

Для укатки различных дорожных покрытий (щебёночных и асфальтобетонных) служат гладкие самоходные (моторные) катки, 2-вальцовые и 3-вальцовые (рис. 10).

Рис. 10. Самоходный каток: 1 - передние вальцы; 2 - рама; 3 - задние вальцы; 4 - рулевое управление

В зависимости от характера и условий работы при меняются катки различного веса: лёгкие - весом до 5 - 6 га; средние - 6 - 9 т и тяжёлые - более 9 га. В табл. 4 приведены данные по основным типам катков отечественного производства.

Машины для постройки щебёночных шоссе и черных дорог. 1. Для ломки и разрыхления старых дорожных покрытий при их ремонте и реконструкции применяется кирковщик. Рабочим органом его является суппорт со стальными резцами (кирками), поставленными под углом 35 - 55° к горизонту. Прицепной (к трактору ЧТЗ) кирковщик отечественного производства имеет шир. захвата 85 см (при 4 - 5 одновременно работающих кирках); глубина рыхления 15 - 18 см: Часовая производительность при сухой дорожной корэ ок. 600 м², при увлажнённой до 750 м².

2. Для равномерного распределения щебня (слоем в 100 мм) при постройке шоссе, а также высевок (слоем в 5 - 20 мм), при обработке вяжущими материалами щебёночных покрытий существуют спец. машины (прицепные или навесные) к автосамосвалу: распределитель щебня и распределитель высевок.

3. Для разлива вяжущих материалов при постройке чёрных дорог (см. Дороги) применяются гудронаторы. В зависимости от характера и объёма работ могут применяться ручные, прицепные или автогудронаторы. Ручные гудронаторы предназначены, гл. обр., для ремонтных работ. Автогудронатор (рис. 11) состоит: из цистерны (котла), снабжённой системой жаровых и дымогарных труб (для поддержания постоянной темп-ры вяжущего материала - битума), и насосной установки с распределительными трубами. Разбрызгивание битума производится под давлением соплами распределительных труб. Цистерна автогудронатора отечественного производства (ёмкостью ок. 3000 л) монтируется на шасси грузового автомобиля ЯГ-5; битумный насос приводится в действие бензиновым двигателем мощностью в 27,5 л. с. Шир. разлива от 2,5 до 7,0 м; ср. производительность за 8 час. ок. 12000 л при расстоянии возки в 10 им.

Рис. 11. Автогудронатор: 1 - котёл; 2 - рычаги управления распределительного устройства; 3 - распределительная труба

В СССР применяются также автогудронаторы, цистерна к-рых устанавливается на шасси автомобиля ЗИС-5, а битумный насос приводится в движение от двигателя автомобиля.

Для разогревания битума перед перекачиванием его в автогудронатор применяются битумные котлы, передвижные и стационарные, ёмкостью от 3000 до 15000 л. Эти котлы применяются также для асфальтобетонных установок - смесителей.

4. Для строительства и ремонта чёрных дорог холодным способом пользуются спец. вяжущими материалами - эмульсиями (состав: битум, эмульгатор, вода), к-рые изготавливаются в передвижных или стационарных эмульсионных установках. Эмульсия разливается гудронаторами или же смешивается со щебнем или с гравием в небольших передвижных мешалках.

Для приготовления горячих смесей при постройке асфальтобетонных покрытий применяются асфальтобетонные установки - смесители. По способу перемешивания минеральных и битуминозных материалов различают смесители со свободным и принудительным перемешиванием. В СССР наиболее распространён смеситель со свободным перемешиванием материалов, к-рый представляет стационарную установку, состоящую из: 1) бункера; 2) элеватора или транспортёра; 3) объединённого сушильного и смесительного барабана; 4) топки и вытяжного устройства; 5) весов для минеральных материалов и бадьи с весами для битума; 6) трансмиссии; 7) двигателя. Минеральный материал, порцией в 2,5 - 3 т, попадает через бункер в сушильную часть барабана, просушивается, а затем поступает в его смесительную часть, где перемешивается с разогретым битумом. Прогрев материалов осуществляется при помощи паро-нефте-форсунок.

Табл. 4. Показатели катков отечественного производства

Табл. 5. Некоторые показатели асфальтобетонных смесителей отечественного производства

Асфальтобетонные смесители приготовляют смесь, к-рая в последующем транспортируется к месту производства работ. Для укладки смеси на дорогу и её разравнивания с притрамбовкой применяются спец. прицепные или самоходные укладчики. Для укатки асфальтобетонных покрытий применяются исключительно самоходные (моторные) катки.

Машины для постройки цемент о-бетонных дорог. Основными машинами для строительства цементобетонных дорог являются дорожные бетономешалки, укладчики и финишеры. Дорожные бетономешалки служат для приготовления бетона непосредственно на месте работ, к-рый затем поступает в самоходный укладчик, распределяющий бетон по полотну равномерным слоем. Последующие операции, уплотнение и выглаживание цементобетона, производятся финишером, представляющим металлическую раму на 4-колёсном ходу, передвигающуюся по спец. форм-рельсам; к раме подвешены: качающийся разравнивающий брус, вибрационный уплотняющий брус и качающаяся гладилка.

При строительстве цементобетонных дорог применяются, кроме того, контейнеры для подвоза инертных материалов, грейдеры для подготовки земляного полотна и корыта и нек-рые др. дорожные машины.

Литература: Васильев А., Современные дорожные машины, М., 1940; Катаев Ф., Дорожные машины, конструкция и основы расчёта, ч. 2 - 3, Л.-М., 1938 - 39; Пиковский Я. [и др.]. Дорожностроительные машины, М.-Л., 1940; Шапиро Я. [и др.], Дорожно-строительные машины, [ч. I], Л.-М., 1941; Каталог дорожных машин, М., Министерство строительного и дорожного машиностроения, 1948.

Источники:

1. Сельскохозяйственная энциклопедия. Т. 1 (А - Е)/ Ред. коллегия: П. П. Лобанов (глав ред) [и др.]. Издание третье, переработанное - М., Государственное издательство сельскохозяйственной литературы, 1949, с. 620