CC BY
9В. И. Куваев. Оптимизация работы автогрейдеров на содержании лесных дорог
55
Оптимизация работы автогрейдеров на содержании лесных дорог
В. И. Куваев' Петрозаводский государственный университет
В статье рассмотрены некоторые вопросы содержания лесных дорог с гравийным и грунтовым покрытием. Определены границы оптимального использования автогрейдеров легкого и среднего типов на профилировании дорог с подобными покрытиями.
Ключевые слова: автомобильная лесная дорога, гравийное, грунтовое покрытие, автогрейдер, профилирование, оптимизация работы.
ВВЕДЕНИЕ
Периодическое профилирование является одной из основных работ на содержании лесных дорог с гравийным и грунтовым покрытием. Эта работа включает операции по выравниванию поверхности дороги, заделке колей, ям, выбоин, устранению поперечной волнистости (гребенке) и восстановлению поперечного профиля.
СОДЕРЖАНИЕ
Профилирование поверхности дороги производится отвалом автогрейдера путем установки угла захвата ножа 40-60° к оси дороги и угла наклона отвала 1-3°.
Автогрейдер последовательно передвигается от обочины дороги к оси, перемещая материал покрытия к центру дороги.
Количество периодических профилировок зависит от интенсивности движения, зернового состава материала верхнего слоя покрытия дороги, погодных условий.
Профилировку целесообразно производить тогда, когда материал покрытия имеет влажность 8-10%.
Поэтому эту работу необходимо выполнять сразу же после дождя, утром или ночью, после искусственного полива. При обработке сухого материала покрытие быстро разрушается, мелкие частицы поднимаются в воздух в виде пыли, а крупные оказываются на поверхности и отбрасываются на обочины и за пределы дороги.
В зависимости от характера деформаций верхнего слоя покрытия и нарушения поперечного профиля дороги можно выделить три вида профилировок: поверхностная при заглублении ножа отвала до 3 см, средняя - 3-6 см, глубокая - более 6 см. В зависимости
' Автор - преподаватель кафедры промыитенного транспорта и геодезии © В. И. Куваев, 1999
от сопротивления материала покрытия резанию и перемещению условия профилировки подразделяются на легкие, нормальные и тяжелые.
При обработке сухого плотного верхнего слоя условия профилировки будут тяжелые, хотя нож отвала автогрейдера установлен на небольшое заглубление (поверхностная профилировка). В этом случае при помощи кирковщика круговыми проходами автогрейдера разрыхляется материал покрытия на глубину деформаций.
При глубокой профилировке и максимальном заглублении ножа отвала обрабатывается верхний слой вплоть до дна выбоин. Однако есть опасность повреждения нижнего подстилающего слоя. На дорогах без верхнего слоя из мелкозернистых материалов (до 10-40 мм) глубокая профилировка ведет к перемещению на поверхность крупных частиц размером более 40 мм. Так как глубокая профилировка не дает нужного результата, ее дополняют средней и легкой про-филировками. Благодаря им достигаются требуемая ровность покрытия и проектный поперечный профиль.
На профилировании лесных дорог применяются ав-тогрейдеры легкого и среднего типов (ДЗ-99-1, ДЗ-99-2, ДЗ-ЗЗ-1, ДЗ-ЗЗ-2). Это универсальные агрегаты, позволяющие выполнять различные работы на строительстве, содержании и ремонте дорог с гравийным и фунтовым покрытием.
Профилирование дороги выполняется быстрее, если рабочее время автогрейдера содержит минимум затрат на повороты, подачи назад и перемещения с объекта на объект. Работа на возможно длинных отрезках дороги позволяет избежать лишних поворотов.
В результате аналитических исследований выявлена зависимость сменной производительности автогрейдеров легкого и среднего типов, работающих по схеме круговых проходов с перекрытием ходов на 0,15-0,2 м, от расстояния профилирования и ширины дороги (двухполосные - 8,5 м, однополосные -5,5 м).
Сменная производительность автогрейдера в кбм/смену определялась по формуле
В к ср V Т П ч =..............................( м2/ ч),
2 Ь
-------п +1
где Т - продолжительность смены, ч (8);
к ср.- коэффициент использования сменного времени, 0,8-0,9;
V ср.- средняя скорость движения, км/ч; Ь - расстояние профилирования , км; В - ширина дороги, км; п - количество круговых проходов;
56
Труды лесоинженерного факультета ПетрГУ
I - продолжительность двух поворотов в концах участков профилирования, ч (0,1).
Значения производительности автогрейдеров определены для четырех вариантов.
Из графиков (см. рис.) видно, что суточная производительность автогрейдера повышается с увеличением расстояния профилирования.
При небольших расстояниях (до 2 км) производительность автогрейдеров всех типов быстро нарастает. Далее, до 15-16 км наблюдается замедленный рост суточной производительности с увеличением расстояния, и кривые имеют пологий характер. После 15-16 км увеличение расстояния профилирования на производительность автогрейдеров существенно не влияет.
Таблица
Исходные данные суточной производительности автогрейдеров для построения графиков
Расстояние профилирования, Л, км Сменная производительность, км/см
1 вариант 2 вариант 3 вариант 4 вариант
0,02 0,019 0,025 0,021 0,027
1 0,045 0,059 0,058 0,075
2 0,054 0,070 0,074 0,096
4 0,060 0,078 0,085 0,111
8 0,064 0,082 0,093 0,121
10 0,065 0,083 0,095 0,123
15 0,066 0,085 0,097 0,126
20 0,066 0,086 0.098 0,127
0.14
0.12
0.08
0.06
0.04
0.02
-Сменная
производительность, кбм /см,1 вариант
1 2 4 8 10 15 Расстояние профилирования, км
Рис. Графики суточной производительности автогрейдеров
В. И. Куваев. Оптимизация работы автогрейдеров на содержании лесных дорог
57
Эти выводы справедливы для всех типов автогрейдеров и любой ширины дороги. Суточная производительность выше у автогрейдеров, работающих на однополосных дорогах при одном и том же расстоянии профилирования.
С увеличением расстояния профилирования производительность у автогрейдеров среднего типа растет быстрее, чем у легкого типа при любой ширине дороги. Профилирование следует проводить на более длинных расстояниях, так как в этом случае суточная производительность автогрейдеров увеличивается и
работы на профилировке ускоряются. Кроме того, повороты в конце участка рабочего хода занимают меньше времени на длинных, чем на коротких расстояниях.
ВЫВОД
При ширине дороги 5,5 м для автогрейдеров любого типа следует назначать суточное расстояние профилирования в пределах от 8 до 16 км, а при ширине 8,5 м - от 4 до 8 км.
