Наибольшее распространение получил механический способ разработки грунта в котлованах под емкостные сооружения и в траншеях под различные коммуникации.
В этом случае применяются землеройные и землеройно-транспортные машины. Землеройные (одноковшовые экскаваторы) только разрабатывают грунт и грузят его в транспортное средство или в отвал (навымет). Землеройно-транспортные (бульдозеры, скреперы).
Состав основных процессов при механическом способе разработки грунта:
- Резание грунта.
- Транспортирование грунта.
- Укладка грунта и разравнивание.
- Уплотнение грунта.
Основной объем грунта при производстве земляных работ разрабатывается при помощи одноковшовых экскаваторов.
Место работы экскаватора называется забоем.
Забой включает в себя площадку для установки автосамосвала, место стоянки экскаватора и участок грунта, подлежащий разработке с данной стоянки.
Основные виды забоев: лобовой и боковой – для экскаватора прямая лопата, торцевой и боковой – для экскаватора обратная лопата, продольно-челночный и поперечно-челночный – для экскаватора драглайн.
Конференция по строительству в вечномерзлых грунтах.
Недобор грунта разрабатывается бульдозером и складируется на дне котлована вдоль его длинной стороны. Затем экскаватором обратная лопата данный грунт удаляется из котлована и грузится в автосамосвал. После разработки недобора грунта бульдозер выполняет окончательную планировку дна котлована под заданную отметку.
При разработке траншей для прокладки сетей и коммуникаций используют одноковшовые экскаваторы обратная лопата и применяют следующие схемы:
- движение экскаватора по оси траншеи с односторонней выгрузкой грунта;
- движение экскаватора параллельно оси траншеи со смещением в сторону отвала и односторонней выгрузкой грунта;
- движение экскаватора по зигзагообразной схеме параллельно оси траншеи с двухсторонней выгрузкой грунта;
- движение двух экскаваторов параллельно оси траншеи с двухсторонней выгрузкой грунта.
Выбор схемы в основном зависит от соотношения между радиусом выгрузки применяемого экскаватора Rв и требуемого радиуса выгрузки Rв тр.
При разработке траншей с вертикальными стенками используются многоковшовые экскаваторы (цепные или роторные).
Бульдозер является одной из наиболее эффективных землеройно-транспортных машин. Он разрабатывает выемки и возводит насыпи, выполняет вертикальную планировку площадок и обратную засыпку пазух котлованов и траншей, окучивание грунта и срезку растительного слоя грунта. При этом производительность бульдозера зависит от дальности транспортирования грунта.
Чем больше расстояние транспортировки грунта при его разработке, тем мощнее бульдозер необходимо использовать.
Грунт бульдозер разрабатывает послойным или траншейным способами. При этом траншейный способ уменьшает потери грунта при транспортировании и повышает производительность машины.
Передвижение бульдозера при срезке растительного слоя и разработке грунта осуществляется возвратно-поступательными движениями с рабочим ходом в одном или в двух направлениях вдоль короткой стороны площадки. Холостой ход выполняется, как правило, задним ходом. При разработке грунта и планировке площадок шириной более 40 м применяется схема работы бульдозера с промежуточным валом.
Драка водителя самосвала и машиниста экскаватора во время погрузки гусеничный экскаватор JSB360LC
Большинство водопроводных и канализационных сооружений возводится заглубленного или полузаглубленного типа, поэтому после их строительства выполняются значительные объемы земляных работ по обратной их засыпке. При этом используют бульдозеры, ленточные конвейеры, автосамосвалы, одноковшовые экскаваторы.
Уплотнение грунта выполняется с целью увеличения его несущей способности и водонепроницаемости.
В зависимости от применяемых машин применяют следующие способы уплотнения грунта:
- укатка – при помощи различных видов катков;
- трамбование – при помощи трамбовок большой массы, сбрасываемых с определенной высоты;
- вибрирование – при помощи специальных вибрирующих машин.
При строительстве сооружений ВиК уплотнение грунта применяют при вертикальной планировке площадок и устройстве оснований, обратной засыпке пазух котлованов и траншей, устройстве насыпей, при обсыпке закрытых емкостных сооружений.
Источник: student-servis.ru
Общие сведения о ручной разработке грунта
В данной статье рассматриваются работы по ручной и механизированной разработке выемок, котлованов и траншей. Этот вид работ наиболее часто встречается при производстве земляных работ.
Способ разработки траншей и котлованов зависит от их глубины, ширины, наличия или отсутствия креплений стенок и от категории грунта.
Чем траншея или котлован глубже, Уже или чем тверже грунт, тем работа в них труднее.
Работа по выемке грунта из траншей или котлованов может производиться либо вручную, причем грунт выкидывается лопатами с самого низа траншеи на бровку траншеи, либо же при большой глубине траншеи употребляются те или другие подъемные приспособления для вытаскивания грунта снизу вверх. Эти приспособления описаны ниже, в данной статье (кран-деррик, тельфер, кран-укосина, ворот, ленточный транспортер).
Так как фронт работ при работе в траншеях и узких котлованах очень стеснен, надо особенно тщательно рассчитывать состав бригад, занятых на разработке, и последовательность их работы. От правильно назначенного состава бригад, последовательности их работы и способа разработки зависят производительность рабочих и их заработок.
Разработка траншей и котлованов вручную навымет (в отвал)
Разработка траншей вручную в отвал, т.е. с выбрасыванием выкопанного грунта на бровку траншеи или котлована, производится в тех случаях, когда траншеи или котлованы неглубоки (не глубже 5-6 метров) и объем работ невелик, а также тогда, когда почему-либо нельзя применить механизацию работ.
При глубине траншеи или котлована до 2 м рабочий, разрабатывающий грунт лопатой, выбрасываем грунт на бровку. Для выбрасывания грунта с глубины больше 2 м в траншее ставятся полки.
Полком называется дощатый настил, устраиваемый вдоль стенок траншеи. Землекоп-копальщик, работающий на глубине ниже чем 2 м, бросает грунт на полок. На полке стоит специальный землекоп-перекидчик, перебрасывающий выброшенный копальщиком грунт или на следующий полок или на бровку (рис. 72).
Полки устраиваются из плотно сколоченных дощатых щитов шириной в две-три доски и устанавливаются вдоль стенок траншеи. Держаться полки или на распорках креплений, которые должны быть укреплены к стойкам креплений бобышками, или на специальных стойках, вбиваемых в грунт и расположенных друг от друга на расстоянии 1,5-2 м, в том случае, если креплений в траншее нет. Стойки вбиваются одна у самой стенки траншеи, а другая — отступает от нее примерно на 0,5 м. Щиты полков должны иметь бортовую дощечку для того, чтобы грунт с них не сваливался вниз. Полки должны быть прочными во избежании несчастных случаев.
Полки устанавливаются через каждые 1,75 м по вертикали. Кроме того при перекидке грунта по полкам на берме также ставятся перекидчики для откидки грунтаот бровки, так как самого верхнего полка перекидчик может бросить грунт только на самую бровку.
Благодаря такому расположению полков разработку траншей, рвов и котлованов, имеющих глубину больше 2,0 метров, надо вести по слоям, причем самый верхний слой должен иметь толщину 2,0 м, а все остальные — по 1,75 м.
При выемке грунта из котлована или траншеи на бровке ее должна быть оставлена берма.
Берма должна быть шириной не меньше 0,5 м для того, чтобы грунта, который землекоп выкидывает наверх, не ссыпался опять вниз, и для того, чтобы по бровке траншеи или котлована можно было безопасно ходить и производить работу.
Каждая бригада землекопов состоит из ряда звеньев; в звено входят копальщики, непосредственно разрабатывающие грунт, и перекидчики, которые перекидывают грунт вверх по полкам, отбрасывают его от бровки и зачищают берму. Та же бригада или звено ставит крепления (если это нужно) в воем слое и устанавливает полки.
Каждый слой по глубине разрабатывается особым звеном бригады рабочих.
Работа происходит следующим образом: сначала начинает работу звено копальщиков, разрабатывающее траншею на глубине 2 м, устанавливающее крепления (если это нужно) и устанавливающее в конце работы полки на глубине 1,75 м от поверхности. Звену выделяется фронт работы — захватка такой величины, чтобы по окончании ее разработки в нее могло вступить звено, разрабатывающее следующий по глубине слой, и чтобы длина дневной разработки первого и второго звеньев были равны между собой.
Когда звено, разрабатывающее первый слой, окончит первую захватку, оно передвигается на следующему захватку вдоль фронта работ, а на первую захватку вступает второе звено, разрабатывающее следующий по глубине слой уже с перекидкой. Когда это звено закончит первую захватку на свою глубину, оно передвигается на следующую, уже подготовленную первым звеном, а на его место вступает третье звено, которое разрабатывает траншею или котлован глубже еще на 1,75 м с перекидкой уже по двум полкам и.т.д. Так, уступами идут вперед все звенья, работая на своей глубине (рис. 73).
Количество землекопов в каждом звене назначается в зависимости от требуемого темпа (быстроты) работы, а также от возможного фронта работы.
На каждое звено должен быть выделен достаточный фронт работы с таким расчетом, чтобы на каждого рабочего при наличии креплений приходилась делянка от 1,5 до 2 м. Если креплений нет, то при разработке верхнего слоя траншеи или котлована длина делянки должна быть около 3 м; если ширина траншеи или котлована такова, что копальщики не могут бросить грунт из середины траншеи на полок или на бровку, приходится на это ставить особых перекидчиков, откидывающих грунт, разрыхленный землекопом, на полок или на бровку.
Если надо ставить крепления, эту работу производит то звено, которое разрабатывает соответствующий слой.
Устройство полков, а также их передвижка являются подготовительной работой, а поэтому эти работы должны быть произведены до начала работы следующего дня.
Каждый рабочий должен выполнять только свои обязанности, и эти обязанности должны быть строго распределены между всеми рабочими бригада или звена.
Даже если в случае разработки мелких канав работа внутри бригады или звена расчленяется между рабочими. Один копает «начальную» канавку вдоль оси канавы, двое за ним копают грубо, без окончательной отделки, канаву на всю ширину, за ними следом идут землекопы, копающие на полную глубину и зачищающие откосы, и наконец последний уже добирает и подчищает под шаблон дно и откосы канав (рис. 74).
Если в процессе работы одно из звеньев отстанет или, наоборот, будет перегонять другие, работающие на другой глубине звенья (это может случиться, когда встретится прослойка более твердого грунта, чем рассчитывали, или, наоборот, более легкого), тогда отставание и опережение звеном других надо ликвидировать путем изменения числа звеньев в бригаде (если фронт работы это позволит).
Состав звена в зависимости от глубины разработки указан в таблице, ниже.
Состав бригады рабочих в зависимости от глубины разработки траншеи или котлована:
Например — при глубине разработки в 7,0 м в грунте III категории звено, работающее на глубине от 5,5 до 7,0 м, будет состоять из трех землекопов 4-го разряда и четырех перекидчиков 2-го разряда. Для того чтобы обслужить это звено, работающее на этой глубине, звенья, работающие выше, должны быть:
- на глубину до 2,0 м — один копальщик 3-го разряда;
- на глубину от 2,0 до 3,75 м — три копальщика 4-го разряда и 2 перекидчика 2-го разряда;
- на глубину от 3,75 — 5,5 м — три копальщика 4-го разряда и три перекидчика 2-го разряда.
При таких составах бригад в грунте III категории все звенья будут работать равномерно. Такая работа нескольких звеньев одной бригады называется поточным способом производства работ. Если бы на глубине, допустим, от 0,75 до 5,5 м появился бы грунт IV категории, надо ставить уже не трех, а четырех копальщиков 4-го разряда, иначе это звено отстанет и задержит остальные звенья.
В каждой бригаде может быть сколько угодно таких звеньев, в зависимости, как уже сказано выше, от заданной быстроты работы и возможности разместить всех в траншее и котловане так, чтобы они не мешали друг другу.
Инструменты для разработки котлована и траншеи вручную
Землекопам приходится копать в большинстве случаев неразрыхленный грунт, и поэтому они должны быть снабжены заступами, а в грунта III-IV категории должны иметь помимо заступов еще и кирку, кирку-мотыгу или лом в зависимости от крепости и плотности грунта.
Эти инструмент описаны в этой статье.
Перекидчики, работающие по перекидке с полок и с бермы уже разрыхленного грунта, должны быть снабжены подборочной лопатой.
Подборочные лопаты годятся для любого разрыхленного грунта. Делаются они с ручкой, круто отогнутой от лотка, что позволяет землекопу меньше нагибаться при работе подборочной лопатой (рис.75).
Лоток у подборочной лопаты может быть остроконечным и тупоугольным. Делаются подборочные лопаты различной величины в зависимости от рода грунта. Уже давно разработаны три типа подборочных лопат применительно к физической силе рабочего.
Эти лопаты годятся как для перекидки грунтов, так и для погрузки грунтов в приборы перемещения — тачки, грабарки, вагонетки и. т. д. Для перекидки сыпучих грунтов применяются совковые лопаты.
Такие же совковые лопаты, но с несколько увеличенными бортиками, употребляются при разработке плывунов.
Для установки креплений бригады должны снабжаться набором плотничьего инструмента (топор, молоток, пила, стамески и. т. п.).
При разработке разжиженных грунтов, насыщенных водой, приходится применять некоторые другие виды инструментов.
Разработка разжиженных грунтов затрудняется тем, что такой грунт не держится на обыкновенной лопате; поэтому приходится применять его для вычерпывания бадьи, особы ковши-черпаки с отверстиями, позволяющими стекать излишку воды, или широкие лопаты с бортами. Простейший черпак представляет собой железный обруч с укрепленным на нем небольшим парусиновым мешком.
Таким черпаком можно вычерпывать жидкий ил при глубине воды до 0,6 м, стоя в воде. Песок под водой разрабатывается широкими лопатами. При глубине воды до 1,5 м работа производится железным дырчатым черпаком (рис. 77, а), вмещающим до 30 кг грунта. Работу этим черпаком производит один рабочий.
При больших глубинах разработки черпак устраивают больших размеров из котельного железа (рис. 77, б). Для работы таким черпаком требуется 3-4 человека.
Один из них с плота направляет ковш ручкой, дин или двое тянут с берега за веревку и один опоражнивает ковш.
Работа черпаками крайне медленна и дорога, поэтому при необходимости производства работ на местах, покрытых водой, надо всегда стремиться к тому, чтобы осушить место работ путем отвода воды канавами или путем ограждения места производства работ шпунтовыми креплениями и откачки воды насосами. При больших объемах работ следует применять особые землечерпательные машины.
Источник: imbuilder.ru
Разработка грунта в котлованах одноковшовыми экскаваторами
При разработке грунта в котлованах используются все типы одноковшовых экскаваторов. Работу ведут проходками с погрузкой грунта в транспорт или навымет.
Проходка экскаватора характеризуется его рабочим положением и шириной захватки разрабатываемого грунта (рис. 4.7). Вид проходки и ее размеры зависят от габарита выемки, типа экскаватора, его технологических параметров, способа и места разгрузки ковша. Параметры проходки во всех случаях должны обеспечивать наименьшие затраты времени на выполнение рабочего цикла экскавации грунта.
Котлованы разрабатывают лобовыми и боковыми проходками. При лобовой проходке разработка грунта ведется слева и справа от оси движения, которая в зависимости от способа выгрузки грунта может смещаться в любую сторону от оси проходки).
Размер лобовой проходки в основном зависит от значений наибольшего радиуса копания на уровне стояния (R2) и среднего угла поворота стрелы экскаватора на выгрузку (в). Если R2 является в большей степени размерным техническим параметром экскаватора, то 0 зависит от способа и места выгрузки ковша.
В зависимости от ширины разработки лобовые забои подразделяются на:
узкие. 0,5. 1,5 R2,
нормальные. 1,5. 1,9 R2,
широкие. более 2 R2.
При работе экскаватора с оборудованием прямая лопата в узком забое разработку ведут с односторонней погрузкой грунта в транспорт. Экскаватор устанавливают около одного откоса выемки так, чтобы между радиусом габарита (г) и откосом был запас не менее 1 м, а транспортные средства — вдоль другого откоса с соблюдением тех же правил безопасной работы. В нормальных и широких забоях подача грунта в транспорт производится с двух сторон. При разработке сверхузких (
Для работы экскаваторов со сменным оборудованием обратная лопата и драглайн, учитывая возможность двустороннего подхода транспорта для погрузки грунта, а также работы навымет, размеры узких и нормальных проходок, могут быть из экономических целей несколько уменьшены.
В целом при лобовых забоях затрудняется работа транспортных средств, а угол в достигает значительных величин (до 180°), что обусловливает увеличение времени рабочего цикла, снижение производительности экскаватора. В связи с этим способ лобового забоя используется только при разработке узких выемок, выполняемых за одну проходку или для первых проходок широких выемок.
В широких котлованах после лобовой проходки дальнейшую отрывку ведут боковыми проходками (рис. 4.8, в). При такой проходке основная масса грунта разрабатывается экскаватором слева или справа от оси движения. При этом транспорт под погрузку грунтом свободно подается сбоку выработки, в связи с чем значительно уменьшается угол в и увеличивается производительность экскаватора.
Ширина боковой проходки зависит в основном от величины 2 и от глубин выемки (/13), практически она находится в пределах (0,6. 0,9) R2. При боковой проходке размер ее внешней части (Z) для драглайна и обратной лопаты соответствует заложению откоса, для прямой лопаты Z близка к нулю.
После определения марки экскаватора в зависимости от размера котлована находят ширину проходки:
где К — коэффициент, учитывающий тип экскаватора, вид проходки и способ выгрузки грунта (принимается по табл. 4.7).
Для отрывки траншей используют одноковшовые экскаваторы
Рис. 4.8. Различные виды проходок
а — лобовые проходки (на примере экскаватора прямая лопата): / — с односторонней погрузкой грунта в транспорт; // — то же, с двусторонней; /// — с уширенным забоем и зигзагообразным движением экскаватора с двусторонней погрузкой грунта в транспорт; б — широкая проходка с поперечно-лобовой разработкой грунта; в—боковая проходка (на примере экскаватора обратная лопата); г—разработка траншеи драглайном с отсыпкой грунта на одну сторону: /, //, /// — очередность разработки; д — отрывка траншеи драглайном при боковой закрытой проходке со сменным оборудованием обратная лопата и драглайн. Разработку ведут проходками двух видов (лобовой и боковой закрытой) либо с погрузкой грунта в транспорт, либо навымет (см. рис. 4.7).
Обратной лопатой можно разрабатывать траншеи как с вертикальными стенками, так и с откосами. В последнем случае выемку грунта начинают со стороны откосов, а потом разрабатывают середину. При разработке грунта с погрузкой в транспорт экскаватор движется по оси траншеи лобовой проходкой, а транспорт поочередно подается с обеих сторон. При работе в отвал (обычно односторонний) экскаватор движется лобовой проходкой вдоль оси траншеи — при ширине по дну, соизмеримой с шириной ковша (до 1 м), или по оси движения, смещенной в сторону подошвы откоса, — при ширине траншеи по дну более ширины ковша (> 1 м). Если грунт отвала необходимо расположить как можно дальше от бровки, то отрывку выполняют боковой закрытой проходкой.
При работе экскаватора с оборудованием типа драглайн возможна разработка траншей проходками обоих видов. Отрывку траншей лобовой проходкой ведут при необходимости укладки грунта на одну сторону. Ось движения экскаватора при этом проходит между бровкой и серединой откоса.
Для того чтобы выдержать заданную крутизну откоса, грунт разрабатывается послойно отдельными частями в последовательности I, II и III (рис. 4,8, г). Для максимального удаления отвала от траншеи применяется боковая закрытая проходка (рис. 4.8, д). Работа с погрузкой грунта в транспорт ведется так же, как для обратной лопаты.
Источник: www.stroitelstvo-new.ru
Способы разработки грунта
Механический способ является основным. Этим способом разрабатывается более 80 процентов грунтов. В этом случае применяются землеройные и землеройно-транспортные машины. Землеройные машины циклического действия – это одноковшовые экскаваторы, которые производят разработку грунта с погрузкой его в транспортные средства или навымет (выгрузку в отвал).
Землеройные машины непрерывного действия – это цепные и роторные экскаваторы, которые применяются для разработки грунта линейных выемок (траншей, канав) большой протяженности. Цепные экскаваторы копают траншеи глубиной до 3,5 м, роторные – до 1,5 м. Землеройно-транспортные машины – бульдозеры, скреперы (самоходные и прицепные), автогрейдеры разрабатывают и перемещают грунт на определенные расстояния. Бульдозеры до 200 м, скреперы от 3 до 5 км.
- резание грунта;
- транспортирование грунта;
- укладка грунта и разравнивание;
- уплотнение грунта.
Основной объем грунта при производстве земляных работ разрабатывается при помощи одноковшовых экскаваторов. Навесным оборудованием к ним является: прямая и обратная лопаты, драглайн и грейфер. Экскаватор прямая лопата разрабатывает грунт выше своей стоянки и грузит ею в транспортное средство при перемещении экскаватора и автосамосвалов по дну котлована.
Экскаватор обратная лопата и драглайн разрабатывают грунт ниже своей стоянки и грузят его в автосамосвал или разрабатывают навы-мет. При этом транспорт перемещается по берме траншеи, котлована или по дну выемки. Драглайн имеет большие радиус действия и глубину копания и поэтому применяется при разработке больших (в плане) и глубоких выемок.
Грейфер применяется при разработке глубоких выемок с малыми размерами в плане, a также при погрузочно-разгрузочных работах и обратной засыпке пазух котлованов и траншей. Место работы экскаватора называется забоем. Забой включает себя площадку для установки автосамосвала, место стоянки экскаватора и участок грунта, подлежащий разработке с данной стоянки. Основные виды забоев: лобовой и боковой — для экскаватора прямая лопата, торцевой и боковой — для экскаватора обратная лопата и драглайн.
Пространство, образующееся после разработки грунта экскаватором, называется проходкой. При лобовом забое применяется прямолинейная, когда ширина котлована по верху меньше 1,5 радиуса копания грунта экскаватора), зигзагообразная (меньше 2,5 радиуса копания) и поперечно-лобовая (меньше 3,5 радиуса копания) проходки, при торцевом забое – прямолинейная и зигзагообразная, при боковом — боковая проходка, которая применяется при значительных размерах котлована.
В этом случае первая проходка — прямолинейная, а остальные боковые. Количество боковых проходок определяется исходя из размеров выемки и ширины прямолинейной проходки. Экскаватор разрабатывает грунт не на полную (проектную) глубину выемки. С целью предотвращения повреждения основания и перебора грунта при его разработке, в выемке оставлялся недобор, величина которого зависит от сменного оборудования одноковшового экскаватора и емкости ковша (см.приложение А, таблица А.2).
Источник: www.spec-tehnica.ru