Технология разработки и перемещения грунта

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 19.09.2024

ТИПОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА НА ПРИМЕНЕНИЕ СРЕДСТВ МЕХАНИЗАЦИИ

ПРОИЗВОДСТВО РАБОТ СКРЕПЕРОМ

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Типовая технологическая карта (ТТК) разработана на производство работ скрепером при перемещении грунта.

ТТК предназначена для ознакомления рабочих и инженерно-технических работников с технологией и правилами производства работ, а также для использования при разработке проектов производства работ (ППР), проектов организации строительства (ПОС), другой организационно-технологической документации.

2. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Скреперы предназначены для послойного копания грунтов в материковом залегании, их транспортирования и отсыпки в земляные сооружения с планированием слоями равномерной толщины. Скреперы применяют для разработки талых грунтов I и II групп, в том числе грунтов с каменистыми включениями.

При работе на непереувлажненных суглинках, лессах, черноземах и почвах с примесями гравия и гальки скреперы загружаются с "шапкой" и разгружаются полностью; эти же грунты, но высохшие и отвердевшие, а также глины, солончаки и дресву необходимо предварительно разрыхлить плугами или рыхлителями, чтобы обеспечить нормальную загрузку скреперов.

При сухих сыпучих песках скреперы загружаются на 60. 70% геометрической вместимости. На липких и переувлажненных грунтах работа скреперов малопроизводительна вследствие прилипания грунта к днищу и стенкам ковшей. На горизонтах ниже уровня грунтовых вод скреперы неработоспособны.

Скрепер - землеройно-транспортная машина циклического действия, выполняющая послойную разработку грунта и набор ковша, транспортирование грунта в ковше к месту укладки, выгрузку с разравниванием и частичным уплотнением грунта на месте укладки. В этой машине объединены землеройное и транспортное оборудование, что позволяет одному машинисту управлять процессами разработки и перемещения грунта. В результате снижаются трудоемкость и себестоимость возведения земляных сооружений. Основные агрегаты и узлы скрепера имеют по своему назначению такой же конструктивный замысел, как и у других машин для земляных работ (рис.1). Рабочим оборудованием являются ковш 1, в передней части которого ножи 2, отверстие 3 для набора и разгрузки грунта и заслонка 4.

а - самоходный скрепер; б - набор грунта в ковш; в - груженый ход; г - разгрузка ковша

Ковш скрепера на пневмоколесном ходу приводится в движение тягачом 5 - гусеничным или пневмоколесным. Система управления рабочими органами - гидравлическая или канатная. Для набора ковш скрепера опущен на грунт, при движении тягача ножи с усилием гидропривода врезаются в грунт, стружка 6 которого подается в ковш.

После наполнения ковша заслонка закрывается и для транспортирования ковш поднимается над грунтом. При разгрузке грунта в насыпь скрепер продолжает движение, заслонку открывают, а ковш опускают так, чтобы расстояние между днищем и поверхностью было равно заданному слою отсыпаемого грунта. После разгрузки порожний скрепер возвращается к месту набора грунта - в выемку или карьер. Естественно, по мере наполнения ковша растет сопротивление работе скрепера, которое должно преодолеваться тяговым усилием трактора или колесного тягача. Требуемое тяговое усилие как раз и входит в производственно-технологические требования к энергетическому обеспечению скрепера. Оно должно превышать величину наибольшего суммарного сопротивления работе скрепера, включающего четыре основных составляющих: сопротивление резанию грунта, сопротивление набора грунта в ковш на заключительной стадии его наполнения, сопротивление перемещению груженого скрепера и сопротивление призмы волочения грунта перед ковшом.

Применяют прицепные (с объемом ковша 3. 10 м), полуприцепные (4,5. 5 м) и самоходные (8. 25 м) скреперы (рис.2).

а, б - прицепные двух- и одноосные; в - полуприцепной; г - самоходный; д - самоходный в паре с бульдозером-"толкачом"

Прицепные и полуприцепные скреперы наиболее эффективны при транспортировке грунта на расстояние до 1000 м, а самоходные - на расстояние до 3000 м.

Рабочий цикл скрепера состоит из последовательно повторяющихся операций: порожний ход, загрузка ковша, груженый ход и разгрузка.

Скрепер снимает ковшом стружку грунта толщиной 0,12. 0,35 м.

Набор грунта производят при прямолинейном движении скрепера или движении под уклон. При разработке плотных грунтов для увеличения толщины стружки применяют тракторы-толкачи (см. рис.2, д), число которых зависит от типа скрепера, вместимости ковша и дальности транспортировки (1 толкач на 2. 6 скреперов).

Скреперы широко используются в автодорожном и железнодорожном строительстве для возведения насыпей и разработки выемок, при строительстве гидротехнических сооружений, на вскрышных и многих других работах.

Скреперы выполняют около 10% земляных работ. Их классифицируют: по способу соединения с тягачом - прицепные и самоходные (в том числе полуприцепные и седельные); по загрузке ковша - загружаемые тяговым усилием трактора-тягача (и толкача) и с механизированной элеваторной загрузкой; по способу разгрузки ковша - со свободной (самосвальной), полупринудительной и принудительной разгрузкой; по системе управления рабочим органом - с канатным и гидравлическим управлением.

Преимущественно распространены скреперы, загружаемые тяговым усилием - более простые по конструкции и надежные в эксплуатации.

Поскольку тягового усилия тягачей (особенно колесных) для загрузки скрепера недостаточно, при наборе грунта применяют толкачи, а также технологию спаренной работы скреперов. В качестве толкачей обычно используют гусеничные тракторы с толкающим щитом.

Прицепные скреперы с гусеничными тракторами (тягачами) на легких и средних грунтах могут работать без толкачей.

При свободной (самосвальной) разгрузке, применяемой обычно на скреперах малой емкости, ковш, прикрепленный шарнирно к раме скрепера, опрокидывается вперед или назад при помощи канатной или гидравлической системы. Самосвальная разгрузка, отличаясь простотой конструкции, не обеспечивает полного опорожнения ковша при работе на липких и сырых грунтах.

При полупринудительной разгрузке, применяемой на скреперах средней и большой емкостей, ковш опорожняется поворотом вперед (по ходу) днища. Грунт при этом высыпается в щель, образующуюся между ножевой плитой и открытой заслонкой или повернутым днищем. Недостатком является неполная разгрузка ковша при работе на липких и влажных грунтах.

При принудительной разгрузке, применяемой на скреперах средней и большой емкости, ковш опорожняется движением вперед (по ходу) задней подвижной стенки полностью на любых грунтах.

Разгрузка скрепера вперед позволяет регулировать толщину отсыпаемого слоя (подъемом ковша). При этом грунт планируется ножом или специальным скребком, что создает условия для высококачественного его уплотнения.

Прицепные скреперы соединяют обычно с гусеничными тракторами и применяют при тяжелых условиях работы (переменный рельеф, бездорожье и т.п.) и для транспортирования грунта на расстояние 100. 500 м (при транспортировке грунта на расстояние менее 100 м целесообразнее использовать бульдозеры).

СКРЕПЕРНЫЙ СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ГРУНТОВ

Скреперные работы подразделяют на основные и вспомогательные.

Основные работы - это разработка в материковом залегании больших объемов грунтовых масс и их перемещение в земляное сооружение (насыпь, дамбу, кавальер); смягчение профиля трассы строящейся дороги; возведение дорожных и гидротехнических насыпей из боковых резервов; устройство котлованов и каналов; отсыпка насыпей-подходов к мостам или эстакадам.

К вспомогательным работам относятся: снятие растительного слоя, транспортирование сыпучих грузов и планировочные работы.

Схемы движения скреперов зависят от вида земляных сооружений или работ, которые определяют производительность работ, их стоимость и качество.

Наиболее распространены следующие схемы движения скреперов: эллиптическая, спиральная, "восьмеркой", по зигзагу, челночно-поперечная и челночно-продольная.

Эллиптическая схема (рис.3) применима во всех случаях устройства насыпей из односторонних и двусторонних резервов, а также при устройстве выемок с укладкой грунта в дамбы, насыпи или кавальеры и при планировочных работах. Такая схема целее: разна при возведении насыпей или разработке выемок на линейном строительстве (каналов, насыпей при глубине выемок или высотой насыпей до 2 м).

Рис.3. Эллиптическая схема движения скреперов: в отвал (а); в смежную насыпь (б); из выемки в две насыпи (в); из двух выемок в насыпь (г):

1 - набор грунта; 2 - разгрузка грунта

Спиральная схема применима при воздействии широких насыпей из двусторонних резервов (рис.4).

Рис.4. Схема движения по спирали:

1 - набор грунта; 2 - разгрузка грунта

Схему движения скрепера по "восьмерке" (рис.5) используют в тех же условиях, что и эллиптическую; схема дает производительность на 3-5% выше по сравнению с эллиптической.

Рис.5. Схема движения скрепера по "восьмерке":

1 - набор грунта; 2 - разгрузка грунта

Схему движения скрепера по зигзагу (рис.6) применяют при возведении насыпей высотой до 6 м из резервов при длине захватки 200 мм и более. При работе скрепера по этой схеме уменьшается число поворотов и дальность возки грунта, вследствие чего производительность скрепера возрастает до 15% по сравнению с эллиптической схемой движения.

Рис.6. Схема движения скрепера по зигзагу:

1 - набор грунта; 2 - разгрузка грунта

Челночно-поперечная схема движения скрепера (рис.7) применяется при возведении насыпей и дамб высотой менее 1,5 м при работе из двусторонних резервов или при устройстве каналов и выемок глубиной до 1,5 м с укладкой грунта в дамбы или кавальеры.

Рис.7. Движение скрепера по челночно-поперечной схеме:

а - возведение насыпей; б - разработка грунта в канале или выемке; 1 - набор грунта; 2 - разгрузка грунта

Набор грунта производится перпендикулярно оси выемки или резерва, ширина которых должна соответствовать следующим требованиям:

Разработка грунта может осуществляться следующими методами:

Механизированный метод, при котором грунт послойно нарезают рабочим органом какой-нибудь землеройной машины;
Гидромеханический , когда грунт разрабатывают с помощью воды, превращая его в пульпу. Допустимо использование гидромонитора или земснаряда;
Взрывной способ. Грунт разрабатывают с помощью взрывчатых веществ. Чаще всего применяется в ходе разрыхления мерзлого и скального грунта;

Бурение – разработка с помощью специализированных машин ударно-вращательного, либо же просто вращательного действия;
Комбинированный метод. Представляет собой комбинацию из перечисленных выше подходов. Чаще всего комбинируют механический и взрывной.

Механизированный способ

Именно этот метод принято считать основным. С его помощью разрабатывают более 80-ти процентов всех грунтов. Здесь применяются землеройно-транспортные и землеройные машины. Одноковшовый экскаватор – это землеройная машина циклического действия, производящая разработку грунта с его дальнейшей погрузкой в транспортное средство. Роторные и цепные экскаваторы представляют собой землеройные машины непрерывного действия. Их применяют для разработки грунтов линейной выемки существенной протяженности (канав, траншей). Цепной экскаватор может вырыть траншею до 3,5 метров глубиной, а роторный – до 1,5 метров. Бульдозеры, прицепные, самоходные скреперы и автогрейдеры могут перемещать груз на определенное расстояние после разработки.

Основные процессы при механическом варианте:

Резание грунтов;
Транспортировка грунтов;
Укладка и последующее разравнивание;
Уплотнение грунтов.

Вариант скреперами

Скрепер представляет собой высокопроизводительную машину циклического действия, которая предназначена для разработки, транспортирования и укладки грунта в отвалы с частичным его уплотнением.

Рабочий орган скрепера – ковш, оснащенный ножевым устройством, осуществляющий при движении послойное резание грунта, одновременно набирая его. В транспортное положение скрепер переходит путем закрытия ковша. Разгрузка происходит послойно в результате движения, то есть, при наклоне ковша, либо же передвижения его задней стенки;
Встречаются самоходные, полуприцепные и прицепные скреперы. Согласно способу управлению они бывают канатно-блочные и гидравлические, а по методу разгрузки ковша – с полупринудительной, принудительной и свободной перемычкой, дамбой, плотиной. С их помощью грунт разрабатывается в карьерах и огромных выемках наподобие кавальеров и каналов. Скрепер предназначается для послойной разработки трех первых групп грунтов. Мерзлая почва сначала должна быть разрыхлена;
В производстве применяются скреперы разнообразных моделей с ковшами от 1.5-ых до 25-ти метров кубических. Состоянием на сегодняшний день уже выпущены пробные варианты скреперов, обладающих ковшами до 80-ти кубических метров, а также скреперные поезда.

Есть 2 метода

Ковш экскаватора или скрепера наполняется на первой передаче во время прямолинейного движения машины под уклон. Время забора грунта и длина пути во время движения под уклон существенно сокращается сравнительно с горизонтальным движением. В свою очередь коэффициент загрузки ковша значительно увеличивается. Время наполнения напрямую зависит от метода резания, а также последовательности разработки. Иногда резание почвы осуществляется тонкой стружкой приблизительно одинаковой толщины, стружкой переменных гребенчатых профилей, либо же клиновидной стружкой. Наиболее простой из способов – первый. В ходе его реализации не потребуется делать никаких промежуточных заглублений, а почва срезается тонкими стружками равномерной толщины по всему пути набора грунта;
Метод нарезки грунта клиновидной стружкой является наиболее производительным. Он позволяет существенно сокращать дистанцию и время набора. В самом начале, как правило, грунт совершенно беспрепятственно заходит в пустой ковш, а потому срезать его можно толстой стружкой. По истечению времени становится необходимым несколько углублять ножевое устройство, ведь вес машины увеличивается, а вместе с ним увеличивается и сопротивление. Срезка гребенчато-профильной стружкой осуществляется в результате многократного заглубления ножа при его перемещении. Такой метод может позволить использовать мощность машины более рационально, обеспечивая полную загрузку.

Порядок работ

Последовательность проходок экскаваторов или скреперов бывает весьма разнообразной. Чаще всего на практике используется разработка в выемках последовательными проходами, шахматными проходами, либо же проходами через полосу, которые способствуют гораздо лучшему наполнению ковша.

Согласно шахматной схеме первоначально разрабатывают первый ряд прохождений определенной длиной. Начиная со второго ряда прохождений, срезается стружка, сечение поперечного профиля которой уменьшается в процессе. Таким образом, при начальном периоде резки срезают стружку наибольшей ширины прямоугольной формы, затем площадь сечения уменьшают вдвое, т.к. ширина резания меняется. На протяжении всего прохождения лучше использовать тяговые усилия машины. Транспортировка грунтов должна осуществляться с максимальной скоростью, зависящей только лишь от состояния пролегающих путей, конструкции тягача и его мощности. Временная землевозная дорога должна иметь минимальное количество подъемов и поворотов.

Разгрузочные работы производятся во время движения на прямом участке пути. При послойных укладках разгрузка проводится на минимальной скорости, а при опрокидывании ковша – на скорости транспортировки. Продолжительность холостого и груженого ходов машин должна составлять не мене 70-ти процентов от среднего времени цикла даже в том случае, когда грунт перемещается на небольшое расстояние. Поэтому добиваться экономии времени особенно важно. При выборе схемы движения следует сокращать количество разворотов, уменьшать углы подъема при движении в загруженном состоянии, увеличивать скорость движения. При идеальном стечении обстоятельство фронт разгрузки и длина забоя должны позволять обеспечить полную загрузку ковша. Место разработки и укладки грунта следует выбирать так, чтобы путь загруженной машины был наиболее кратким, не имел особо крутых поворотов.

Схема движения по эллипсу и восьмерке

При осуществлении земляных работ с помощью скреперов применяется поперечная и продольная возка. Принято различать такие схемы движения: поперечно-челночная модель, спиралью, зигзагом, восьмеркой, по эллипсу. Схема движения по эллипсу подразумевает под собой работу по одному набору грунта, одной разгрузке и двум поворотам на 180 градусов по крутым подъемам в одну сторону. Подобные движения повторяются циклично. К тому же, места выгрузки и набора грунта несколько смещаются с каждым последующим циклом. Для того чтобы избежать одностороннего износа ходовой части агрегата машины, необходимо время от времени изменять направление движения.

Движение восьмеркой отлично от предыдущего тем, что каждый цикл предусматривает по две разгрузки и по два набора, один поворот на 180 градусов в не нагруженном состоянии. Ведь в нагруженном состоянии машина поднимается на 45 градусов и осуществляет подъем по смягченному уклону. В каждом из циклов чередуются правые и левые повороты, что позволяет избежать одновременного износа ходовой части машины. Каждая из двух указанных схем движения применяется во время возведения насыпей, при разработке всяческих выемок с отсыпанием грунта в карьер или насыпь, планировке различных площадок. Схему движения по эллипсу следует использовать при возведении насыпи высотой до полутора метров из бокового резерва при незначительном фронте работ. Схемой движения по восьмерке пользуются при устройстве глубоких выемок и высоких насыпей, когда в дальнейшем предусматриваются специализированные выезды и въезды.

Разработка грунта по поперечно-челночной и спиральной схемам

Во время возведения насыпей из двусторонних резервов, либо же укладки грунта в кавальер, ширина насыпей, как правило, превышает или равна продолжительности разгрузки машины. В таком случае применяется спиральная схема. Ее использование весьма эффективно, когда речь идет о несущественной разнице в отметках резерва и насыпи, а также при ширине резерва, которая недостаточна для полноценного наполнения ковша. В том же случае, когда ширина резерва также превышает длину пути забора грунта, используется поперечно-челночная схема движения. Она предусматривает разработку грунта в перпендикулярном направлении относительно земляных сооружений. Благодаря этому можно сокращать число поворотов, а также длину пройденного пути в порожнем и груженом состоянии. Такой вариант используют при надобности неглубоких разработок грунта с его дальнейшим перемещением в двусторонний отвал.

Схема движения машины должна выбираться с учетом характера земляных сооружений, взаимного расположения мест выгрузки и загрузки грунта, а также прочих местных условий. Как и в любом деле, здесь нужно постоянно стремиться усовершенствовать процесс производства работы. Сегодня применяются и другие, менее популярные схемы движения. Для того чтобы использовать объем ковша на тяжелом грунте в полной мере, иногда прибегают к помощи толкача, совместно с тягачом создающего необходимые усилия. В роли толкачей, как правило, используются бульдозеры на гусеничной основе, либо же специализированные транспортные средства, оборудованные толкающими приспособлениями. Для продуктивной работы скорости движения толкача и тягача должны быть одинаковыми. Временная загрузка толкачей должна составлять не менее 70-80-ти процентов. Количество тягачей, обслуживающих толкачом, должно быть зависимо от расстояния перевозки грунта.

Решение в зимних условиях

Ни для кого уже не секрет, что в наше время строительство давно уже не останавливается зимой. Поэтому и около пятой части всех земляных работ выполняется именно в зимнее время. А ведь зимой прочность мерзлого грунта значительно повышается, а потому в несколько раз возрастает и трудоемкость их разработки.

Грунты, промерзшие на глубину до: 0.1-ой метра кубического - разрабатываются бульдозерами и скреперами; 0,15-ти – экскаватором-драглайном; 0,25-ых – экскаватором с прямой лопатой и ковшом необходимой вместительности. Во всех прочих случаях грунты перед разработкой должны предварительно подготавливаться следующими способами: рыхление, оттаивание, предохранение от промерзания. К примеру, предохранение от промерзания состоит в первоначальном обрабатывании, либо же утеплении грунтов теплоизоляционными материалами еще до замерзания. Ради этого грунты вспахивают или разрыхляют после отведения поверхностных вод, закрывают местным теплоизоляционным материалом (опилки, хвоя, листва), организовывают снегозадержание.

Землеройно-транспортными называют машины, которые за цикл разрабатывают грунт, перемещают его, разгружают в насыпь и порожняком возвращаются в забой.

Используют следующие виды землеройно-транспортных машин: бульдозеры, скреперы, грейдеры.

Разработка грунта бульдозерами

Бульдозеры используют для разработки неглубоких и протяженных выемок, выполнения планировочных работ, зачистки дна котлована, обратной засыпки траншей и пазух котлованов. Разработка выемок бульдозером ведется ярусами. За ярус принимается толщина стружки, снимаемая за одну проходку.

Разработка грунта бульдозерами ведется от начала выемки к середине. Для уменьшения потерь грунта от осыпания при перемещении отвалы оборудуются по бокам открылками ящичного типа.

Применяют две схемы срезки грунта: тонкой стружкой и клиновый.

Существуют два способа разработки грунта: послойный и траншейный.

Послойный способ разработки грунта – разработка грунта слоями на толщину снимаемой стружки за один проход бульдозера последовательно по всей ширине выемки или отдельным его частям. Данный способ используется при сложном очертании площадок.

Сущность траншейного способа состоит в том, что выемка разбивается на ярусы глубиной 0,4–0,5 м. Каждый ярус разрабатывают траншеями на ширину отвала, оставляя полосы нетронутого грунта шириной 0,4–0,6 м между ярусами (рис. 1).

b – ширина отвала бульдозера Рис. 1. Траншейный способ

Оптимальное расстояние перемещения грунта бульдозером
30–50 м. При расстоянии перемещения свыше 50 м используют способ разработки с промежуточным валом, а также спаренную работу двух бульдозеров.

Разработка грунта скреперами

Скрепер – землеройно-траспортная машина циклического действия; применяется при дальности перемещения от 100 м до 5000 м.

Скреперы используют при:
– разработке котлованов;
– планировке строительных площадок;
– вскрытии грунтовых карьеров и строительных материалов;
– устройстве насыпей и выемок автомобильных дорог.

В зависимости от конструктивного решения емкости ковша и агрегатирования с тягачом различают скреперы прицепные, полуприцепные и самоходные.

Прицепные скреперы с объемом ковша (4,5–20) м3 и полуприцепные с объемом ковша (4,5–25) м3 применяют при дальности транспортирования до 1000 м.

Самоходные скреперы с объемом ковша (8–40) м3 используют при дальности перемещения грунта до 5000 м.

Скреперы используют при разработке грунтов I–II категории без предварительного рыхления. При работе на переувлажненных грунтах, грунтах, содержащих валуны, корни, примесь гальки и щебня более 10 %.

В рабочий цикл скрепера входят следующие операции: копание и набор ковшом грунта, транспортирование грунта (рабочий ход), разгрузка, возвращение скрепера в забой, резерв (холостой ход).

Копание и набор ковшом грунта эффективно:
– в глинистых грунтах – под уклон 5–8°;
– в песчаных грунтах – на подъем 2–3°;

Копание ведется только при прямолинейном движении тягача и скрепера.

Существуют следующие схемы срезки стружки грунта скреперами: постоянной толщины (прямолинейной формы) (рис. 2а), клиновой (рис. 2б), гребенчатый (рис. 2в), клевковый (рис. 2г).

Схемы движения скреперов зависят от местных условий, взаимного расположения мест разработки и укладки грунта.

Рис. 2. Схемы срезки грунта скрепером

Эллиптическая схема – самая простая, она используется при планировочных работах; схема наиболее эффективна при возведении насыпей или разработке выемок с высотой насыпей или глубиной выемок до 2 м (рис. 3а).

Спиральная схема используется при устройстве широких насыпей или выемок высотой или глубиной до 2,6 м (рис. 3в).

По зигзагу – применяют при возведении насыпей высотой до 6 м; эта схема позволяет по сравнению с эллиптической повысить производительность труда на 15 % (рис. 3г).

Челночно-продольная схема эффективна при возведении насыпей до 6 м (рис. 43д).

Челночно-поперечная – при возведении насыпей до 1,5 м при работе из двусторонних резервов (рис. 3е).

Разработка грунта грейдерами

Грейдеры применяют при планировке площадки, устройстве корыта земляного полотна, для возведения протяженных насыпей, срезки и планировки откосов выемок и насыпей, профилирования земляного корыта песчаного слоя, разравнивания щебеночного основания, устройства кюветов и нагорных канав.

Различают грейдеры прицепные, полуприцепные и самоходные (автогрейдеры).

Прицепные и полуприцепные грейдеры работают в сцепе с гусеничными тракторами. Автогрейдеры снабжены двигателями для передвижения. Основной рабочий орган грейдера – отвал с ножом для резания и перемещения грунта и вспомогательный орган – кирковщик для удаления небольших пней, корней, рыхления грунтов.

Для профилирования земляного полотна грейдер перемещается последовательными проходками, начиная от наружных полос с постепенным приближением к оси дороги.

Применяют две схемы срезки грунта:
– прямоугольная стружка;
– треугольная стружка.

При возведении насыпи и профилировании дорожного полотна более эффективным является послойное снятие грунта прямоугольной стружки. Работа начинается на участках, ближайших к насыпи и далее, удаляясь от неё.

Прямоугольная форма стружки на 30–50 % имеет большее сечение, чем треугольная, это позволяет повысить производительность работы грейдера.

При выборе второй схемы срезки грунта стружкой треугольной формы грунт разрабатывается от внешней бровки резерва к внутренней.

Применяют различные способы укладки грунта в насыпь: вприжим, вполуприжим, вразбежку, слоем с заданным уклоном.

Сущность способа вприжим заключается в том, что грунт отсыпается наклонными слоями на каждый последующий слой; применяется при возведении насыпи высотой 0,6–0,7 м.

При способе вполуприжим грунт отсыпается в валы с частичным прижатием к ранее уложенному, прикрывая его на четверть ширины.

Шаг между гребнями смежных валов – 0,20–0,4 м; используется при устройстве насыпи высотой 0,4–0,5 м.

Способ вразбежку применяется при возведении насыпи высотой 0,15–0,25 м. Сущность способа состоит в том, что смежные валы соприкасаются друг с другом лишь своим основанием.

При профилировочных работах укладку грунта в насыпь выполняют слоями толщиной 0,10–0,15 м. Грунт отсыпается в направлении от бровки к оси дороги с заданным поперечным уклоном.

Вы здесь: Главная Земляные работы

Главное меню

Строительные работы

Земляные работы

Область применения землеройно-транспортных машин

Область применения землеройно-транспортных машин очень разнообразна.

Одноковшовые экскаваторы применяют для разработки грунта в карьерах, резервах, при строительстве каналов, котлованов под различные сооружения, для регулирования водоприемников, на погрузочно-разгрузочных работах и т. д.

Многоковшовые экскаваторы используют для разработки и перемещения грунта при строительстве траншей под дренаж и различные трубопроводы, при строительстве каналов.

Скреперы применяют для разработки грунтов в карьерах, резервах с перемещением их в дамбы, плотины, на строительстве каналов, при планировке полей орошения и т. д.

Бульдозеры служат для разработки и перемещения грунтов на расстояние до 60-80 м на строительстве каналов, дамб, плотин, для планировки полей орошения, откосов выемок и насыпей, на вскрышных работах, для разравнивания грунтов, отсыпанных другими машинами, и т. д.

Грейдеры предназначены для профилирования дорог, планировки откосов выемок и насыпей, для разравнивания грунта, ранее отсыпанного другими машинами, для нарезки небольших по сечению и неглубоких каналов, кюветов, для планировки полей орошения и т.д.

Производство земляных работ

Производство земляных работ связано с выполнением трех строительных процессов - разработки, транспорта и укладки грунта.

Каждый из этих процессов может иметь свой состав строительных операций в зависимости от условий работ, типа сооружения и способов производства работ.

На строительстве земляных сооружений применяют три способа производства земляных работ: механический, гидравлический и буро-взрывной.

В различных сочетаниях они могут образовать комбинированные способы производства земляных работ.

Выбор способа производства земляных работ является важным фактором при разработке проектов строительства.

От него будет зависеть стоимость проводимых работ и сроки строительства.

В любом случае он должен обеспечивать наименее экономичный их вариант.

В соответствии с выбранным способом производства работ подбирается комплект машин.

Механический способ производства земляных работ

Механический способ производства работ - это такой, при котором разработка, транспорт и укладка грунта выполняются с помощью землеройных и землеройно-транспортных машин (экскаваторы, скреперы, бульдозеры, автосамосвалы и др.).

Механический способ наиболее распространен в гидромелиоративном и гидротехническом строительстве на нескальных грунтах.

Это традиционный способ ведения строительства. Для обеспечения высокопроизводительной разработки созданы различные землеройные машины как универсальные так и специальные, выполняющие только один вид земляных работ.

Достоинство этого способа состоит в том, что все строительные процессы в нем управляемые и могут быть подчинены техническим требованиям проекта.

Для выполнения работ этим способом могут быть подобраны различные комплекты землеройных и транспортных машин, приспособленных к самым разнообразным условиям производства земляных работ.

Однако этим способом нельзя разрабатывать скальные и полускальные породы без предварительного их

Гидравлический способ производства земляных работ

Гидравлический способ заключается в том, что грунт разрабатывается, транспортируется и укладывается с помощью энергии потока воды, управляемой через специальные машины: гидромониторы, землесосы.

Этот способ применяется там, где есть достаточное количество воды и электроэнергии.

Он находит широкое применение при разработке грунта из-под воды и успешно сочетается с механическим способом.

Гидравлический способ применяется при добыче песка, гравия, а также при намыве дамб и плотин.

Все строительные процессы управляемые, но ограничены мощностью струи воды, транспортирующей способностью потока из смеси грунта с водой (пульпа) и условиями укладки грунта в сооружение.

Буро-взрывной способ производства земляных работ

Буро-взрывной способ производства работ основан на использовании для разработки, транспорта и укладки грунта энергии взрыва.

Этот способ в настоящее время перспективный и отличается быстротой выполнения работ.

Следует иметь в виду, что укладка грунта в этом способе пока является малоуправляемым процессом.

После взрыва грунта профильную форму земляным сооружениям придают с помощью землеройных машин.

На сегодня это единственный способ производства земляных работ, с помощью которого можно эффективно дробить скальные и полускальные грунты, добывать камень в карьерах и выполнять массовые сбросы горных

Выбор способа производства земляных работ

Выбор способа производства земляных работ зависит от многих факторов: топографии местности, климата, уровня грунтовых вод, наличия источников воды и электроэнергии, наличия машин и рабочей силы, календарных сроков строительства.

Если условия строительства позволяют использовать все три основных способа и комбинированные способы, то необходимый вариант выбирается по технико-экономическим показателям, главный из которых - стоимость единицы объема работ.

При выборе способа производства работ необходимо учитывать наличие парка машин, которые есть у подрядной строительной организации.

Необходимо помнить, что выбор способа производства работ может, как удешевить строительство, так и

Определение объемов земляных работ

Объем линейно-протяженных сооружений (каналов, дамб, траншей и т. д.) определяют приближенно по поперечным профилям (рис. 4) по формуле

где и , - площади крайних поперечных сечений;

L- расстояние между поперечниками.

Частные объемы между поперечниками суммируют и получают общий объем сооружения. Поперечники

Составление баланса грунтовых масс

По геометрическим (профильным) объемам выемок и насыпей составляют баланс грунтовых масс (рис. 5 и табл. 3).

Баланс грунтовых масс служит основным техническим документом в котором установлены:

1) порядок и место размещения грунта из выемок в насыпи;

2) потребность в карьерах и резервах;

3) кратчайшие пути перемещения грунта из выемок в насыпи.

Условно различают частный, районный и сводный балансы грунтовых масс.

Производительность землеройных машин и пути ее повышения

Производительностью машины называется работа, выполняемая в единицу времени - час, смену, месяц, год. Ее можно определить расчетом (в этом случае она будет называться расчетной) или получить замером объема выполненной работы за единицу времени (в этом случае она называется фактической).

Производительность машины в основном зависит от следующих факторов:

- конструкции машины, то есть мощности двигателя, конструкции рабочего органа, скорости перемещения, системы управления, надежности машины и удобства ее обслуживания;

- производственных условий, которые могут быть общими для всех машин и индивидуальными для отдельных машин. Тип сооружения, вид работы и атмосферные условия - общие условия для всех машин. Индивидуальные производственные условия для отдельных машин, например для самоходных,- рельеф местности и качество дорог; для землеройных машин - группа грунта, высота забоя, дальность перемещения грунта и т. д.;

- квалификации и мастерства машинистов, степени освоения ими передовых методов и приемов управления машиной, поддержания ее в рабочем состоянии;

- организации и технологии производства работ: применение поточных методов в организаций работ, обеспечение машин фронтом работ, строительными и горюче-смазочными материалами, правильное

Конструктивная производительность машин

Конструктивная производительность характеризует конструктивные возможности машины и нужна для сравнения вариантов машин при их проектировании.

При ее расчете учитывают конструктивные особенности машин: параметры и скорости движения рабочих органов, мощность двигателя, скорость передвижения машины.

При этом во внимание не принимают технологические и организационные перерывы, квалификацию машиниста, удобства при техническом обслуживании машины, влияние шума и вибрации в кабине на утомляемость машиниста и т. д.

Техническая производительность машин

Техническая производительность характеризует технические возможности машины в конкретных производственных условиях.

Помимо конструктивных свойств машины, при ее расчете учитываются: условия производства работ (группа грунта, высота забоя, коэффициент наполнения ковша, угол поворота, дальность перемещения и т. д.); технологические перерывы в работе.

Не учитываются организационные перерывы, которые обычно характеризуются коэффициентом использования машины.

Техническая производительность нужна для сравнения машин между собой и используется для расчета эксплуатационной производительности машины.

Эксплуатационная производительность машин

Эксплуатационная производительность в отличие от технической определяется с учетом организационных перерывов в работе машины (простои для заправки машин горюче-смазочными материалами, водой, перерывы в работе из-за смены забоев, рабочего оборудования, перерывы для отдыха машиниста и т. д.).

В отличие от конструктивной и технической производительности, которые вычисляют за 1 ч работы машины, расчет эксплуатационной производительности ведут не только за 1 ч работы, но и за смену, месяц, год.

При расчете любой эксплуатационной производительности учитываются все неизбежные простои машины.

Эксплуатационная производительность используется для разработки проектов производства работ, организационно-технических мероприятий по выполнению планов работ, разработки сетевых графиков и

Общие пути повышения производительности машин

Общие пути повышения производительности машин:

-повышение коэффициента использования машины в течение смены за счет ликвидации организационных и технологических перерывов; организация многосменной работы;

-ликвидация сезонности в работе машин;

-использование машин по прямому назначению;

-повышение квалификации машинистов;

-своевременное и качественное проведение планово-предупредительных ремонтов, хорошая организация технического обслуживания машин; поддержание высокого технического состояния машин;

-создание специальных бригад технического обслуживания механизмов, работающих по строго установленным графикам;

-рыхление тяжелых грунтов, очистка рабочих органов от налипающих грунтов, предварительное осушение

Индивидуальные пути повышения производительности машин

Индивидуальные пути повышения производительности машин связаны с применением на рабочих органах машин различных приспособлений, а также приемов, облегчающих производство работ в забоях, сокращающих продолжительность цикла.

Для одноковшовых экскаваторов это:

- совмещение отдельных рабочих движений в цикле (подъем ковша и поворот к месту выгрузки, поворот и опускание ковша);

- работа с наименьшим углом поворота стрелы;

- при работе в транспорт емкость кузовов должна быть равной 5-7 емкостям ковша экскаватора;

- применение сменных ковшей в грунтах разных групп.

Для многоковшовых экскаваторов:

- надлежащая настройка экскаватора (выбор правильного соотношения между размерами выемки, скоростью движения ковшей и рабочей скоростью передвижения самого экскаватора).

Читайте также: