Главная  Материалы 

 

Основные способы разработки грунта

 

Буровые работы находят все большее применение в строительном производстве. Это объясняется тем, что при помощи буровых работ можно механизированным способом осуществлять многие строительные процессы, экономить время и средства.

 

Наиболее широко буровые работы используются при устройстве свайных фундаментов, искусственном закреплении грунтов, производстве взрывных работ, инженерных изысканиях и др.

 

В строительстве в основном применяют вибрационный, ударный и вращательный способы бурения с разновидностями ударных и других приспособлений. Взрывные работы в строительстве приобретают с каждым годом все возрастающее значение. Взрывные работы являются неотъемлемым элементом технологического процесса при разработке карьеров и строительстве рудников, шахт, тоннелей в крепчайших горных породах. А взрывной метод сооружения плотин, насыпей, каналов приобретает особо важное значение, так как объемы работ по перемещению грунта исчисляются миллионами кубических метров.

 

Главная особенность взрывного дела по сравнению с другими видами строительных работ — повышенная опасность.

 

Способы взрывания зарядов характеризуются двумя признаками: средствами взрывания зарядов и последовательностью взрывания отдельных зарядов.

 

В зависимости от средств взрывания различают три способа взрывания зарядов ВВ: огневой, электрический и при помощи детонирующего шнура. Два первых способа взрывания могут применяться самостоятельно: взрывание зарядов детонирующим шнуром выполняется совместно с огневым или электрическим способом.

 

Технологический процесс выполнения земляных работ состоит из отдельных рабочих процессов, разработки грунта, транспортировки, укладки в насыпь или отвал, уплотнения и его планировки. Для их выполнения применяются различные виды механизмов и машин.

 

Машины для подготовительных работ: кусторезы, корчеватели, рыхлители.

 

Выбор способа производства земляных работ зависит от объемов и свойств грунта, вида земляных сооружений, гидрогеологических условий производства работ и других условий.

 

Гидромеханические средства: гидромониторы, землесосные установки.

 

Землеройные машины — одноковшовые экскаваторы со сменным оборудованием (прямая и обратная лопата, драглайн, грейфер), многоковшовые экскаваторы, плунжерные канавокопатели и др.

 

Благодаря надежности в работе, высокой производительности и маневренности экскаваторы получили широкое применение при производстве различных видов земляных работ.

 

Землеройно-транспортные машины: бульдозеры, скреперы, грейдеры и автогрейдеры, грейдер-элеваторы.

 

При выполнении больших объемов земляных работ на гидротехническом строительстве, вскрыше и добыче полезных ископаемых, работе в карьерах применяются более мощные экскаваторы с вместимостью ковша 2— 16 м3 и более.

 

Разработка грунта одноковшовыми экскаваторами. Экскаватор — это самоходная землеройная машина, которая при помощи рабочего органа отделяет грунт от массива, перемещает его и выгружает в отвал или транспортные средства.

 

Рабочая зона экскаватора называется экскаваторным забоем. К этой зоне относится площадка, где размещается экскаватор, часть поверхности разрабатываемого массива и место для установки транспортных средств или площадка для укладки разрабатываемого грунта.

 

Для строительных целей выпускаются экскаваторы с ковшом вместимостью 0,15; 0,25; 0,4; 0,65; 1; 1,6; 2,5 и 4 мэ.

 

Для производства земляных работ в строительстве чаще всего используются экскаваторы, оборудованные прямой лопатой, обратной лопатой и драглайном. Тип экскаватора выбирают на основании технико-экономического сравнения различных вариантов.

 

В зависимости от ходового устройства экскаваторы подразделяются на гусеничные, пневмоколес-ные автомобильные и шагающие. Одноковшовые экскаваторы относятся к машинам цикличного действия. Время рабочего цикла определяется суммой отдельных операций: продолжительность заполнения ковша, поворот на выгрузку, разгрузку и поворот в забой.

 

Продольный способ состоит в разработке выемки проходками, направление которых выбирается по наибольшей стороне выемки.

 

По мере разработки грунта в забое экскаватор перемещается, отработанные участки называются проходками. Для лучшего использования машин важное значение имеет: правильное применение рабочего оборудования в зависимости от группы разрабатываемого грунта, выбор забоя, приемы работы.

 

В процессе работы экскаватор движется вперед, наступая на массив разрабатываемого грунта. Торцевой забой применяется при разработке выемок ниже уровня стоянки экскаватора. При этом экскаватор, передвигаясь задним ходом по поверхности земли или на уровне, расположенном выше дна выемки, разрабатывает торец выемки.

 

По направлению движения экскаватора относительно продольной оси выемки различают продольный (с лобовым или торцовым забоем) и поперечный (боковой) способы разработки.

 

Поперечным (боковым) способом разрабатывают выемки с отсыпкой грунта в направлении, перпендикулярном оси выемки. Поперечный способ применяется при разработке протяженных нешироких выемок с отсыпкой кавальеров или при устройстве насыпей из боковых резервов.

 

Лобовой забой применяется при разработке съезда в котлован и при рытье начала выемки на крутых косогорах.

 

Наиболее высокая производительность экскаваторов с ковшами вместимостью 0,25—0,65 м3 достигается при ширине забоя в 1,5 Rmax, а у экскаваторов с вместимостью ковша 1 м3 наибольшая производительность может быть при ширине забоя, равной 2 Rmax при соблюдении рекомендуемой высоты забоя.

 

Боковые забои применяются для разработки выемки прямой лопатой, при этом пути транспортныхсредств устраиваются параллельно оси перемещения экскаватора или выше подошвы забоя.

 

Прямое влияние на производительность экскаватора имеет продолжительность цикла, т. е. суммарное время, затрачиваемое на наполнение ковша грунтом, подъем ковша, поворот платформы, выгрузку грунта, обратный поворот платформы и опускание ковша. Цикл работы экскаватора можно сократить за счет выполнения ряда мероприятий.

 

Грунт прямой лопатой разрабатывают лобовым забоем (при этом транспортные средства подаются сзади экскаватора по дну образуемой выемки) или боковым забоем с продольными проходками и со сквозным проездом транспортных средств параллельно движению экскаватора. Количество проходок зависит от ширины и глубины выемки.

 

Время на выгрузку ковша сокращается путем уменьшения угла поворота экскаватора, совмещения подъема ковша и поворота платформы.

 

В песчаных грунтах высота забоя может приниматься равной Яшах — наибольшей высоте черпания; в связных грунтах высота забоя не должна превышать высоты резания во избежание образования козырьков, недопустимых из соображений безопасного ведения работ. Оптимальная высота забоя может быть принята равной 0,7—0,8 Яшах — наибольшей высоты резания.

 

Обратная лопата используется для разработки котлованов глубиной не более 5,5 м и траншей до 7 м. Жесткое крепление ковша обратной лопаты придает ему способность рыть узкие траншеи с вертикальными стенками.

 

Продолжительность загрузки ковша снижается путем уменьшения пути резания, т. е. увеличения толщины стружки. В высоких забоях разработку ведут с подошвы, чтобы грунт сползал в ковш. Набор грунта ведут на среднем вылете крюка, а козырьки обрушают ковшом. В песчаных грунтах ковш заполняют на коротком пути.

 

3.1 Схемы разработки ныемки обратной лопатой

 

Экскаватор, оборудованный обратной лопатой, применяется при разработке грунта ниже уровня стоянки ( 1 и наиболее часто используется при рытье траншей для укладки подземных коммуникаций, небольших котлованов под фундаменты и другие сооружения, где применение прямой лопаты, грейфера, драглайна и других механизмов затруднено и неэкономично.

 

Глубина разрабатываемых узких траншей больше, чем котлованов, так как экскаватор может опускать стрелу с рукоятью в самое нижнее положение, сохраняя устойчивость.

 

а — торцевая проходка; б — боковая проходка; Э и Т оси движения экскаватора и транспорта

 

Драглайн разрабатывает выемки торцевыми или боковыми проходками ( 3.1 . Разработанный грунт укладывается в односторонние или двусторонние отвалы или грузится на транспортные средства. Боковые забои широко применяются при возведении насыпей из резервов и на вскрышных работах.

 

3.1 Схемы разработки выемки драглайном « — боковая проходка; б —торцевая проходка; Э и Г —оси движения экскаватора и транспорта

 

Экскаватор с рабочим оборудованием драглайн используется при разработке больших и глубоких котлованов, каналов при возведении насыпей из резервов, на вскрышных работах, в карьерах при добыче песка и других работах. Преимуществами драглайна является большой радиус действия и глубина копания до 16—20 м, возможность разрабатывать забои со значительным притоком грунтовых вод или черный грунт из-под воды. Рабочее оборудование драглайна позволяет широко использовать его почти на всех видах земляных работ и самых различных грунтах. К недостатку относится необходимость предварительного рыхления плотных и скальных грунтов.

 

У —передняя ось; 2 — дышло; 3 — заслонка; 4 — ковш; 5 —упряжные тяги; 6 задняя стенка; 7 — буфер; 8 — ножи; 9 — система гидропривода

 

Разработка грунта скреперами и бульдозерами. Скрепер —это машина, предназначенная для послойной разработки, транспортирования и разгрузки грунта в отвал или насыпь с послойным уплотнением ( 17, 1 . Толщина разработки слоя в зависимости от мощности скрепера колеблется от 15 до 30 см; разрабатываемые грунты — до IV группы.

 

3.1 Самоходный скрепер ДЗ-Н 1 — тягач; 2 — седельно-сцепное устройство; 3 — гидроцилиндр подъема ковша; 4 — заслонка; 5 —ковш; 6 — гидроцилиндр подъема заслонки; 7 — трубопроводы; 8 — буфер; 9 — задняя стенка; 10 — нож; 11 — масляный бак гидросистемы; 12 — гидроцилиндр рулевого механизма

 

3.1 Прицепной скрепер ДЗ-20 с гидравлическим приводом и принудительной разгрузкой ковша

 

Скреперы широко используют в автодорожном и железнодорожном строительстве для возведения насыпей и при разработке выемок; в гидротехническом строительстве— для рытья каналов, отсыпки дамб и плотин; в гражданском и промышленном строительстве — для разработки котлованов и рытья траншей без установки креплений, срезки бугров и засыпки низин; на вскрышных работах при добыче полезных ископаемых открытым способом, а также на разного рода вспомогательных работах по зачистке, подсыпке грунта, его планировке и др.

 

Увеличение производительности скрепера достигается зя счет применения шахматно-гребенчатой схемы, когда грунт разрабатывается не сплошь, а через полосу, что уменьшает сопротивление резанию благодаря отсутствию грунта с боковых сторон этих полос.

 

Рабочим органом служит ковш с ножевым устройством, который при движении осуществляет послойное резание грунта с одновременным набором его в ковш. Разгрузка ковша осуществляется также послойно при движении скрепера.

 

Для увеличения производительности скрепера необходимо сокращать время на порожний и груженый ходы, применяя рациональные движения на больших скоростях и избегая большого числа разворотов.

 

Скреперы классифицируются по ряду признаков: по геометрическому объему ковша — малый (до 3 м3), средний (от 3 до 10 м3) и большой (свыше 10 м3) вместимости; по роду агрегатирования с тягачом — прицепные и самоходные (в том числе полуприцепные или седельные) ; по способу загрузки ковша — загружаемые за счет силы тяги тягача и с механической (элеваторной) загрузкой; по способу загрузки ковша — со свободной, полупринудительной и принудительной разгрузкой; по способу привода рабочих органов — канатные и гидравлические.

 

Бульдозеры предназначены для разработки и перемещения грунта на небольшие (до 60—80 и не более 100 м) расстояния. Их применяют для устройства автодорожных и железнодорожных насыпей из боковых резервов, рытья каналов и котлованов, засыпки траншей и ям, разравнивания грунта, планировки строительных площадок, очистки дорог и стройплощадок от снега, валки деревьев и корчевки пней при подготовке трасс и строительных площадок. Их можно использовать также в качестве толкачей при работе со скреперами.

 

Для срезания твердых пород на ножах устанавливают зубья. Лучше всего ковш заполняется в супесчаных и легких суглинистых грунтах оптимальной влажности. Дальность транспортирования грунта колеблется от 50 м до 3 км.

 

Работу скрепера следует сочетать с работой бульдозеров, используя их для разработки повышенных участков и перемещение грунта на небольшие расстояния в пониженные места.

 

1 11ВЛЛ.2 расжх; 3 —толкающая рама; 4 — шдроцилиндры перекоса отвала, о — крышка; 6 — гидроцилиндры подъема и опускания отвала

 

Бульдозер представляет собой навесное оборудование в виде отвала с ножом, устанавливаемое на гусеничном тракторе или пневмоколесном тягаче ( III. 1 . По характеру установки отвала в горизонтальной плоскости (в плане) бульдозеры делятся на два вида: с неповоротным и поворотным отвалом. Бульдозеры с поворотным отвалом часто называют универсальными. Кроме того, бульдозеры бывают с неизменной или изменяющейся (от 0 до 7—8°) установкой отвала в вертикальной (поперечной) плоскости.

 

Бульдозер является машиной периодического (циклического) действия. Цикл работы бульдозера слагается из операции рабочего хода, при которой производится резание и транспортирование грунта к месту его отвала, и операции холостого хода при возвращении бульдозера в забой.

 

3.1 Бульдозер ДЗ-25 с поворотным отвалом и гидравлическим приводом на тракторе Т-180Г

 

Бульдозеры часто входят в комплект оборудования, обеспечивающего комплексную механизацию земляных работ. Большое применение она находит при планировке и отсыпке скреперами, автомобилями-самосвалами и ленточными конвейерами: отсыпаемый грунт разравнивают бульдозерами. Широкое применение имеют бульдозеры также при засыпке фундаментов, траншей и пазух, образовавшихся после бетонирования.

 

По типу привода бульдозеры разделяются на канатные и гидравлические.

 

От способа выполнения этих операций, а также от схемы пути движения бульдозера зависит его производительность. Для уменьшения потерь грунта при перемещении и с целью увеличения его объема к торцам отвала крепят открылки.

 



Песколовки. Санитарно-химические показатели загрязнения сточных вод. "шлягер" каркаса. Систематизация факторов. Системы водоотведения на подтапливаемых территориях. Склады арматурной стали. Скользящая опалубка.

 

Главная  Материалы 



0.012