Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Технические средства для механической разработки грунта и области их применения




Разработку грунта можно вести следующими методами:

-механическим, при котором грунт разрабатывается послойно резанием рабочим органом землеройной машины;

-гидромеханическим, при котором грунт разрабатывается при помощи воды, превращаясь в пульпу (частицы грунта, взвешенные в воде), гидромонитором или земснарядом;

-взрывным – грунт разрабатывается при помощи взрывчатых веществ, а также применяется для разрыхления мерзлых и скальных грунтов;

-бурение – грунт разрабатывается при помощи специальных машин вращательного или ударно-вращательного действия;

-комбинированным – это комбинация выше перечисленных способов (чаще взрывной и механический).

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.

 

 

Рисунок 4.5 – Бульдозер

 

Бульдозеры выполняют значительные объемы земляных работ в строительстве. Основные технические параметры – мощность базовой машины и масса. Технологические параметры – длина отвала бульдозера.

Бульдозеры используют для перемещения грунта из выемки в насыпь на расстояние до 100 м.

Цикл работы бульдозера состоит из резания и набора грунта путем снятия стружки, перемещения грунта с надвижкой его отвалом бульдозера и разгрузки грунта с последующим возвратом бульдозера к месту набора грунта, обычно задним ходом.

При планировке площадки могут быть использованы 2 основных способа работ:

-траншейный.

-послойный.

Траншейный способ – ведется продольными параллельными полосами-траншеями с оставлением между ними стенок нетронутого грунта шириной 0,5-1,07 м. При заглублении отвала в грунт эти стенки препятствуют потере грунта при перемещении бульдозера к месту сброса грунта. Разработку начинают с полос, прилегающих к бровкам выемок и ведут на всю их длину.

Послойный способ применим при небольших глубинах срезки и сложном очертании площадки работ. Выемки разрабатывают слоями на толщину снимаемой стружки за один проход бульдозера последовательно по всей площади выемки.

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. 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 с прямой лопатой используется в основном для устройства котлованов с погрузкой грунта в транспортные средства. Ввиду того что при работе экскаватор находится ниже отметки резания грунта, область его применения ограничивается наличием грунтовых вод. Прямую лопату эффективно использовать на погрузке сыпучих материалов и при разработке несвязных грунтов.

 

 

Рисунок 4.6 – Экскаватор прямая лопата

 

Экскаватор обратная лопата и драглайн разрабатывают грунт ниже своей стоянки и грузят его в автосамосвал или разрабатывают навымет. При этом транспорт перемещается по берме траншеи, котлована или по дну выемки. Экскаватор с обратной лопатой применяют для рытья в отвал траншей и котлованов при прокладке трубопроводов и устройстве фундаментов. В процессе работы он находится наверху забоя и потому может разрабатывать грунт из - под воды.

 

 

Рисунок 4.7 – Экскаватор обратная лопата

 

 

Рисунок 4.8 – Экскаватор драглайн

 

Драглайн имеет большие радиус действия и глубину копания и поэтому применяется при разработке больших (в плане) и глубоких выемок. Экскаватор-драглайн, оборудованный ковшом скребкового типа и длинной, легкой стрелой, находит широкое использование при устройстве глубоких выемок с отсыпкой грунта в отвал при большом радиусе разгрузки, а также при возведении насыпей значительной высоты из резервов, при добыче песка и гравия из-под воды, погрузке грунта в транспорт и очистке искусственных водоёмов и каналов (при дноуглубительных работах).

Грейфер применяется при разработке глубоких выемок с малыми размерами в плане, a также при погрузочно-разгрузочных работах и обратной засыпке пазух котлованов и траншей. Экскаватором с грейферным ковшом разрабатывают лёгкие и средние грунты при устройстве узких и глубоких траншей, колодцев и т. д. с отвесными стенками, при засыпке пазух фундаментов и при разработке грунтов под водой. Наибольшее применение грейфер находит при погрузочно-разгрузочных работах на складах сыпучих материалов.

 

Рисунок 4.9 – Экскаватор грейфер

 

Скреперы служат для послойной разработки грунта, перемещения его в насыпь или кавальер и равномерной укладки слоем заданной толщины. Прицепные скреперы рекомендуется применять при дальности перевозок грунта 100—550 м, а самоходные — на расстояния до 2500 м.

 

 

Рисунок 4.10 – Скрепер

 

Рабочим органом скрепера является ковш с ножом, который наполняется грунтом в процессе движения машины. Ширина захвата колеблется от 165, до 275 см, а глубина резания — от 15 до 32 см. Скорость наполнения ковша скрепера и количество набираемого грунта зависят от условий работы, квалификации машиниста и группы разрабатываемого грунта.

Для улучшения условий наполнения ковша плотные грунты предварительно рыхлят. В некоторых случаях для более быстрой загрузки ковша прицепных скреперов прибегают к помощи трактора-толкача. При транспортировке грунта к месту отвала скрепер должен перемещаться по наикратчайшему расстоянию, используя уклон местности.

Нецелесообразно применять скреперы на участках, засоренных валунами, не очищенных от кустарника и пней, а также заболоченных. Эффективность скреперов снижается также при разработке переувлажненных грунтов (с влажностью более 25%) и сыпучих песков.

Бульдозеры благодаря своей универсальности и высокой производительности нашли широкое применение в строительстве. Они пригодны для планировки территории, засыпки траншей и ям, а также пазух фундаментов, возведения насыпей высотой 1,5—2 м, отрывки неглубоких котлованов и очистки территории от валунов и выкорчеванных пней. Бульдозерами производится послойная разработка грунта с последующим перемещением его на расстояние до 100—150 м.

Рабочим органом бульдозера является отвал, который может быть поворотным и неповоротным. Универсальный бульдозер снабжен поворотным отвалом, способным изменять угол наклона как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости. Это делает бульдозер пригодным для выполнения различных видов земляных работ.

Грейдеры служат для возведения невысоких (до 1 м) насыпей из боковых резервов, планировки территории и разработки неглубоких выемок в кавальер. Широко используются грейдеры в дорожном строительстве, где с их помощью производятся перемещение и планировка песка и щебня под верхнюю одежду дороги, а также выравнивание профиля грунтовых дорог.

 

 

Рисунок 4.11 – Грейдер

 

Различают прицепные и автогрейдеры. Для прицепных грейдеров в качестве тягача используются тракторы. Глубина резания грунта грейдером составляет 0,2—0,3 м.

Грейдер-элеваторы используют для отсыпки насыпей из резервов, а также для планировки территории и устройства неглубоких канав в неплотных грунтах, не содержащих камней, валунов и других посторонних включений. При их работе грунт из выемки перемещается в насыпь по транспортеру длиной (5,5—9,5 м.

С помощью грейдер-элеваторов можно также грузить грунт в транспортные средства, так как рабочая высота подъема транспортера составляет 3,4—4,5 м. Рабочим органом этих машин является режущий стальной диск диаметром 0,8 м. Грейдер-элеваторы бывают прицепными и полуприцепными.

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.

 

 

Рисунок 4.12 – Лобовой и боковой забои

 

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.

Недобор грунта разрабатывается бульдозером и складируется на дне выемки вдоль ее длинной стороны. Затем экскаватором обратная лопата данный грунт удаляется из выемки и грузится в автосамосвал. После разработки недобора грунта бульдозер выполняет окончательную планировку дна выемки под заданную отметку.

Способы разработки траншей многоковшовыми экскаваторами (цепные или роторные) могут быть однопроходными или многопроходными (послойные). При первом способе полный профиль траншеи разрабатывают за одну проходку механизма, а при втором – за несколько. Отвал грунта при разработке траншеи чаще всего размещают с левой стороны, а правую оставляют свободной для проезда и возможности выполнения сварочно-монтажных и изоляционных работ. Для предохранения стенок траншеи от обрушения отвал грунта располагают на расстоянии 0,5 м и более от ближайшей бровки траншеи.

При разработке траншеи следует стремиться к полной ликвидации ручного труда при зачистке дна. Это достигается при рациональном расстоянии передвижения экскаватора, обеспечивающим минимальную высоту гребешков, которые также устраняют протаскиванием ковша по дну траншеи.

При отрывке выемок в стесненных условиях городской застройки приходится их делать с вертикальными откосами. При этом необходимо иметь в виду, что без крепления вертикальных стенок траншей и котлованов, расположенных выше УГВ (уровень грунтовых вод), допускается при глубине их не более, м:

- в песчаных и крупноблочных грунтах 1,0;

- в супесях 1,25;

- в суглинках и глинах (кроме очень прочных) 1,5;

- в очень прочных суглинках и глинах 2,0.

Крепление вертикальных стенок обязательно при устройстве выемок в стесненных производственных условиях, отрывке глубоких выемок и в сильно водонасыщенных грунтах. Крепление вертикальных стен выемок приведено на рисунке 4.13.

 

 

Рисунок 4.13 – Схемы типов конструктивных решений креплений стенок траншей и котлованов

а - распорное; б - консольное; в - консольно-распорное; г - консольно-анкерное; д - подкосное: 1 – щиты; 2 – стойки (сваи); 3 – анкеры; 4 – распорки; 5 – подкосы;

6 – упоры.

 

Тип крепления выбирается в зависимости от назначения и размеров выемки, свойств грунтов, величины притока грунтовых вод и условий производства работ.

 

 

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...