В зависимости от грунтовых условий, определяющих характер строительной площадки, происходит выбор способа бурения скважин для устройства буронабивных свай.
При устройстве свай в глинистых и других устойчивых грунтах рекомендуются буровые установки с применением вращательного способа бурения. Рабочими органами при этом способе бурения служат ковшевые или шнековые буры.
Для разработки скальных и крупнообломочных грунтов применяем способ ударно-канатного бурения (буровые установки, в которых сменными рабочими органами является грейфер или долото). При разработке скальных грунтов их проходку необходимо осуществлять путем поступательно-вращательным движением обсадной трубы. Игнорирование этого требования может привести к заклиниванию обсадной трубы при ее извлечении из скважины.
В очень прочных скальных грунтах возможна разработка скважины диаметром, равных внутреннему диаметру обсадной трубы, без ее погружения. Данное техническое решение согласовывается с проектной организацией.
Для разработки скальных пород вращательным способом бурения применяются колонковые буры, эффективность работы которого основывается на концентрации крутящего момента.
Наиболее эффективным способом устройства буронабивных свай является метод НПШ (непрерывно перемещающийся шнек).
Суть метода заключается в том, что буровая колонна, состоящая из полных шнеков, погружается в грунт на проектную величину, при этом происходит подъем грунта на поверхность. Подача бетона в полость шнека выполняется с помощью бетононасоса под давлением, в результате чего происходит выдавливание заглушки в нижней части шнека. Одновременно с подачей бетона осуществляется подъем шнека и формирование тела сваи. За счет того, что подача бетонной смеси осуществляется под давлением, происходит дополнительное уплотнение стенок и забоя скважины и, как следствие, увеличение несущей способности сваи. После этого с помощью вибратора выполняется монтаж пространственного арматурного каркаса.
Бурение со шнеками необходимо и очень схоже с тем процессом, по которому работаю рыбаки, обзаведясь коловоротом для проделки в лунках. При таких условиях используется для передачи роботы шнека – резец в виде спирали и лопасти. Это метод бурения нельзя использовать при наличии как песчаников в рыхлом состоянии, так и горных пород твердого типа, так называемых морен. Они зачастую использованы в почвах, где преимущественно глина для не допущения осыпки почвы до момента, когда трубы будут установлены.
Бурение с роторами осуществляется долотами с разными диаметрами, в количестве прохождения для диаметра и его уменьшения. В таком случае включаются даже скальные породы, такие, как морены и граниты. Данный способ бурения обязывает бурить скважины на глубине 250м, а производительность - 15 метров за сутки.
26. Общие сведения о машинах для земляных работ. Классификация МЗР, системы управления.
Одна из характерных особенностей рабочего процесса машин для земляных работ заключается в необходимости непрерывно (особенно в машинах циклического действия) включать и отключать трансмиссии, изменять величину и направление скорости движения и усилий, регулировать траекторию резания.
Машинист одноковшового экскаватора делает в минуту до 40—50 включений и выключений рукоятками и педалями управления. На мощных бульдозерах при тяжелых условиях работы приходится делать в час до 600 включений. У бульдозера малой мощности число включений за час работы достигает 1000. При этом в машине не должны возникать динамические перегрузки, должны быть обеспечены безопасность и требующиеся условия труда персонала при безусловном выполнении машиной всех ее технологических функций. Именно для этого и служат системы управления, под которыми подразумевается совокупность устройств для управления машиной.
В элементах систем управления используют природные свойства и закономерности твердых тел, жидкости, газа, электричества. В соответствии с видами используемой энергии различают гидравлические, механические, пневматические, электрические и смешанные системы управления и их элементы.
Классификация машин для земляных работ
По назначению среди машин для земляных работ различают землеройные, землеройно-транспортные, для подготовительных и вспомогательных земляных работ, для уплотнения грунтов, специальные, для гидромеханической разработки грунтов.
Землеройные машины предназначаются для выполнения преимущественно одной операции — отделения грунта от массива. Поэтому они оснащаются мощным рабочим органом и имеют сравнительно менее развитое ходовое оборудование (например, одноковшовые экскаваторы).
Землеройно-транспортные машины не только отделяют грунт от массива, но и перемещают его. Поэтому они оснащены не только мощным рабочим органом, но и мощным ходовым оборудованием (бульдозеры, скреперы, автогрейдеры, грейдеры-элеваторы).
Машины для подготовительных и вспомогательных земляных работ выполняют, например, расчистку территории, на которой должны производиться земляные работы, от кустарника, валунов, пней, предварительное рыхление грунтов повышенной плотности. К этим машинам относятся кусторезы, корчеватели-собиратели, рыхлители и т. д.
При возведении земляных сооружений путем укладки предварительно разработанного грунта (насыпей, дамб, земляных плотин) обязательно его уплотнение для придания грунту в сооружении достаточных плотности и прочности, требующихся как для предотвращения деформаций земляных сооружений вследствие естественного уплотнения грунта под действием собственной силы тяжести и увлажнения, так для выдерживания внешних нагрузок. Этим целям служат машины для уплотнения грунтов — катки, трамбовки, виброуплотнители и др. Развитие технологии производства земляных работ и задачи механизации всех без исключения операций обусловили создание разнообразных специальных машин, в том числе кабелеукладочных, мелиоративных, буровых, для бестраншейной прокладки трубопроводов, для устройства ям под столбы линий связи. Многочисленность типов этих машин вызвала необходимость выделить их в отдельную группу — группу машин для специальных земляных работ.
При соответствующих условиях в строительстве успешно применяют Машины и оборудование для гидромеханизации земляных работ, например, гидромониторы, землесосные снаряды.
Машины для земляных работ классифицируются также по виду привода (электрический, внутреннего сгорания, гидравлический, комбинированный), по числу двигателей (однодвигательные, многодвигательные), по мощности (малой, средней и большой) по ходовому оборудованию (гусеничные, пневмоколесные, шагающие, рельсовые), в зависимости от климата (в северном, тропическом, обычном исполнении).
27.Выбор силового оборудования МЗР. Режимы работы.
Выбор силового оборудования — одна из основных задач проектирования машин для земляных работ. Силовое оборудование должно удовлетворять требуемой мощности для преодоления рабочей нагрузки, характеру нагрузки, виду используемой энергии и климатическим условиям эксплуатации, стремлению к ограничению размеров машины.
 Рабочая нагрузка определяется на основании закономерностей взаимодействия рабочего органа с грунтом. Соответствие двигателей характеру нагрузки определяется по их внешней характеристике, показывающей зависимость частоты вращения выходного вала от крутящего момента (рис. 47).
Жесткие внешние характеристики обеспечивают большую частоту вращения валов приводных двигателей
при нагрузках, близких к предельным, что повышает производительность машины. Но копание при жестких характеристиках связанос ухудшением условий управления машиной.
Силовое оборудование с жесткой внешней характеристикой не следует применять в условиях нагрузок с резкими и внезапными изменениями. В этом случае предпочтение отдают силовому оборудованию с мягкой внешней характеристикой. При мягких характеристиках двигателей в случаях чрезмерного заглубления в грунт рабочего органа скорость снижается плавно. Это облегчает регулирование толщины среза грунта и предупреждение стопорения рабочего органа.
Таким образом, на выбор силового оборудования в большой степени влияет характер рабочей нагрузки. Поэтому режимы работы машин для земляных работ принято различать в зависимости от условий их нагружения, в том числе от отношения максимальной нагрузки к средней, и от отношения продолжительности работы машины под нагрузкой ко всему рабочему времени — коэффициента включения.
К легким режимам относится, в частности, работа траншейных экскаваторов на легких грунтах без твердых включений. Средний режим характерен для прицепных и пол у при цепных скреперов, грейдеров-элеваторов и многоковшовых экскаваторов при разработке грунтов средней и повышенной крепости. В тяжелом режиме работают обычно одноковшовые экскаваторы, бульдозеры, самоходные скреперы и их тягачи с механическими трансмиссиями, рыхлители в тяжелых грунтах неравномерной крепости.
28. Шагающее оборудование машин для земляных работ.
Шагающее оборудование всех видов состоит из механизма шагания с соответствующим приводом, опорных башмаков и опорной базы. Передвижение машины осуществляется в результате попеременного опирания башмаками или базой с соответствующим вынесением башмаков и переносом базы в направлении
По типу привода различают гидравлическое и механическое шагающее ходовое оборудование; среди механических его видов различают эксцентриковое, кривошипно-шарнирное и кривошипно-ползунковое. Механизм состоит из двух подъемныхи двух вспомогательных гидравлических цилиндров, двух опорных башмаков, шарнирно подвешенных к гидцентрики. С наружной стороны рам к ним присоединяют крестообразные отливкис вертикальной прорезью, в которой помещается палец кривошипа. Эксцентрик насажен на квадратный хвостовикна валу и снабжен ребордами, которыми он удерживается в рамах.
При любом виде шагающего ходового оборудования цикл движений при перемещении экскаватора состоит из подачи башмаков в направлении передвижения экскаватора опускания башмаков на основание, подъема экскаватора, его переноса, опирания базы и подъема башмаков в исходное положение для последующего шагания. Независимо от вида механизма шагания в момент непосредственного передвижения экскаватор опирается на два башмака и часть базы (база не полностью отрывается от грунта). Центр тяжести экскаватора в это время находится впереди механизма шагания. Поэтому экскаватор может передвигаться только в направлении противовеса.
В момент начала шагания подъемные цилиндры принимают вертикальное положение и опорные башмаки перемещаются вперед по ходу машины. Верхние полости подъемных цилиндров соединены с магистралью давления. При подаче жидкости в верхнюю полость поршни опускаются и опорные башмаки укладываются на грунт. Достоинством гидравлического шагающего оборудования по сравнению с механическим является плавность работы и возможность более равномерного распределения давления на грунт, недостатком — сравнительно низкий КПД (около 0,6) и сложность привода. Механическое шагающее оборудование обычно применяют в экскаваторах массой до 200 т, гидравлическое — для более тяжелых. Другие типы ходового оборудования (шагающе-рельсовое, рельсовое, рельсово-гусеничное) в машинах для земляных работ применяются меньше. Преобладающая область их использования — тяжелые и специальные машины для открытых горных работ.
29. Классификация одноковшовых экскаваторов.
Строительными называют одноковшовые универсальные экскаваторы с основными ковшами вместимостью 0,25-2,5 м3, оснащаемые различными видами сменного рабочего оборудования. Строительные экскаваторы предназначены дли земляных работ в грунтах I-IV категорий. С помощью унифицированного сменного рабочего оборудования (до 40 видов) они могут выполнить также погрузочно-разгрузочные, монтажные, сваебойные, планировочные, зачистные и другие работы.
Классификация и индексация. Одноковшовые строительные экскаваторы классифицируют по следующим признакам:
по типу ходового устройства - на гусеничные с нормальной и увеличенной опорной поверхностью гусениц, пневмоколесные, на специальном шасси автомобильного типа, на шасси грузового автомобиля или трактора;
по типу привода - с одномоторным (механическим и гидромеханическим) и многомоторным (гидравлическим и электрическим) приводом;
по исполнению опорно-поворотного устройства - на полноповоротные (угол поворота рабочего оборудования в плане не ограничен) и неполноповоротные (угол поворота рабочего оборудования в плане ограничен 270°);
по способу подвески рабочего оборудования - с гибкой подвеской на канатных полиспастах и с жесткой подвеской с помощью гидроцилиндров;
по виду исполнения рабочего оборудования - с шарнирно-рычажным и телескопическим рабочим оборудованием.
|
