Разработка грунта под фундамент экскаватором

Разработка грунта под фундаменты

Разработка траншей и котлованов проводится сразу после старта строительства, по сути это первый рабочий процесс, с которого начинается возведение здания или дома. Очевидно, что котлованы зависят от вида работ, проекта строений, если траншеи разрабатываются именно для этих целей. На практике до появления компактной и легкой спецтехники при строительстве небольших зданий и домов на индивидуальных участках был применим только ручной способ разработки.

Сейчас возможности индивидуальных владельцев гораздо шире, можно, в зависимости от затрат, арендовать компактный экскаватор CAT, с помощью которого сделать котлован под фундамент дома в течение нескольких часов. Особенно это актуально для тех людей, которые хотят возвести легкую конструкцию дома — например, из пенобетона или каркаса — за летний сезон. В этом случае время работ является определяющим, причем стоимость машины для разработки грунта будет вполне приемлемой.

Методы и допустимые требования при разработке грунта

Разработка грунта под фундаменты может проводиться на разную глубину, которая зависит от типа фундамента и характера возводимого здания. Речь идет о малоэтажном и многоэтажном строительстве, которое, очевидно, требует разной глубины закладки бетона. Допускается разработка грунта вручную, если предусмотрено устройство ленточного малозаглубленного и столбчатого фундамента.

При строительстве дома с цокольным или подвальным этажом грунт вынимают с помощью экскаватора. При типичных габаритах индивидуального дома используют машину с емкостью ковша 0,25-0,65 м3 и обратной лопатой. Это может быть спецтехника на шасси или экскаватор-погрузчик. Машина устанавливается на расстоянии максимум 70 см от края котлована. Технология разработки грунтов предполагает, что при экскаваторной разработке не добирается 10-15 см, их разрабатывают вручную непосредственно перед закладкой фундаменты.

Читайте также:  Фундамент для капитального сарая

При разработке грунта под объемные фундаменты нужно следить, чтобы отсутствовали электролинии в радиусе действия ковша. В какой-то степени это касается и индивидуальных участков. Важно при котлованных работах знать места подземной прокладки кабеля. Разработка грунта бульдозером должна учитывать все проходящие в районе котлована коммуникации. Грунт, который используется для обратной засыпки, должен находиться на расстоянии минимум 1 метра.

Внимание! Котлованы и траншеи в вертикальными стенками допустимы только в нормальных и естественно увлажненных грунтах и в отдалении от грунтовых вод.

Приведем требования к глубине выемки в зависимости от типа грунта:

  • в особоплотных грунтах — не более 2 м;
  • в глинистых и суглинистых — не более 1,5 м;
  • в гравелистых и песчаных — не более 1 м;
  • в супесчаных — не более 1,25 м.

Если необходим котлован с большей глубиной, делаются откосы или вертикальные крепления. Допустимая крутизна откосов зависит от типа грунта и глубины котлована (при естественной влажности):

  • глубина 1,5 м: песчаный грунт — 63°, супесь — 76°, суглинки и глины — 90°;
  • глубина от 1,5 м до 3х: песчаный грунт — 45°, супесь — 56°, суглинки и глины — 63°.

Внимание! В траншеях без креплений устройство фундамента производят сразу после разработки грунтовых масс.

При условии, что траншея подразумевает нахождение в ней рабочих во время проведения работ, ширина должна быть не менее 0,7 м, включая крепления. Соблюдение правил позволит избежать обрушения стенок, сползания грунта и т.д. Ширина траншей должна быть не меньше, чем рекомендованные требования:

  • для фундаментов 0,2-0,3 м дополнительно к размеру конструкции;
  • для трубопроводов 0,5м при укладке отдельных труб.

Для мокрых мест следует учитывать величину капиллярного поднятия грунтовых вод от документированного уровня;

  • 0,3-0,5 для песков (от крупных до пылеватых);
  • 1 м для суглинков.

Если необходимо сделать котлован с переменной глубиной, технология разработки таких грунтов подразумевает ступенчатую выемку земли. Оптимальное соотношение высоты ступеньки к ее длине должна быть: 1:2 в связных грунтах, 1:3 в несвязных грунтах. Такие соотношения являются условными, то есть позволяющими избежать расчетов, при этом сохранить устойчивость котлована.

Правила прохода котлована

Методы разработки грунта могут быть механизированными и ручными. Как правило, в индивидуальном строительстве применяется разработка плодородного грунта вручную, чтобы аккуратно снять плодородный слой и не смешать его с глинистой почвой. При использовании экскаваторов разработаны правила прохода котлована, которые помогут провести работы быстро и с избежанием осыпания.

Спецсредство, которое занимается выемкой грунта, называется землеройной машиной. Разработка грунта экскаватором выполняется примерно в 50% случаев. Может проводиться разработка грунта легким или тяжелым бульдозером, в зависимости от вида работ.

Экскаватор в процессе прохода котлована выполняет следующие виды работ:

  1. «Резку» земли.
  2. Подъем заполненного землей ковша.
  3. Поворот к месту выгрузки земли.
  4. Обратный поворот ковша.
  5. Опускание ковша и подготовка к новому циклу забора грунта.

К основным рабочим параметрам арендуемого или используемого экскаватора относят: наибольшую высоту выемки, глубину захвата, max и min радиус компания на уровне земли, радиус и высоту выгрузки грунта. Для этих целей используются экскаваторы различного типа. Одноковшовые машины выбирают грунт, перемещаясь между стоянками с небольшим шагом, они делятся на машины с прямой или обратной лопатой, грейферы, драглайны. Рабочая площадка на профессиональном языке именуется забоем.

Разработка грунта одноковшовым экскаватором проводится двумя типами проходок: лобовой и боковой. При лобовой проходке машина перемещается параллельно оси котлована, и используется торцевая, уширенная и зигзагообразная схема, которая зависит от ширины котлована.

Совет! Чтобы повысить производительность, рекомендуется экскаватор ставит сбоку. Это позволяет уменьшить угол поворота ковша и называется боковой проходкой.

Землеройная машина с обратной лопатой используется для котлована при уровне земли ниже стоянки экскаватора, а также при разработке выемок небольшой глубины и объема. Очевидно, что машины для разработки определенного типа грунта выбираются также, исходя из технических условий.

Разработка грунта вручную: методы и возможности

Вверху уже рассмотрены требования к разработке грунта в зависимости от условий вручную. Этот вопрос можно рассмотреть подробнее. Грунты разделены в целом на группы, для их выемки используются штыковые, совковые лопаты, кирки, отбойные молотки, ломы и кувалды. Все зависит от средней плотности земли и содержания в ней включений. Трудоемкость устройства траншей и котлованов зависит от грунтовой группы.

Например, при сильном налипании земли трудоемкость увеличивают до 12-30%. Что выражается в стоимости работ.

Любые земляные работы должны выполняться с учетом проходящих рядом коммуникаций. В случае ручных работ повреждение электролиний может привести к тяжелым травмам рабочих. Именно поэтому вне зависимости от типа работ всегда надо проверить прокладку электрокабеля, водопровода и канализации.

При условии, что на участке забоя находится большое количество коммуникаций, на расстоянии не менее 1 м, трудоемкость работ и конечная стоимость услуг увеличивается на 15-30%. Наибольшее увеличение стоимости допускается при открытых кабелях, наименьшее — при землеройных работах вблизи коммуникаций в специализированных коробах.

При проведении разработки грунта рядом с рельсовым транспортом, когда грунт выбирается на расстоянии меньше 2х метров, а движение транспорта не приостанавливается, нормы увеличиваются на 50%. При рытье котлованов и траншей на проезжей части стоимость увеличивается на 20%.

Грунт при разработке вручную траншей складывается в обе стороны, что позволяет выполнить работы быстрее. Если требуется по разным причинам устанавливать крепления, расценки также будут увеличены. В этом случае увеличиваются и нормы времени.

Согласно нормам землеройные работы могут выполнять рабочие-землекомы 3-4 разрядов, а для зачистки — рабочие 1-2 разрядов. Обычно рытьем земли занимаются физически крепкие работники. Обратим внимание, что ручная выемка присутствует и при механизированной разработке.

Приведем дневные нормы рытья траншей вручную:

  • грунты первой группы — 3,3-8,5 м3;
  • вторая группа без креплений — 2,5-5,5 м3, с креплениями — 2-4,5 м3;
  • третья группа без креплений — 1,8-3,8 м3, с креплениями — 1,4-2 м3.

Эти цифры помогут спланировать работы, рассчитать их стоимость и длительность. Нужно учитывать, что при частном строительстве действуют свои нормы и расценки, но приведенные методы разработки разного грунта механизированным и ручным способом, помогут определиться в характером расходов и их объемом.

Заключение

Землеройные работы, несмотря на их простоту и незначительность для непрофессионалов, должны быть тщательно спланированы с учетом вида грунтов и относятся к сложным видам строительных процессов. При индивидуальном строительстве следует придерживаться общих норм и несложных расчетов. Технология землеройных работ разработана давно и хорошо опробована. В зависимости от вида строительства и типа здания можно выбрать наиболее подходящий вариант.

При планировании частного строительства не следует рассчитывать на «бесплатную» выемку грунта непрофессиональными рабочими, это выльется проблемами при возведении здания. При необходимости выемки земли в больших объемах нужно рассматривать механизированные способы, в частности, аренду компактных экскаваторов.

Источник

Разработка грунта под фундамент экскаватором

Домашняя · August 20, 2021
Технологии
Строительные работы
Монтаж металлоконструкций
Бетонные работы
Монтаж деревянных изделий
Монтаж бетонных конструкций
Транспортные работы
Свайные работы
Монтаж комплектных систем
Гость

Разработка грунта экскаваторами

Основные схемы производства работ

Бестранспортными схемами называются такие схемы, при которых экскаватор разрабатывает грунт и укладывает его в отвал (насыпь), кавальер или в земляное сооружение. При простой бестранспортной схеме разработки грунт укладывается в отвал или кавальер без последующей его перевалки (переэкскавации), при сложной — во временный (первичный) отвал и подлежит частичной или полной переэкскавации.

Транспортными являются схемы, при которых грунт грузится экскаватором в автосамосвалы (рис.1) и отвозится в заданное место. При этом возможны различные схемы движения транспорта: тупиковые (автосамосвалы подъезжают к экскаватору и возвращаются по тому же пути) и сквозные (автосамосвалы подъезжают к экскаватору без маневрирования и после погрузки уезжают по дороге, являющейся продолжением въездного пути).


Рис.1. Транспортные схемы работы экскаватора, оборудованного прямой лопатой

а — лобовая широкая проходка с погрузкой грунта в автотранспорт, перемещающийся по подошве забоя; б — боковая проходка с погрузкой грунта в автотранспорт

Схема производства работ зависит от особенностей строительства. Например, в водохозяйственном, нефтегазопроводном и транспортном строительстве преобладают бестранспортные схемы, а в промышленном и жилищном — транспортные.

Разработку грунта одноковшовыми экскаваторами производят проходками. Число проходок, забоев и их параметры предусматривают в проектах и технологических картах производства земляных работ для каждого конкретного объекта в соответствии с параметрами земляных сооружений (по рабочим чертежам) и с оптимальными рабочими размерами оборудования экскаваторов.

Разработка грунта осуществляется лобовыми или боковыми проходками. При лобовой проходке экскаватор, ось хода которого совпадает с осью земляного сооружения или находится в площади ее сечения, разрабатывает три откоса выемки — два боковых и торцевой.

Боковые проходки бывают двух типов: закрытая (рис.2, а, б), когда ось хода экскаватора располагается сбоку сечения выемки (экскаватор разрабатывает, три откоса — два боковых и торцевой) и открытая (рис.2, в), когда экскаватор перемещается вдоль полосы и разрабатывает два откоса (боковой и торцевой).


Рис.2. Схема разработки выемок экскаватором, оборудованным обратной лопатой

а — боковой закрытой проходкой и одинаковой крутизной откосов; б — то же, с разной крутизной откосов; в — боковой открытой проходкой

Забоем называют рабочую зону экскаватора, включающую площадку, на которой находится экскаватор, часть массива грунта, отрываемого с одной стоянки, и площадку для стоянки транспортных средств под погрузкой.

Параметры проходок и забоев должны обеспечивать возможность работы ковшом с наименьшими затратами времени на выполнение рабочего цикла экскавации. Для этого принимают ширину проходок (забоев) с таким расчетом, чтобы экскаватор мог работать при средней величине углов поворота не более 70 ; глубину (высоту) забоев — не меньше длины стружки грунта, необходимой для заполнения ковша «с шапкой» за один прием черпания (копания); длину проходов — с учетом возможно меньшего количества переходов экскаватора в забое. Уклоны проходок предусматриваются такими, чтобы предотвратить приток и скопление в забоях грунтовых и поверхностных вод.

Допустимая крутизна временных откосов выемок

При разработке грунтов естественной влажности крутизна откосов выемок (1:m), разрабатываемых без крепления на глубину 2 — 5 м, принимается по данным табл.1.

При глубине выемки более 5 м крутизна откосов устанавливается по расчету. Крутизну откосов выемок в глинистых переувлажненных дождевыми, снеговыми (талыми) водами грунтах следует уменьшить до угла естественного откоса a0, который для песка составляет обычно 30 — 35 супеси 35. 40, суглинка и глины 40. За состоянием откосов выемок необходимо вести систематическое наблюдение, осматривая грунт перед началом работ.

Допустимая крутизна откосов котлованов и траншей

Грунт При глубине выемки, м
до 1,5 до 3 до 5
Угол откоса выемки, град Крутизна откоса Угол откоса выемки, град Крутизна откоса Угол откоса выемки, град Крутизна откоса
Насыпной естественной влажности 76 1:0,25 45 1:1 38 1:1,25
Песчаный и гравийный (насыщенный) 63 1:0,5 45 1:1 45 1:1
Глинистый
супесь 76 1:0,25 56 1:0,67 50 1:0,85
суглинок 90 1:0 63 1:0,5 1:0,75
глина 90 1:0 76 1:0,5
Лессовидный сухой 90 1:0 63 1:0,5 63 1:0,5

Минимальное расстояние от поворачивающихся частей платформы (задней части платформы ковша) до автосамосвалов, находящихся на рабочем месте экскаватора, строений и столбов должно быть не менее d = 1 м (рис.3, а). Минимальное расстояние до откосов определяется по прямой линии, перпендикулярной откосам.


Рис.3. Определение минимально допустимого расстояния

а — между экскаватором и строениями; б — между экскаватором и отвалом

Минимальное расстояние D от оси хода экскаватора до подошвы откоса выемки или отвала (рис.3, б) зависит от радиуса вращения задней части платформы r, допустимого угла откоса отвала И, высоты части платформы h 3

Так, например, при крутизне откоса отвала от 1 : 0,5 до 1 : 1,2 величина D изменяется для экскаваторов:

Э-1252Б — 4,1. 3,6 м; ЭО-4321А, ЭО-4123А-3,5. 2,8 м; ЭО-4121А, ЭО-4121Б — 4…3 м; ЭО-5122А, ЭО-5123 — 4,1. 3,1 м.

При разработке котлованов и выемок экскаваторами, оборудованными обратной лопатой или драглайном, необходимо правильно установить машину относительно верхней бровки откоса.

Минимальное расстояние от опор экскаватора до верхней бровки откоса выемки при условии соблюдения допустимого угла откоса o и глубине выемки до 5 м должно быть не менее d = 1 м. Если гусеницы установлены вдоль откоса (для боковой бровки откоса рабочего места), расстояние между бровкой откоса и гусеницей определяется согласно рис.4, а.


Рис.4. Определение минимально допустимого расстояния от верхней бровки откоса до опор экскаватора

а — гусеница экскаватора расположена параллельно откосу; б — то же, перпендикулярно откосу; в — отсчет расстояния от башмака

выносной опоры до бровки; г — схема отсчета для гусеничного экскаватора; д — то же, для пневматического экскаватора

Если же гусеницы установлены перпендикулярно откосу (для лобовой бровки откоса рабочего места), то отсчет не обходимого расстояния от опоры экскаватора до бровки откоса следует производить от точки F (рис.. 4, б) и оно составит d + 0,4t0 = 110. 115 см (t0 — длина гусеничного звена). На экскаваторах, имеющих выносные опоры, расстояние от опоры до бровки откоса определяют согласно рис.4, в. При определении размеров боковых проходок наименьшее расстояние от опор экскаватора до верхней бровки откоса устанавливают согласно рис.4, г, д.

Бермы безопасности

Величина берм безопасности, м

Размерная группа экскаватора Высота откоса, м Допустимый угол откоса, град
80 63 53 38
3 4 0,4 1 1,5 2,6
4 5 0,4 1,2 1,7 2,9
5 5,6 0,5 1,4 1,9 3,3
6 6 0,5 1,5 2,1 3,6
7 7 0,6 1,7 2,5 4,2

Доработка оснований выемок

Доработку оснований и откосов выемок осуществляют специальными ковшами с козырьками, телескопическим оборудованием, оборудованием с автоматическим устройством контроля движения кромки ковша по заданной траектории. Для этих работ используют также бульдозеры и автогрейдеры.

Наибольшая производительность экскаватора достигается при соблюдении следующих условий: исправность экскаватора; своевременный технический уход за машиной; максимальное наполнение ковша; своевременная очистка ковша от налипающего и намерзающего грунта; рациональное использование времени на полезную работу ковша; сведение к минимуму затрат времени на выполнение вспомогательных операций (передвижку экскаватора, очистку ковша и т. п.).

Для наполнения ковша с наименьшими затратами времени режущие и рыхлящие органы его (зубья стандартных ковшей, сплошные режущие кромки ковшей полукруглой формы) затачивают; первоначальные размеры их восстанавливают своевременно по мере износа во время профилактического осмотра.

Регулировку подвески ковша экскаватора к канатам (драглайны) и крепление его к рукояти (прямая лопата) осуществляют в соответствии с видом грунта, с очертаниями забоя, обеспечивая оптимальный угол врезания котла в грунт. Для разработки легких грунтов (I и II групп) угол между осью рукояти и задней стенкой ковша должен быть 125, а плотных грунтов — 105°.

При работе экскаватора не следует допускать недогрузку или перегрузку транспортных средств, а так же неравномерную загрузку площади кузова. При наличии в забое негабаритных кусков свыше l (крупных валунов, разрыхленных кусков скальных и мерзлых грунтов и т.п.) их обычно отодвигают ковшом в сторону. Погрузка отдельных крупных кусков в порядке исключения может производиться при соблюдении специальных требований.

Экскаваторы с прямой лопатой

При работе экскаватора с прямой лопатой применяют только транспортные схемы, поскольку малые линейные размеры экскаватора не могут обеспечить достаточного объема отвала для нормальной работы.

Грунт разрабатывают лобовыми и боковыми проходками (рис.5, а, б).


Рис.5. Разработка котлованов одноковшовыми экскаваторами

а — лобовая проходка прямой лопаты с односторонней погрузкой грунта в самосвалы; б — то же, с двухсторонней погрузкой; в — то же с зигзагообразным перемещением экскаватора; г — поперечно-торцевая проходка; д — боковая проходка; е — торцевая проходка обратной лопаты или драглайна при перемещении по прямой; ж — то же, с двумя проходами экскаватора; з — то же, при зигзагообразном перемещении экскаватора; и — поперечно-торцевая проходка; к — продольно-торцевая проходка

При выборе схемы разработки забоя гидравлическим экскаватором, оборудованным прямой лопатой, необходимо учитывать возможность копания двумя способами: интенсивным горизонтальным внедрением зубьев ковша в нижнюю, среднюю и даже в верхнюю часть забоя с последующим поворотом относительно рукояти (раздельное копание) или ступенчатым внедрением ковша в забой с небольшим поворотом его относительно рукояти (совмещенное копание).

Гидравлические экскаваторы, оборудованные пря мой лопатой, имеют следующие преимущества: увеличение мобильности и маневренности; увеличение усилий на зубья ковша; сокращение продолжительности рабочих циклов за счет уменьшения массы машины и интенсификации процесса копания; увеличение наполнения ковша, особенно в низких забоях; увеличение ряда рабочих параметров (радиуса копания на горизонте установки, глубины копания ниже уровня стоянки); облегчение извлечения из забоя и погрузки негабаритных кусков грунта; повышение эффективности раздельной выемки различных грунтов из забоя.

Наименьшая высота забоя, обеспечивающая наполнение ковша механического экскаватора грунтом «с шапкой», при разработке прямой лопатой зависит от вида (прочности) грунта и вместимости ковша экскаватора (табл.3).

Наименьшая высота забоя, обеспечивающая наполнения ковша «с шапкой», м

Группа грунта Вместимость ковша, м
0,25 0,4 … 0,5 0,65 … 0,8 1 … 1,25 1,6 … 2,5
I, II 1,5 1,5 2,5 3 3
III 2,5 2,5 4,5 4,5 4,5
IV 3 3,5 5,5 6 6

При работе гидравлических экскаваторов наименьшая высота забоев (из условия наполнения ковша) должна составлять 2 — 3 высоты ковша экскаватора.

При разработке грунта прямой лопатой без применения взрывных работ наибольшую высоту забоев принимают равной максимальной высоте копания экскаватора.

Наибольшая высота забоя у экскаваторов, оборудованных прямой лопатой с механическим приводом при угле наклона стрелы к горизонту 45. 60° при вместимости ковша 0,25 . 2,5 м 3 составит 4,8 . 10,8 м.

При разработке связных грунтов универсальными гидравлическими экскаваторами, оборудованных прямой лопатой, максимальная высота забоев должна приниматься примерно на 30 % меньше наибольшей кинематической высоты копания Нк указанной в технической характеристике:

Нmax p средним размером куска d ср и наличием глинистых включений); характером и параметрами процесса обрушения взорванных грунтов при подработке забоя (объемом, частотой и длительностью обрушения, глубиной развала пород по подошве забоя и т.д.); типом и рабочими параметрами экскаватора.

В связных взорванных грунтах (коэффициент раз рыхления К p = 1,1 . . . 1,2), для которых характерны обрушения «одной волной», высота забоя может лишь незначительно превышать максимальную высоту копания механического экскаватора — до 10. 15 %, а при наличии негабаритных кусков не должна превышать ее. При хорошем качестве дробления породы (К p = 1,3 . . . 1,5; d ср k — ширина ковша) и склонности ее к обрушению (сыпучая масса) максимальная высота забоя может в два раза превышать высоту Н з при соблюдении безопасных условий работы экскаватора, например при погрузке щебня из штабеля и т. п. При связносыпучих грунтах (К p = 1,2 . . . 1,3;), но при наличии отдельных слаборазрыхленных участков в забое или глинистых включений (по объему св. 5. 6 %) высота забоя не должна превышать 13. 1,4 высоты копания. Особенно большие ограничения высоты забоя должны быть при наличии негабаритных кусков грунта, даже в условиях сыпучих и связносыпучих взорванных грунтов.

У гидравлических экскаваторов, оборудованных прямой лопатой, максимальная высота забоя для сыпучих и связносыпучих взорванных грунтов может превышать максимальную кинематическую высоту копания экскаватора не более 10 %. Это обстоятельство связано с меньшим значением фактической высоты копания (в контакте с забоем) по сравнению с величиной Н k .

При разработке грунта прямой лопатой с предварительным рыхлением взрывным или механическим способом (мерзлых грунтов, конгломератов и т. п.) ширина зоны рыхления во избежание нависания козырь ков над забоем должна быть шире проходок не менее чем на 1 м.

Вдоль бровок откосов забоев, разрабатываемых прямой лопатой, удаляют все крупные камни, пни и другие предметы во избежание падения их в забой.

При сооружении глубоких выемок в гидротехническом и дорожном строительстве проектная глубина выемок может значительно превышать технологические возможности экскаватора. В этом случае глубокие выемки разбивают на уступы и ярусы, высота которой должна соответствовать технологическим нормам. Верхняя часть выемки может разрабатываться затем скреперами, а оставшаяся часть выемки разбивается на ярусы и разрабатывается прямыми лопатами. Оставшаяся часть грунта и откосов может дорабатываться драглайном.

Для экскаваторов, оборудованных прямой и обратной лопатой, параметры выгрузки ковша определяются высотой выгрузки и ее радиусом, указываемых в характеристиках экскаваторов.

Высота выгрузки ковша в самосвалы определяется расстоянием от уровня стоянки экскаватора (самосвала) до нижней части ковша (при открытом днище). Ковш экскаватора над кузовом самосвала должен располагаться так, чтобы весь грунт свободно высыпался из него, равномерно в кузов самосвала, полностью используя полезный объем кузова. При повороте ковша он не должен задевать кузов и находящийся в нем грунт. Размеры кузова самосвала обеспечивают возможность перевозки грунтов различной плотности. При перевозке легких грунтов объем кузова используется полностью, а при перевозке скальных — частично (рис.6). Высшая точка насыпи грунта в кузове не должна превышать его борт более чем 0,3 м.


Рис.6. Определение погрузочной высоты экскаватора

а — ковш с откидывающимся днищем; б — поворачивающийся ковш

Необходимое превышение нижней точки ковша при его выгрузке над кузовом самосвала при достаточно высокой квалификации машиниста должно быть 0,1 м. Наименьшая высота выгрузки в транспорт определяется выражением

Hk — высота борта самосвала от уровня стоянки; (дельта)H — превышение ковша экскаватора в момент разгрузки над бортом самосвала.

Для равномерного распределения грунта в кузове самосвала ковш экскаватора с открывающимся днищем должен располагаться по центру кузова, а расстояние поворачивающегося ковша от борта кузова составлять 0,3 В a , где В a — ширина кузова. Для удобства выгрузки и уменьшения просыпания широкий ковш (погрузчика) следует подавать на разгрузку с боковой стороны кузова.

Экскаваторы с обратной лопатой применяют для разработки грунта по транспортным и бестранспортным схемам, при расположении экскаватора на верху разрабатываемой площадки. Работа ведется лобовыми и боковыми проходками, смещая ось рабочего хода экскаватора в сторону подхода транспортных средств.

При работе закрытой и открытой боковой проходкой параметры разрабатываемого сооружения будут различными. Так, при выполнении закрытой боковой проходки крутизна обоих откосов выемки может быть одинаковой или разной. Во втором случае глубина разработки может быть увеличена в 1,6 раза. При разработке выемки открытой боковой проходкой глубина может быть увеличена еще на 20 %, но при этом возможный объем отвала и расстояние между отвалом и выемкой уменьшаются почти в 10 раз, что вызывает необходимость грузить грунт в транспорт.

При наличии больших неровно поверхность проходки при разработке грунта обратной лопатой (в пределах ширины пути передвижения экскаватора) предварительно разравнивают бульдозером или автогрейдером. Наименьшую глубину забоя определяют и условия наполнения ковша «с шапкой», а наибольшие размеры проходок — по параметрам обратных лопат, указанным в паспорте.

Драглайны


Рис.7. Схемы работы драглайна

а — лобовая проходка; б — боковая проходка

Автотранспорт в зависимости от условий работы может располагаться по верху разработки (см.рис.7, а) или по подошве забоя (см.рис.7, б).

В последней схеме обеспечивается меньший угол поворота экскаватора при выгрузке, но при большой водонасыщенности грунтов могут быть созданы недостаточно благоприятные условия для передвижения автотранспорта по подошве котлована.

При работе в отвал (навымет) угол поворота стрелы принимают: при сооружении выемок дорог — 90 . 120°; при возведении насыпных сооружений — не свыше 90°.

При погрузке грунта в транспортные средства, находящиеся на уровне стоянки экскаватора, угол поворота экскаватора принимают 70 . 180°; максимальную глубину разработки — в пределах указанных в табл.4.

Максимальная глубина разработки грунтов при различных параметрах драглайнов

Вместимость ковша, м 3 Длина стрелы, м Глубина разработки, м, при проходке
боковой лобовой
0,4 … 0,5 10 4,4 … 3,8 7,3 … 5
13 6,6 … 5,9 10 … 7,8
0,65 … 0,8 11 3,5 … 2,5 7,5 … 6,5
6 … 4,5 10 … 9,5
1 … 1,25 13 5,8 … 4,9 9,5 … 7,4
16 8 … 7,1 12,2 … 9,6
1,6 … 2,5 15 7,4 … 6,5 12 … 9,6
20 10,7 … 9,4 16,3 … 13,1
25 14 … 12,5 20,6 … 16,6

Примечание. Углы наклона стрелы к горизонту 30 … 45°.

Во всех случаях, когда состояние грунта и размеры подошвы проходки драглайна позволяют подавать автосамосвалы по дну проходки, применяют поперечно-челночный или продольно-челночный способ погрузки (рис.8). При поперечно-челночном способе углы поворота экскаватора не превышают 15°, сокращается время на разгрузку ковша и на реверсирование поворотного движения после его разгрузки.


Рис.8. Схема разработки забоя драглайном

а — поперечно-челночная; б, в — продольно-челночная; 1 — самосвал; 2 — опускание ковша и набор грунта; 3 — окончание набора и подъем ковша; 4 — разгрузка ковша

При продольно-челночном способе грунт набирают перед задней стенкой кузова самосвала и, подняв ковш, разгружают его над кузовом. В этом случае поворотные движения экскаватора практически отсутствуют.

При челночных способах погрузки грунта ширина проходки и глубина забоя не влияют на производительность экскаватора, а высота подъёма ковша определяется не высотой забоя, а высотой погрузки самосвала.

Ковш экскаватора выводят из забоя немедленно после его заполнения. При этом во избежание высыпания грунта из ковша во время поворота экскаватора к месту выгрузки передняя (режущая) часть ковша должна быть несколько выше задней. Поворот экскаватора совмещают с подъемом ковша на высоту разгрузки, поворот от места разгрузки к забою — с опусканием ковша до уровня врезания его в грунт.

В связи с тем, что по конструктивным условиям ковш драглайна имеет ограниченные возможности врезания в грунт, следует обращать особое внимание на качество подготовки забоя взрывным и механическим способом.

Наибольшая и рекомендуемая ширина лобовой проходки при работе драглайна зависит от длины и угла наклона стрелы, величины передвижки и угла поворота. Наибольшая производительность драглайна достигается при средних углах поворота в забое 70 90°. Поэтому рекомендуемая ширина проходки обычно составляет 70. 80 % максимальной.

Техника безопасности

При работе прямой лопатой в высоком забое необходимо удалять находящиёся сверху козырьки и крупные камни, поскольку при осыпании грунта они могут повредить экскаватор и стать причиной несчастного случая.

Запрещается нахождение людей и производство каких-либо других работ в зоне действия экскаватора; путь передвижения экскаватора в предёлах строительной площадки должен быть заранее спланирован, а на слабых грунтах усилен инвентарными щитами.

Производство земляных работ в зоне расположения подземных коммуникаций (газопроводов, электрокабелей и др.) допускается только с письменного разрешения организации, ответственной за эксплуатацию этих коммуникаций. К разрешению должен быть приложен план (схема) с указанием расположения и глубины заложения коммуникаций. До начала работ необходимо установить знаки, указывающие место рас положения подземных коммуникаций.

При приближении к подземным коммуникациям земляные работы должны производиться под наблюдением прораба или мастера, а в непосредственной близости от газопровода и кабелей, находящихся под напряжением, кроме того, под наблюдением работников газового хозяйства и электрохозяйства.

Разработка грунта в непосредственной близости от действующих подземных коммуникаций допускается только вручную лопатами; использовать ломы, кирки и пневмомашины запрещается.

Погрузка грунта в самосвалы экскаватором должна производиться со стороны заднего или бокового бока самосвала. Нахождение людей во время погрузки между экскаватором и транспортным средством запрещается.

Во время перерывов в работе ковш экскаватора должен быть опущен на землю. После окончания работы машинист экскаватора обязан не только прочно установить ковш, но и затормозить экскаватор.

В пределах призмы обрушения запрещаются складирование материалов, движение и установка строительных машин и транспорта, а также установка столбов линий связи.

Производство работ в траншеях и котлованах, подвергающихся увлажнению после их полного или частичного отрытия, допускается в том случае, если будут приняты меры предосторожности против обрушения грунта. Для этого прорабу или мастеру необходимо тщательно осмотреть состояние откосов перед началом работы каждой смены; необходимо обрушить грунт в местах обнаружения нависей и трещин у бровок и на откосах; временно прекратить работы до высыхания грунта; уменьшить крутизну откосов на участке, где производство работ является неотложным.

Выбор транспортных средств

технологические параметры самосвала (высота борта кузова и его размеры) должны соответствовать параметрам экскаватора;

вместимость кузова самосвала должна обеспечивать погрузку не менее трех ковшей грунта (обычно 3-6 ковшей).

В зависимости от плотности в кузове самосвала помещается различный объем грунта, в свою очередь объем грунта в ковше экскаватора также зависит от плотности грунта и наполнения ковша (табл.5).

Коэффициент наполнения ковша Кн

Плотность грунта, т/м 3 Группа грунта Привод экскаватора
механический гидравлический
1,2 … 1,5 I … II 0,85 0,85
1,6 … 1,9 III … IV 0,68 0,77
2 … 2,3 V … VI 0,45 0,68

Экскаваторы-планировщики

Телескопическое оборудование выпускается на экскаваторах 3-й размерной группы и имёет нормальные и удлиненные стрелы. Оно предназначено в основном для производства зачистных работ на откосах насыпей и выемок. Его основные параметры выбирают из условия возможности движения ковша без одновременного поворота стрелы, чем достигается большая точность и простота работы.

Общая глубина (высота) планируемой поверхности зависит от крутизны откоса. Если длина откоса больше рабочих параметров экскаватора, откос делят на зоны, длина которых равна величине хода выдвижной части стрелы (рис.9, а). Планировку откосов можно производить снизу-вверх или сверху-вниз. Экскаваторы с телескопической стрелой применяют также при планировке площадей (рис.9, б), при работе в стесненных условиях, например в местах пересечения траншей с уложенными ранее коммуникациями (рис.9, в), в этом случае телескопическим оборудованием производится разработка грунта выше и ниже трубопровода. Это же оборудование применяют при разработке грунта в непосредственной близости от строений (рис.9, г), при погрузке грунта в самосвалы или отвал. Размеры стесненных мест составляют по высоте 4,5. 5 м, по ширине 8.. м. Глубина разработки 2,5…3 м.


Рис.9. Возможные схемы работы экскаватора с телескопическим оборудованием

а — планировка откосов; б — планировка основания; в — расчистка пространства около трубопровода; г — разработка приямка у стен закрытого помещения; д — разработка траншей с вертикальными стенками и щитами; е — разработка траншеи с откосами

Телескопическое оборудование применяют также при разработке узких траншей с вертикальными стенками с креплением щитами и распорками. Для работы телескопического оборудования требуется места в 3. 4 раза меньше, чем для обратной лопаты. Этим обеспечивается более быстрая установка щитов и уменьшается опасность обрушения незащищенных откосов (рис.9, д). Телескопическим оборудованием можно также разрабатывать котлованы и траншеи лобовыми (рис.9, е) и боковыми проходками.

Экскаваторы непрерывного действия

В зависимости от грунтовых условий и глубины траншеи разрабатывают с вертикальными стенками или откосами. Разработка траншей с вертикальными стенками роторными и цепными экскаваторами в связных грунтах (суглинках, глинах) для укладки трубопроводов плетями на глубину не более 3 м допускается без креплений. В местах, где спускают рабочих в траншею для выполнения работ, устраивают на нее обходимых расстояниях откосы и крепления.

До начала работы экскаватора поверхность земли по трассе траншеи обычно планируют бульдозером. Рытье траншеи, как правило, начинают со стороны низких отметок продольного профиля и ведут навстречу уклону для стока поверхностных и грунтовых вод.

Длинные траншеи можно разрабатывать одновременно несколькими роторными и цепными экскаваторами. Каждому экскаватору выделяется участок длиной 1. 5 км в зависимости от условий строительства.

Если параметры рабочего органа ЭТР или ЭТЦ не позволяют разработать траншею до проектной глубины, то применяют совместную работу экскаватора с бульдозером.

По первой схеме (рис.10, а) вначале бульдозерами или скреперами отрывают выемку шириной 3,5. 3,6 м, планируют дно этой выемки и затем углубляют до проектной отметки роторным экскаватором. Максимальная глубина траншеи в этом случае составит 4 м (2+2), причем около 70 % грунта разрабатывается менее производительными машинами (бульдозерами или скреперами).


Рис.10. Схемы разработки глубоких траншей роторными экскаваторами и бульдозерами

а — последовательная; б — параллельная; в — комбинированная; 1 — разработка бульдозером; 2 — разработка роторным экскаватором

По второй схеме (рис.10, б) пионерную выемку разрабатывают в два этапа: вначале отрывают траншею роторным экскаватором, а затем выемку уширяют до необходимых размеров. При этой схеме объем грунта, разрабатываемый бульдозерами, составляет до 50%.

Источник

Оцените статью