Разработка котлована под фундамент здания обратной лопатой экскаватора

Особенности разработки котлована экскаватором, выбор техники и сколько стоит работа

От котлована зависит надежность всего будущего здания. Выкопать котлован быстро и получить качественную площадку для дальнейшего строительства, значит сэкономить время и деньги.

Котлован необходим чаще всего для создания фундамента или основания строящегося объекта.

Разработка котлована — составная часть земляных работ с применением спецтехники.

Когда нужна техника?

Экскаваторы – специальные машины, способные в кратчайшие сроки разрабатывать грунт в больших объемах. Без их возможности быстро и точно выполнить задачу, весь строительный процесс затянется на длительное время. Экскаватор имеет производительность до 100 кубометров грунта в час.

Важно предусмотреть, чтобы он не простаивал, т.е. обеспечить своевременный вывоз выкапываемого грунта. Для этого необходимы грузовые машины с отвалами, минимум две. Экскаватор может вырыть грунт и сразу сгрузить в кузов.

Пока один грузовик отвозит грунт, второй становится на погрузку. Такая схема ускоряет процесс. Чем дальше расстояние до места выгрузки грунта, тем больше грузовиков привлекается к работе.

Уже после разработки котлована, в ход идет миниатюрная техника и рабочие. Они доделывают все детали стен, дна, укрепляют стены при необходимости, выравнивают места, недоступные ковшу экскаватора.

Критерии выбора оборудования для копки

Выбор типа и модели спецтехники — сложная задача и зависит от некоторых факторов. При разработке котлована для фундамента в основном применяют высокопроизводительные полноповоротные экскаваторы. Они могут быть на колесном или гусеничном ходу.

При этом учитывается:

• объем планируемых работ;
• конфигурация котлована;
• тип грунта, наличие грунтовых вод, заболоченность участка;
• текущее состояние стройплощадки;
• стесненность условий, возможности для маневров;
• наличие проложенных подземных коммуникаций;
• расположение объекта. возможности подъезда к объекту работы;

Виды машин и что они делают?

Теперь кратко о видах, конструкции и принципах работы.

Экскаватор – это специальная машина, предназначенная для копки грунта ковшом. В нем установлен бензиновый или дизельный двигатель, который при помощи гидравлики передает усилие на ковш, т.е. заставляет его копать. Эта же гидравлика вращает кабину.

По форме рабочего инструмента

Выделяют следующие виды экскаваторов:

• Прямая лопата — внутренности ковша повернуты в обратную сторону от оператора. Прямой лопатой производится забор грунта снизу вверх. Таким образом, выравнивается свисающий утес котлована. Схема работы простая — ковш погружается снизу, зачерпывает грунт за счет движения вниз и прямо. Данный тип техники в основном используется при карьерных разработках грунта.
• Обратная лопата — в строительстве чаще встречаются экскаваторы с обратной лопатой. Ковш развернут к оператору, т.е. движение происходит вниз и к себе. Применяются для копки котлованов, траншей или других земляных работ, где нужна точность.;
• Грейфер – мощный большой двойной ковш, которым зачерпывается грунт. Часто используется на стройке и устанавливается на кранах. Иногда и экскаваторщики пользуются таким навесным оборудованием. По внешнему виду и принципу работы он похож на челюсти. Его опускают в открытом виде на разрабатываемый грунт, потом поднимая, смыкают ставни. Под действием своего веса грейфер закрывается, при этом захватывает с собой определенный объем грунта.
• Драглайн — практически не применяются на стандартной стройке. Имеет прямой ковш, который перемещается по стреле. Приводится в движение сложной системой тросов. Драглайном роют шахты и некоторые котлованы.

Кроме типа ковша экскаваторы делятся на одно- и двухковшовые:

1. Одноковшовый — классический, мобильный, средней производительности.
2. Двухковшовый — более мощные, имеет обычно обратную лопату и бульдозерный ковш. Лопату устанавливают сзади, бульдозерный ковш – в передней части машины. Такая конструкция намного повышает функциональность. Кабина поворачивается на 360 градусов. Оператор в одном положении контролирует ходовую часть и бульдозерный отвал, в другом – фиксирует машину на опорах и вырабатывает грунт.

По типу ходовой части

Существуют колесные или гусеничные.

Машины на колесной основе – мобильные и удобные, но не к любому объекту смогут подъехать.

Колесо можно проколоть, например, арматурой, которой достаточно на любой стройке. Гусеничному такие участки не страшны.

Они обладают высокой проходимостью. Из-за своего большого веса им не нужна дополнительная стабилизация.

Тем не менее, им нельзя длительное время работать на асфальтовом или бетонном покрытии из-за вероятности повреждения или полного разрушения такого покрытия.

Заказывая гусеничный экскаватор нужно учесть возможность доставки на участок машины. Т.е., если будущий котлован находится далеко, гусеничный придется транспортировать на колесном тягаче. Это увеличит стоимость аренды данной спецтехники.

Технология копки рабочей техникой

Для того, чтобы копать котлован нужен не только экскаватор. Нужно обеспечить вывоз грунта со стройплощадки, организовать, при необходимости, доработку другой мобильной техникой или вручную (лопатой) формы котлована, возможно, укрепить стены.

Итак, очередность этапов процесса:

1. Геология. Анализ грунта, почвы, подбор оборудования;
2. Сканирование почвы. В грунте могут быть коммуникации – электричество, вода, газ, что угодно. Если есть, необходимо их отключить и обвести вокруг будущего котлована.
3. Разработка грунта с одной стороны, съем первого слоя.
4. Организация подъездных путей. В основном для вывоза грунта.
5. Копка котлована, одновременно укрепление стен, при необходимости.
6. Места, недоступные ковшу выравнивают, дорабатывают вручную (лопатой) или другими механическими приспособлениями.

Весь процесс с помощью нивелиров и теодолитов контролируют геодезисты.

Схема разработки котлована экскаватором с ковшом прямая лопата:

Схема разработки котлована экскаватором с ковшом обратная лопата:

При проведении земляных работ должны соблюдаться СНиП и положения справочного приложения 1 СНиП 3.02.01-87 Земляные сооружения, основания и фундаменты.

Цена рытья за 1 куб

Полная стоимость рытья и работ по разработке котлована рассчитывается на основе сметы, которая включает:

• стоимость услуг доставки техники на объект,
• работу самосвалов,
• утилизацию грунта (расстояние вывоза),
• сопровождение геодезистов и инженеров,
• уборку территории и т.д.

Если котлован глубокий — необходимость монтажа откосов или шпунтованного ограждения. При расчете объема вырабатываемого грунта нужно учесть, что вывозимый грунт имеет взрыхленное состояние и больше примерно 1,3 раза.

Цена за копку 1 куба котлована в основном зависит от полного объема работ. Ориентировочная стоимость по московскому региону, руб.:

Расстояние / Объем	До 600 м. куб.	600-4000 м. куб.	Свыше 4000 м. куб.
С перевозкой грунта до 500 м	150	130	120
С перевозкой грунта до 5000 м	260	240	230
С вывозом на площадку исполнителя	380	360	240
С вывозом грунта на специализированные полигоны	от 550

Плюсы и минусы применения

Использование экскаваторов в строительстве, как и любая механизация, значительно сокращает сроки и затраты ресурсов на выполнение задачи. При этом выработанный грунт тут же загружается на самосвал, вывозится, если нужно, или складируется в отдельном месте.

Этот грунт может понадобиться на дальнейших этапах стройки – для укрепления других конструкций, для планирования ландшафта и т.д.

В случае аренды, исполнитель предоставит специалиста по управлению и обслуживанию техники, а заказчик не несет затрат на хранение и ремонт.

Разные типы экскаваторов имеют свои преимущества и недостатки.

Машины на колесном или пневмоколесном ходу имеют высокую скорость передвижения и маневренность по сравнению с гусеничными. Для них нет ограничений при работе в городской черте.

Небольшой радиус поворота платформы у большинства моделей колесного типа, позволяет использовать их на улицах, не мешая другому транспорту, а также максимально близко к зданиям.

Основное его преимущество – возможность самостоятельно доехать до объекта, используя дороги общего пользования. Также колеса наносят меньше вреда растительному ландшафту на месте строительства. Иногда это является одним из основных факторов при выборе типа экскаватора.

В то же время они менее проходимы и имеют меньшую производительность по сравнению с гусеничными. Они ограничены в использовании на грунтах с малой несущей способностью. На песчаной или болотистой поверхности колесные могут пробуксовывать и проседать в грунт.

Самые компактные экскаваторы имеют ковш объемом от 0,04 куб. м. Модели среднего класса — до 2 куб. м. Вес машины обычно не превышает 25 тонн. При увеличении веса возрастает нагрузка на ось, ограничивая возможность передвижения своим ходом.

Плюс гусеничных машин – возможность работы практически на любом грунте и для них неважно наличие дорог. Эта спецтехника имеет высокую производительность, улучшенную устойчивость, способность работать при любых погодных условиях. Это достигается за счет большего веса машины, приближенности центра тяжести к земле и большей площади соприкосновения с поверхностью.

Для повышения устойчивости у колесных экскаваторов используют аутригеры — специальные выносные опоры. Это также снижает риск сползания машины при загрузке ковша.

Они способны вырывать плотный грунт и выкапывать более глубокие котлованы. Также считается, что они обладают высокой топливной эффективностью.

Основной минус гусеничной машины – проблемы с транспортировкой. Обычно такая техника самостоятельно передвигается только по рабочей территории. Чтобы доставить экскаватор к месту копки, нужна специальная грузовая платформа (трал). Это дополнительные затраты для заказчика.

Выбор экскаватора в основном зависит от функциональных возможностей техники и поставленной задачи. Если позволяет грунт, колесная техника предпочтительнее при разработке небольшого карьера, выемке относительно ограниченного объема грунта. В остальных случаях эффективнее использовать более производительные гусеничные экскаваторы.

Заключение

Экскаватор – один из основных видов спецтехники, применяемых в землеройных работах. Она производится в различных вариациях. Отличаются характеристики, база, навесное оборудование. Выбор зависит от условий эксплуатации, типа грунта, подъездных путей, объема работ. Выбор конкретного типа экскаватора, модели зависит напрямую от технического задания и условий работы.

Источник

Все что нужно знать о разработке грунта в котловане экскаватором

Как выпечка торта начинается с замешивания теста на коржи, так и строительство всегда начинается с разработки грунта. А если быть точнее, то с разработки котлованов под фундамент.

Разработка котлована с помощью экскаватора

Для выполнения этих работ применяются экскаваторы – специальные машины, что способны быстро разрабатывать грунт в огромных объемах. Без их способности копать быстро и качественно строительный процесс мог бы затянуться на довольно длительный период.

Назначение и особенности разработки грунта в котлованах

К разработке котлованов и траншей строители обращаются практически всегда. По сути, земляные работы (в особенности копка котлованов) считаются базовыми при выполнении строительства любого типа.

Чтобы понять их важность, достаточно вспомнить о том, что каждый дом стоит на фундаменте. Без фундамента невозможно построить полноценное строение. Его так и будут именовать малой архитектурной формой. Только фундамент способен укрепить здание, выдерживать серьезные нагрузки и передавать их на нижестоящие грунты.

Причем копать котлован под фундамент нужно в обязательном порядке, так как его углубление стабилизирует будущее строение. Достаточно только вспомнить, что чем выше и сложнее здание, тем глубже у него будет залегать фундамент.

Обратная корреляция этих показателей является довольно относительной, но тем не менее, определенная зависимость имеется.

Копать котлован нужно конкретно под фундамент, предварительно сделав расчет фундамента. Котлованом называют разработанный участок грунта крупных размеров. Он, как правило, имеет прямоугольную форму, укрепленные стенки, а его рытье производится с помощью специальной техники.

Котлованы предназначаются для установки цельных фундаментов, подготовки подушки (особенно важна песчаная подушка на пучинистых грунтах) под фундамент и т.д. Если оценивать объемы выходящего грунта, то по этому параметру котлованы считаются самыми крупными в своем классе.

Гусеничный экскаватор Hyndai с обратной лопатой, во время работы

Для рытья траншей характерны немного другие габариты. Размеры траншей вытянуты в одном направлении. Траншея – это продолжительный канал, выкопанный в земле. Ее ширина может начинаться от 50 см и доходить до 5 метров. Глубина тоже может быть довольно серьезной.

Для некоторых траншей, рытье которых необходимо для прокладки глубокозалегающих фундаментов, этот параметр может равняться 4-6 метрам. Совершенно очевидно, что в таком случае копать траншею можно, только предварительно ее укрепив.

Траншеи надо копать, если необходимо проложить специальные коммуникации, скрыть трубы, кабеля и т.д. Также к копке траншей прибегают, когда необходимо проложить ленточные фундаменты.

В отличие от цельных (монолитных фундаментов), ленточные основания устанавливают только под несущие стены дома, а значит и разрабатывать полноценный котлован с выемкой огромного количества грунта здесь нет надобности.

Выполняют разработку котлованов экскаватором. Раньше рытье грунта осуществлялось с помощью ручных инструментов, но сейчас от них практически отказались.

Причины такого решения заключаются в исключительной эффективности экскаваторов. Не имеет значения, стоит у них обратная или прямая лопата, в любом случае этот механизм будет копать грунт в десятки раз быстрее бригады землекопов.

Пока даже несколько человек будут копать штыковыми лопатами затвердевшую землю, экскаватор единственным использованием ковша разработает в несколько раз больше грунта. Конечно, крупные модели такого оборудования предназначаются для довольно грубой копки.

Разработка первого уровня котлована колесным экскаватором с обратной лопатой

Исключения составляют действительно качественные машины с опытным водителем. Но даже в этом случае экскаваторщику часто помогают обычные землекопы, которые доделывают за ним тонкие участки работы. Например, выравнивают дно траншей, укрепляют стены котлованов и т.д.

Польза экскаваторов неоспорима, именно поэтому их так высоко оценили на современном строительстве. Только представьте себе, сколько времени уйдет на разработку котлована глубиной в 2 метра и размерами 10×15 метров у обычной бригады рабочих.

А хороший экскаватор выполняет рытье грунта с производительностью 50-100 кубических метров грунта в час. А это значит, что при должном усердии и отсутствии проблем эта машина способна завершить работу за несколько рабочих смен.

А ведь такие котлованы копают под сравнительно небольшие двухэтажные коттеджи. Для крупных многоэтажных домов надо копать котлован глубиной не меньше 4 метров. Ну а его габариты могут доходить до отметок в 50-100 метров по одной из сторон.

Конструкция, принцип работы и виды экскаваторов

Теперь обратимся к особенностям самих экскаваторов. Как мы уже разобрались, экскаватор – это машина что предназначена для разработки грунта специальным ковшом. Работает она за счет бензинового или дизельного двигателя, который передает усилия на гидравлические приборы.

С помощью гидравлики вращается кабина экскаватора, управляется его лопата, рука экскаватора и т.д. Контроль над всем этим осуществляет человек. Чем опытнее водитель, тем быстрее он будет справляться с работой. Действительно опытные экскаваторщики на стройке очень ценятся, ведь они выполняют работу не только быстро, но и качественно.

Чего только стоит тот факт, что в мире существуют соревнования экскаваторщиков, в которых необходимо перенести яйцо в ложке из одного места, в другое. При этом рабочим инструментом для соревнующихся остается обратная лопата.

Погрузка разработанного грунта из котлована на грузовики

Схема действия экскаватора довольно проста. Именно из-за простоты такая схема и ценится. Его чрезвычайно сложно повредить, гидравлика выдерживает серьезнейшие нагрузки, а в случае поломки запчасти можно быстро заменить.

Что же до разновидностей такой техники, то их тоже есть несколько. От разновидностей экскаваторов зависят его возможности и схема, по которой будет вестись копка или рытье грунта.

В первую очередь экскаваторы делят по типу рабочего инструмента. В наших краях часто применяется:

• прямая лопата;
• обратная лопата;
• грейфер;
• драглайн.

Прямая лопата – это лопата, внутренности которой развернуты в другую сторону от экскаваторщика. С ее помощью легче производить забор грунта снизу вверх, тем самым обтесывая нависающий утес котлована. Схема рытья такой лопатой довольно проста. Ковш погружается в грунт снизу, затем зачерпывает его за счет движения вниз и прямо.

Обратная лопата на строительстве встречается намного чаще. Можно сказать, что обратная лопата и ее схема работы – это чисто строительный снаряд. В то время как прямые образцы чаще используют для карьерной разработки грунта.

Обратная лопата очень похожа на прямую, только развернута она к экскаваторщику и действует прямо противоположным образом. Схема действия очень проста. Обратная лопата погружается в грунт, и за счет движения вниз и назад (или к себе, если смотреть из кабины) выполняется рытье котлована.

Обратная лопата позволяет выполнять рытье траншей, котлованов и других земляных пространств с довольно высокой точностью.

Колесный экскаватор с грейферным ковшом

Грейфер – это мощный двойной ковш, который зачерпывает грунт. Его часто можно встретить на кранах, однако и экскаваторщики пользуются подобным оборудованием.

Схема грейфера напоминает челюсти. Его опускают в открытом виде на разработанный грунт, затем смыкают ставни и поднимают. Под давлением грейфер закрывается, захватив с собой определенное количество грунта.

Драглайны на стандартной стройке практически не используются, но не вспомнить о них тоже нельзя. Драглайновый экскаватор пользуется прямым ковшом, что передвигается по стреле за счет сложной системы тросов. С его помощью производится рытье шахт, котлованов под разработку грунта и т.д.

Также учитывается количество рабочих элементов экскаватора. В этом плане их делят на:

В первом случае мы рассматриваем классический мобильный экскаватор средней производительности.

Во втором же мы имеем дело с мощной машиной, что способна выполнять куда более серьезные объемы работ. Чаще всего на двухковшевом экскаваторе оборудована обратная лопата и бульдозерный ковш. Лопата стоит сзади машины, а бульдозерный ковш на фронтальной ее части. Таким образом, техника становится чрезвычайно функциональной.

В таких экскаваторах кабина является поворотной. В одном положении водитель управляет ходовой частью и бульдозерным отвалом. В другом же фиксирует механизм на опорах, и занимается рытьем грунта.

По типу ходовой части их делят на:

• колесные образцы;
• гусеничные образцы.

Экскаваторы на колесной базе очень удобны и мобильны, однако проехать смогут не везде. Также колеса можно пробить, если придется проходить сложные участки с торчащей арматурой или чем-то подобным. А таких участков на стройке хватает.

Укрепление стен разработанного котлована

Гусеничные модели намного тяжелее, их нельзя долго эксплуатировать на асфальте или бетоне (основание разрушается под давлением гусениц), но зато они намного мощнее, не нуждаются в дополнительной стабилизации и имеют исключительную проходимость.

Технология рытья котлованов экскаватором

Схема рытья траншей и котлованов имеет свои нюансы, но в общем, не является чем-то действительно сложным. Работу производят по мобильной технологии, и участвует в ней не только один лишь экскаватор.

Также необходимо организовать отвоз грунта с участка, обслуживание траншей или экскаваторов (доработка их формы и укрепление стен) и т.д. Если собрать все процессы воедино, то мы увидим следующую картину.

1. Организовываем геологический анализ почвы, грунтов, подбираем необходимое оборудование.
2. Сканируем почву на предмет наличия коммуникационных связок. Если таковы имеются, то отключаем их и обводим вокруг участка.
3. Начинаем разработку грунта с одной из сторон.
4. Продолжаем работу, пока не снимем первый слой грунта.
5. Организовываем грамотный подъезд техники в котлован.
6. Снимаем слой за слоем, пока полностью не завершим работу.
7. При необходимости дорабатываем или укрепляем стенки котлована.

Как видим, схема работы достаточно проста. Всю технологию, уровень погружения и другие нюансы постоянно контролирует команда геодезистов. Они с помощью нивелиров и теодолитов определяют безопасный уровень разработки и указывают экскаваторщику на его недочеты или будущий фронт работ.

Отметим также схему действия самого экскаватора. Для его постоянной работы необходимо, что машина не простаивала и могла отгружать грунт оперативно.

Для этого прилаживают несколько грузовых машин с отвалами. Экскаватор будет вырабатывать грунт, и сразу же грузить его в кузов грузовика. Затем грузовик едет освобождаться от породы, а на его место встает новый. Таким образом, два грузовика способны максимально ускорить весь рабочий процесс.

В конце разработки внутрь котлована запускают миниатюрную технику и рабочих, которые доделывают все нюансы, укрепляют стенки и выравнивают недочеты за экскаваторщиком. Затем остается только устроить в котловане гравийную подушку, и дело сделано.

Источник