Приклад підрахунку об’ємів ґрунту в укосах насипу й виїмки 4 страница

Для траншей: (10.3а) де а=а1+2в — ширина траншеї зверху; ||a1| — ширина| траншеї низом; h — глибина, траншеї; ℓ—довжина траншеї; b=h × m; m — коефіцієнт закладення укосу; а = a1| + 2hm|   Для котлованів: (10.3б) де F1 — площа|майдан| |основи,заснуванндна котловану; F2| — площа|майдан| верхньої частини котловану|основи,заснув; а= a1| + 2hm| b| = b1| + 2hm

Рис. 10.1. Переріз і план траншей і котлованів під фундамент

Рис. 10.2. План котловану споруди, що проектується:

Ф-1 – крайні фундаменти під несучі колони;

Ф-2, Ф-3 – середні фундаменти під несучі колони;

Ф-4 – фундаменти під фаферкові колони

|

Рис. 10.3. Розрізи І-І, ІІ-ІІ, ІІІ-ІІІ на плані фундаментів. Технологічна схема розробки котловану екскаватором-драглайном з завантаженням ґрунту в автосамоскиди

Рис. 10.4. 1 – екскаватор-драглайн; 2 – автосамоскиди; 3 – віхи;
4 – драбина; 5 – стоянка екскаватора; 6 – огорожа

Рис 10.5. Спосіб відсипання насипу і ущільнення грунту

Загальний|спільний| об’єм|обсяг| бетону у фундаментах Ф-1, Ф-2 і Ф-3 (для даного прикладу|зразка||із| складає: V = V₁| + V₂| +V₃ = 217,3 м³).

Об’єм|обсяг| ґрунту|фунт-атома,фунт-калорії,фунт-молекули,фунт-сили| для зворотної засипки (V_зв.з.|) одиночного| фундаменту підраховується|підсумовує| як різниця між об’ємами| котловану (V_котл.|) і об’ємом кон|кін|струкції| фундаменту (V_ф), тобто:

V_зв.з. = [(V _котл. + V _зач. ) – V_ф ] ∙ К_у , (10.4)

Рис. 10.6. Схема розробок котлованів під окремо стоячі фундаменти

де V_котл — об’єм ґрунту в котловані, м³;

V_зач.| — об’єм|обсяг| зачистки дна котловану;

V_ф — об’єм|обсяг| конструкції фундаменту, м|м-код|

(для даного прикладу|зразка| V_ф=217,3 м³|);

К_у — коефіцієнт ущільнення ґрунту;

|обсягом|

дод. 5.

Таким же спосіб можна використовувати при підрахунку об’єму засипки пазух траншей при влаштуванні|устрої| стрічкових фундаментів або зведенні|піднесенні| підвального поверху будівлі. Іноді|інколи| для зворотної засипки доводиться завозити весь об’єм| необхідного ґрунту. Це буває в тих випадках, коли будівництво об’єкту здійснюється в обмежених умовах і простору для складання ґрунту зворотної засипки.

Рис. 10.7. Схема ущільнення ґрунту трамбувальною плитою

Рис. 10.8.Схема ущільнення ґрунту трамбувальною машиною

10.4. Розрахунок трудомісткості робіт по зворотній засипці пазух котлованів і ущільненню ґрунту

а) Зворотна засипка пазух фундаментів.

Засипку пазух фундаментів проводимо|виробляємо,справляємо| бульдозером (наприклад, ДЗ-8 (Д-271 А) на базі трактора Т-100).

Визначаємо трудомісткість робіт:

(10.5)

де — норма часу по ДБН; — кількість одиниць об’ємів робіт згідно ДБН; — тривалість зміни, яка приймається для України, 8 год.|

б) Ущільнення ґрунту пневмотрамбівками при зворотній засипці пазух фундаментів.

Перед ущільненням проводиться|виробляє,справляє| планування ґрунту в пазухах фундаментів, засипаного бульдозером (І група ґрунту).

Нормативний виробіток пневмотрамбівок в зміну:

,

де В— вимірник, 100 м³ ущільненого ґрунту, по ДБН, група 134,
люд-год; — норма часу по ДБН (робітники + машиністи).

Змінна продуктивність бульдозера при зворотній засипці пазухи фундаментів:

, (10.6)

де V — обсяг робіт, м³; Т — кількість робочих днів; N— кількість робочих змін.

Для одночасного виконання процесу по засипці пазух фундамен|тів| ґрунтом, його плануванню і ущільненню потрібно прийняти таку кількість трамбівок, яка забезпечить змінну продуктивність бульдозера.

Кількість пневмотрамбівок можна визначити за формулою:

(10.7)

У сучасному будівництві рекомендується приймати більш продуктивні ущільнюючі машини і механізми (вібраційні плити, малогабаритні катки тощо).

10.5. Виконання земляних робіт бульдозером

Технологія бульдозерних робіт. Робочий цикл бульдозера складається з трьох операцій: різання ґрунту, його переміщення і повернення машини до місця набору ґрунту. Розглянемо раціональні способи виконання кожної з них.

Набирати ґрунт слід на прямих ділянках при мінімальній (1-й) швидкості переміщення бульдозера. Оскільки в процесі різання важко зберегти постійне заглиблення ножа відвалу, доцільно для різання прийняти гребінчасту схему (як при роботі скреперів). Друга і третя операції бульдозера (транспортування ґрунту і повернення) можуть виконуватися по прямій, бічній або ступінчастій схемах (рис. 10.9).

При прямій схемі бульдозер, рухаючись прямолінійно, набирає ґрунт і переміщує його у відвал, а потім заднім ходом повертається в початкове положення. Бульдозер може працювати за прямою схемою із проміжним валом і без нього. У першому випадку ґрунт спочатку переміщують в проміжний вал (20–25 м від місця різання), а звідти у відвал.

Проміжний вал необхідний при розробці твердого ґрунту, коли за один прохід на ножі не набирається достатньої кількості ґрунту. При бічній розробці бульдозер у момент набору рухається паралельно відвалу, потім повертається в його бік, залишає ґрунт і повертається заднім ходом.

При ступінчастій схемі бульдозер набирає і транспортує ґрунт у напрямку, перпендикулярному осі насипу, окремими рівними ширині відвала бульдозера смугами. Після завантаження бульдозер переміщується заднім ходом в інше місце набору.

Рис 10.9. Схеми роботи бульдозера: а — пряма; б — бокова; в — ступінчаста

Для того, щоб ґрунт при транспортуванні у відвал не розсипався в різні боки, на ножі бульдозера встановлюють спеціальні окрилки. Для тих же цілей розробку ґрунту виконують траншейним способом або застосовують спарену роботу бульдозерів.

Окрилки виготовляють з листової сталі завтовшки 10…12 мм, розміром 600´900 або 600×1000 мм і приварюють до бічних щік відвала. Окрилки збільшують об’єм переміщуваного ґрунту в 1,5 рази, а швидкість пересування бульдозера майже не знижується.

Траншейний спосіб розробки ґрунту полягає в наступному. Виїмку в плані ведуть смугами (траншеями) на всю глибину (у разі неглибоких виїмок) або на глибину одного ярусу. Між траншеями залишають цільну смугу завширшки 40…80 см, яку розробляють в другу чергу. При такому способі стінки траншеї оберігають ґрунт від висипання з відвала бульдозера. Глибина ярусу приблизно 1 м.

Різання і переміщення ґрунту здійснюється на першій передачі трактора, а повернення в забій — на другій і третій. При дальності переміщення до 70 м бульдозер повертається в забій заднім ходом (без розвороту), при дальності більше 70 м — переднім ходом.

Траншеї і пазухи фундаментів засипають поперечними проходками бульдозера з неповоротним відвалом або поздовжніми проходками універсального бульдозера.

Змінна експлуатаційна продуктивність бульдозера визначається за формулою:

(10.8)

де Т— тривалість роботи бульдозера протягом зміни, год.; q— об’єм ґрунту в щільному стані|достаток|, що переміщується бульдозером за рейс, м³|;
α — коефіцієнт, що враховує втрати ґрунту в процесі переміщення:
α = 1 – 0,005 l_г; K_в| — коефіцієнт використання машини за часом, що приймається рівним 0,8; Т_р— тривалість набору ґрунту, хв.: Т_р = l_р|/v_p |,
тут l_р| — відстань переміщення бульдозера при різанні ґрунту, м|м-код|; l_n| — розрахункова відстань переміщення з вантажем, м; l_в| — розрахункова відстань переміщення порожнього, м; v_г |, v_п| — відповідно швидкості бульдозера з вантажем і у порожньому стані, м/хв.

Значення q₁|, v_в |, v_г |, v_п |, T_п| для різних марок бульдозера наведені в
[8 табл. 21]

На долю бульдозерів у водогосподарському будівництві прикладають значні обсяги робіт. Це пояснюється простотою їх конструкції, надійністю в роботі, низькою вартістю експлуатації, можливістю застосовувати в різних ґрунтових умовах, хорошою маневреністю і прохідністю, високою продуктивністю.

Основні робочі параметри і продуктивність бульдозерів визначаються потужністю базового тягача.

Робочий процес бульдозера при розробці ґрунту показаний на рис. 10.10|. Об’єм ґрунту (м³), який може бути набраний перед відвалом, залежить в основному від лінійних розмірів відвалу бульдозера:

, (10.9)

де — площа поперечного перерізу ґрунту перед відвалом| (рис. 10.10 г); b₀| — ширина відвалу|відвал|, м|м-код|; Н₀| — висота відвалу, м|м-код|; β — кут захоплення|захват|, град; j — кут|ріг,куток| природного укосу ґрунту (30…40°);
К_Н| — коефіцієнт заповнення ємності|місткість| перед відвалом|відвал| бульдозера в долях одиниці від найбільш можливого заповнення (≈ 0,6…0,8).

Різання ґрунту слід здійснювати на горизонтальних ділянках або спусках, оскільки при русі на підйом значна частина сили тяги витрачається на пересування самого бульдозера.

У сприятливих умовах довжина шляху набору ґрунту в середньому рівна 6…10 м. Якщо відома середня товщина стружки, то довжину шляху набору ґрунту знаходять за формулою:

, (10.10)

де q — об’єм ґрунту, що переміщується відвалом бульдозера, м³;

К_р¢ — коефіцієнт приведення ґрунту до первинної|початковий| щільності (≈ 0,9);

К_п — коефіцієнт втрат ґрунту в бічних валиках при різанні (≈ 1,2);

К_Н — коефіцієнт нерівномірності товщини стружки|стружка| (до 0,7);

b_0| — ширина відвалу|відвал| бульдозера, м|м-код|; h — глибина різання, м.

Таблиця 10.1

Основні параметри бульдозерів

Показники	Потужність базового тягача, кВт
гусеничного	колісного
Довжина відвалу|, м|м-код|						1,3	2,0	2,5	3,6
Висота відвала|відвал|, м	0,8	0,8	1,2	1,35	1,75	0,5	0,5	0,8	1,2
Найбільше заглиблення, м|м-код|	0,2	0,3	0,4–1,0	1,0	0,52	0,2	0,25	0,2	0,65
Найбільша висота підйому відвала, м|м-код|	0,6	0,6	0,7–1,1	0,3–06	1,15	0,5	0,5	0,6	—
Маса бульдозера з тягачем|	6,3	6,4				1,85	3,6	6,5	17,5

* У чисельнику — неповоротний відвал, в знаменнику — поворотний (універсальний).

Рис. 10.10. Схеми роботи бульдозерів: а — з неповоротним відвалом;
б — з поворотним відвалом (універсальний); в — схема набору,
переміщення і відсипання ґрунту

Роботи, пов’язані з розробкою і переміщенням ґрунту, можна виконувати за різними схемами. Розрізняють поперечну (рис. 10.11) і поздовжню розробки.

Частіше бульдозери використовують для поперечної розробки. При поперечному переміщенні ґрунту на невеликі відстані в один бік від смуги, що розробляється, бульдозер після чергового робочого ходу повертається для набору ґрунту заднім ходом (рис. 10.11 а).

Якщо дальність переміщення ґрунту значна, то для скорочення тривалості холостого пробігу бульдозер розвертається на 180° і повертається до місця набору ґрунту переднім ходом (рис. 10.11 б).

Рис. 10.11. Схеми поперечної розробки ґрунту бульдозерами з неповоротними відвалами: а — на одну сторону з поверненням заднім ходом; б — на одну сторону з розворотом на 180° і поверненням переднім ходом; в — на дві сторони з розворотом на 180°

У разі відсипання ґрунту по обидва боки від смуги, що розробляється, при значній її ширині вигідніше вести розробку при робочих рухах бульдозера в обох напрямках (човникова схема) (рис. 10.11 в).

Вибір схеми визначається за умови найменших витрат часу на холості пробіги, перемикання швидкостей і повороти.

Ділянки широких зверху каналів у виїмці на глибину до 1,5…2 м можна розробляти бульдозерами при русі їх за поперечною схемою. При цьому переріз виїмки виходить криволінійного контуру і для приведення його до трапецієвидного потрібні доопрацювання (рис. 10.12 а).

Канали шириною зверху, що не дозволяє вести поперечну розробку, але з шириною по дну не менше ширини відвалу бульдозера, можна розробляти за поздовжньо-поперечною схемою. При цьому способі подзовжніми ходами зрізають і переміщують ґрунт до межі двох ділянок каналу, що розробляються. Звідки ґрунт поперечними ходами іншого бульдозера переміщують за межі виїмки (рис.10.12 б).

Бульдозерами можна також розрівнювати ґрунт у відвалах, відсипаних екскаваторами або транспортними засобами. Об’єм ґрунту, що розробляється, при цьому складає близько 20…30% об’єму екскаваторного відвалу, а дальність переміщення ґрунту в середньому рівна половині довжини кроку екскаватора.

Рис. 10.12.Застосування бульдозера з неповоротним і поворотним відвалами в будівництві: а — поперечна розробка верхнього шару виїмки каналу;
б — поздовжньо-поперечна розробка нешироких виїмок; в — відсипання подушок для каналів бічних резервів; г — переміщення ґрунту, розробленого екскаватором у виїмці каналу, з тимчасового відвала в постійний; д — планування поверхні ґрунту; е — відсипання ґрунту у воду піонерним способом; ж — зачистка укосів спеціальним укісним відвалом; з — засипка траншей поздовжніми ходами універсального бульдозера; и — зняття рослинного шару; к — влаштування терас на косогірних ділянках; л — профілізація полотна ґрунтової дороги

Магістральні, розподільчі канали і канали розводящої мережі на ділянках з підсипним дном часто влаштовують, заздалегідь відсипаючи загальну подушку, в якій потім нарізують переріз каналу. Якщо таку подушку відсипають з резервів, що закладаються вздовж траси, то можна застосувати бульдозери. Відсипання ведуть пошарово з ущільненням кожного шару.

Ґрунт, відсипаний в профільні насипи самоскидами, грейдер-елеваторами, тракторними візками, великовантажними скреперами, найчастіше розрівнюють бульдозерами. Бульдозери використовуються також для зачистки і планування поверхні дна і укосів каналів та котлованів.

При більшій крутизні укосів, застосовують бульдозер із змінним укісником, який прикріплюється до відвалу (рис. 10.12 ж).

Крім планування поверхонь виїмок і насипів, бульдозери можна використовувати також для будівельного планування зрошуваних ділянок, будівельних майданчиків тощо. При дальності переміщення до 50…100 м бульдозери застосовують для виконання різних резервних робіт, зокрема для зняття рослинного ґрунту в основі якісних насипів. Бульдозери використовують також на роботах, пов’язаних з відсипанням ґрунту у воду, при перекритті русел річок, каналів, засипанні промоїн гребель каналів і дамб обвалувань (рис. 10.12 е).

Універсальні бульдозери при постановці відвалу під прямим кутом до осі тягача використовуються так само, як і бульдозери з неповоротним відвалом. Можливість зміни кута захоплення в плані, а у деяких бульдозерів і кута зарізу дає їм переваги при виконанні деяких видів робіт. При установці відвалу з кутом захоплення, не рівним 90°, бульдозер переміщуватиме ґрунт не тільки вперед, але й головним чином убік. Це дозволяє використовувати універсальні бульдозери при засипанні траншей з трубопроводами, дренажними пристроями, ліквідовувати канали (рис. 10.12 з), знятті рослинного шару із смуги під насипи (рис. 10.12 и), влаштуванні терас і виїмок на косогірних ділянках, профілізації полотна ґрунтових шляхів.

Всі ці роботи виконують при русі універсального бульдозера вздовж осі споруди без витрати часу на повороти і холості пробіги, які неминучі при здійсненні тих же робіт звичайним бульдозером за поперечною схемою. Можливість поперечного переміщення ґрунту при подовжньому русі бульдозера дозволяє застосовувати бульдозери з поворотним відвалом для роботи в обмежених умовах за наявності вузької смуги вздовж об’єкта (рис. 10.12 з).

Продуктивність бульдозерів. Залежно від виду виконуваних робіт (розробка ґрунту або планування поверхні) продуктивність бульдозерів виражають в одиницях об’єму або площі.

До чинників, що найбільш істотно впливають на продуктивність бульдозерів, відносяться: фізичні властивості (механічний склад, щільність, вологість) ґрунту, дальність його переміщення, ухили місцевості, а також геометричні розміри і форма відвалів.

При розробці і переміщенні ґрунту бульдозер працює як машина циклічної дії, тому його продуктивність можна визначити за формулою (м³/год):

П = q п К_п К_i| К_р¢ К_в ,(10.13)

де q — об’єм ґрунту, що переміщується відвалом, і залежить від геометричних розмірів відвалу та умов переміщення ґрунту; n — число циклів за годину при певній дальності переміщення ґрунту; К_п — коефіцієнт втрат ґрунту в бічні валики, залежний від дальності переміщення і виду ґрунту;
K_i| — коефіцієнт, що враховує вплив ухилу шляху; К_р¢ — коефіцієнт приведення ґрунту до первинної|п щільності; К_в — коефіцієнт використання робочого часу.

Число циклів бульдозера за годину: n = 3600 / t_{ц ,}де t_ц – тривалість одного циклу:

(10.14)

Рис. 10.13. Виробничі прийоми, які збільшують продуктивність бульдозера: а – переміщення грунту в насипних валиках, б – поперечна траншея
розробки грунту в виямці каналу

де t_н |, t_г.х, t_х.х, t_п |, t_п.п, t₀|— відповідно до тривалості різання ґрунту, переміщення ґрунту, зворотного (холостого|холостий|) ходу, одного повороту на 180°| (10…20 с|із|), одного перемикання швидкості (5 c|із|), опускання відвалу|відвал| в робоче положення|становище| (1–2 с|із|); m — число перемикань|перемикання| швидкостей трактора протягом одного циклу; l_н |, l_г.х— довжини шляхів|колія,дорога| різання ґрунту і переміщення до місця|місце-миля| укладання, м|м-код|; v_н |, v_г.х, v_х.х — швидкості руху бульдозера відповідно при різанні ґрунту, переміщенні|переміщення| ґрунту і зворотному ході, м/с; К_v| — коефіцієнт, що враховує зниження швидкостей в порівнянні з розрахунковою конструктивною швидкістю трактора.

Середні значення коефіцієнтів зниження швидкості при різанні і переміщенні ґрунту складають 0,7…0,75, при зворотному холостому ході — 0,85…0,9 (К_v).

Коефіцієнт втрат ґрунту залежно від дальності його переміщення визначається за залежністю:

К_п = 1 – k_l| l_г.х ,( 10.15)

де k_l| — практичний|дослідний| коефіцієнт, що змінюється від 0,008 до 0,04; (великі значення відносяться до сухих сипучиих ґрунтів, менші — до зв’язних за даними Ю. Б. Дейнеги); l_г.х — довжина шляху|колія,дорога| переміщення ґрунту до місця|місце-миля| відсипання, м.

Із|із| збільшенням дальності переміщення ґрунту продуктивність бульдозерів різко знижується внаслідок|внаслідок| збільшення тривалості циклу і втрат ґрунту в бічні|боковий| валики.

Застосування|вживання| бульдозерів при дальності переміщення ґрунту понад 30…50 м|м-код| стає малоефективними через великі втрати ґрунту по дорозі. Об’єм|обсяг| переміщуваного|переміщуваний| відвалом|відвал| ґрунту великою мірою залежить від ухилу|уклон,схил| місцевості, на якій працює бульдозер. При роботі на спусках об’єм|обсяг| переміщуваного|переміщуваний| за один раз ґрунту, а отже і продуктивність різко збільшуються.

При виконанні бульдозерами робіт по плануванню поверхні їх експлуатаційну|експлуатаційний| продуктивність (м²/год) можна визначити за формулою:

, (10.16)

де L — довжина спланованої|планерувати| ділянки; b₀| — ширина відвалу|відвал|; 0,5 — ширина перекриття суміжними проходами, м; β — кут|ріг,куток| захоплення|захват| (для неповоротних відвалів|відвал| (β = 90° і sin β = 1); v — швидкість руху тягача при плануванні, м/с; t_п — тривалість розвороту в кінці|у кінці,наприкінці| планованої|планерувати| ділянки, с|із|; m — число проходок по одному місцю|місце-миля|; Кв — коефіцієнт використання бульдозера протягом робочого часу.

Змінну експлуатаційну продуктивність бульдозера (м³/зміну) можна визначити за такою формулою:

,

(10.17)

де — тривалість зміни, год.; V — об’єм призми ґрунту в щільному тілі, зрізаному відвалом, м³; К_{збер.гр.} — коефіцієнт збереження ґрунту під час транспортування; К_укл — коефіцієнт впливу ухилу на продуктивність; К_{час.коеф.маш.} — годинний коефіцієнт використання машини.

На рис. 10.14 наведені виробничі прийоми, що збільшують продуктивність бульдозера.

Рис 10.14. Виробничі прийоми, які збільшують продуктивність бульдозера:
а – спарена робота бульдозерів; б – переміщення грунту по траншеї;
в – переміщення грунту в насипних валиках; г – поперечна траншея грунту у виямці каналу; д – різання грунту боковою кромкою відвала; е – гребінчате зрізання грунту

10.6. Розробка ґрунту екскаваторами

За конструктивними ознаками і принципом роботи всі екскаватори можна розділити на дві групи: періодичної|періодичний| дії і безперервної дії. До першої|перший| групи відносяться всі одноківшеві екскаватори, у|біля,в| яких робочий процес складається з послідовних циклів: різання ґрунту, завантаження|загрузка| його в ківш, транспортування до місця|місце-миля| завантаження|загрузка|, розвантаження ґрунту і повернення ковша в забій. До другої групи належать багатоківшеві|багатоковшовий|, у|біля,в| яких робочий орган має декілька ковшів, що забезпечують безперервне копання, транспортування і розвантаження ґрунту.

Екскаватори, які обладнані прямою лопатою, можуть розробляти ґрунт лобовим (тупиковим) забоєм і поздовжнім бічним|боковий|. Лобовим забоєм розробляються відносно вузькі виїмки (1…3,5 радіусів різання — R_p |), коли немає можливості|спроможність| прокласти прохідні під’їзні шляхи і коли глибина виїмки не дозволяє завантажувати транспортні засоби, що розташовані|схильний| на рівні бровки виїмки. Забій шириною менше 1,5 R_р називається вузьким; від 1,5
до 1,9 R_р — нормальним, а від 2,5 до 3,5 R_р — розширеним лобовим забоєм.

При роботі в лобовому забої екскаватор розміщується|перебувати| спереду|спереду|, а транспортні засоби — ззаду|позаду| або збоку його. Для того, щоб зменшити кут|ріг,куток| повороту стріли при вивантаженні ґрунту, екскаватор зазвичай|звично| рухається|сунеться| не по осі виїмки, а декілька зміщується до однієї з бічних|боковий| сторін. При цьому повинні дотримуватися умови: зсув|зміщення| убік від осі — це найбільше віддалення|віддалення| осі руху екскаватора від однієї з бічних|боковий| сторін забою, що не перевищує радіуса різання (R_p = 0,9 R_max |), а відстань до іншої (найближчої) сторони забою не менше радіуса повороту хвостової частини|частка| його.

Поиск по сайту: