Розробка грунту механічним способом

Загальні поняття про розробку грунту екскаваторами.

У масовому будівництві при влаштуванні виїмок розробку великих об'ємів грунту виконують землерийними машинами — одно - та багатоковшовими екскава­торами.

Одноковшові екскаватори класифікують за такими ознаками: видом робочого оснащення — пряма чи зворотна лопата, драглайн, грейфер; типом ходового оснащення — автомобільні, пневмоколісні, гу­сеничні, крокуючі; системою управління—механічні, гідравлічні, пневматичні, електричні, комбіновані; місткістю ковша—0,15; 0,25; 0,4; 0,5; 0,65; 1; 1,25; 1,6 та 2,5 м³.

Рис. 3.1. Спільна робота бульдозера і екскаватора

За останні роки збільшився випуск екскаваторів з гідравлічним приводом управління, які порівняно з механічними мають підви­щену (на 15...20%) продуктивність праці, простіші в управлінні, ефективніші при розробці щільних та мерзлих грунтів.

Одноковшові екскаватори можуть також оснащуватися змінним робочим оснащення: вантажними гаками, палебійним оснащенням, пристроями для вирівнювання укосів.

Багатоковшові екскаватори поділяються за такими ознаками: характером пересування машини відносно напряму руху її робочого органа - поздовжнього та поперечного копання грунту; залежно від оснащення робочими знаряддями — ланцюгові та роторні.

Розробка грунту екскаваторами „пряма” та „зворотня” лопата.

Екскаватор з прямою лопатою (рис. 3.2) використовують при розробці грунтів І...VI груп та подрібнених скельних порід вище рівня стоянки екскаватора. Основні технологічні параметри екска­ватора: найменший і найбільший радіуси копання на рівні стоянки R₁, R₂; найбільший радіус копання на найбільшій глибині Rз; дов­жина переміщення а; висота розробки Н_розр.; радіус розвантаження R_розв. Основні види забоїв — поздовжній, бічний та лобовий (ту­пиковий) .

Оскільки екскаватори з прямою лопатою використовують при розробці грунту переважно із завантаженням його в транспортні засоби, організація розробки бічними забоями дозволяє ефектив­ніше використовувати робочі параметри екскаваторів та підвищу­вати їхній виробіток за рахунок зменшення кута повороту стріли при розвантаженні.

При широких виїмках розробки грунту ведуть кількома про­ходками — поздовжніми забоями. Транспортні засоби при цьо­му переміщуються з боку виробки по напряму пересуван­ня екскаватора, але в зворотному напрямі.

Боковий забій(рис. 3.4., д) використовується при значних розмі­рах котловану (В>3,5R, де R—найбільший радіус копання). За­стосування бічних проходів дозволяє одночасно з розробкою котловану виконувати роботи по доробленню дна до проектних позна­чок, бетонувати фундаменти на готових ділянках і т. ін., що немож­ливо при розробці грунту лобовими забоями.

Лобовими забоями розробляють піонерні траншеї, перші проходки та вузькі котловани, шири­на яких не перевищує 3,5R. Лобові забої бува­ють вузькими і нормаль­ними. Вузький забій має ширину менше 1,5Rmах, нормальний — (1,5...1,9)Rріз, розширені лобові за­бої—(2,0...2,5) Rmах та (2,5...3,5)Rріз (рис. 3.4., а-г ).

Рис. 3.2. Загальний вигляд екскаватора прямою лопата.

Рис. 3.3. Екскаватор, оснаще­ний прямою лопатою:

а — загальний вигляд; б — основні технологічні параметри: а — крок переміщення екскаватора (відстань між двома стоянками); R_o—радіус габаритної зони встановлен­ня екскаватора; R₁ — найменший радіус копання на рівні стоянки;R₂ — найбільший радіус копання на рівні стоянки; Кг — найбільший ра­діус копання; Rрозв — радіус роз­вантаження; Нрозр — висота роз­робки; Нпр - ширина проходжен­ня; Ат — відстань від осі перемі­щення екскаватора до осі дороги; θо — середній кут повороту на розвантаження.

Екскаватор із зворот­ної лопатою (рис. 3.5.) використовують при роз­робці траншей та котло­ванів із завантаженням транспортних засобів або ж у відвал. Основні тех­нологічні параметри екс­каватора такі: найменший радіус копання на рівні стоянки R1; найбільший радіус копання на рівні стоянки R2; найбільший радіус копання на заданій глибині Rн, найбільша глибина копання Rmах; радіус розвантаження Rр; висота розвантаження Нр. Розробку грунту виконують торцевими та біч­ними забоями.

Перевага віддається розробці грунту торцевими забоями, тому що при розробці бічними забоями ширина виїмки завжди менша, ніж при торцевому, і не перевищує одного радіуса копання, при цьому екскаватор розробляє грунт у положенні найменшої стій­кості, що небезпечно.

Екскаватори, оснащені зворотною лопатою, використовують при розробці грунту в тран­шеях, котлованах під окремо розміщені фундаменти та в кот­лованах під різні будівлі. При цьому виїмку грунту ведуть нижче рівня стоянки екскава­тора, який знаходиться на по­верхні землі. Розроблений грунт можна або відсипати у відвал біля виїмки, або завантажува­ти в транспортні засоби (авто­самоскиди). У цьому випадку. автосамоскиди не заїжджають до котловану. а перемішаються на поверхні землі з одного або другого боку екскаватора та­ким чином, щоб радіус поворо­ту ковша екскаватора при його розвантаженні не перевищував 90°.

Розміщення екскаватора над забоєм дозволяє розробля­ти грунт у виїмках з високим рівнем ґрунтових вод без допо­міжних заходів для водопоження.

Рис. 3.4. Схеми роботи екскаватора з прямою лопатою забоями:

а-г — лобовими (а — при вузькому забої; б — при забої нормальної ширини; в — при роз­ширеному забої до 2,5R; г—при розширеному забої до 3,5 R); д—боковим; 7—авто­самоскид; 2 — вісь забою; 3 — центр ваги забою; 4 — екскаватор; 5 — вісь переміщення екскаватора; 6 — вісь руху автосамоскида; 7 — місця стоянок екскаватора Rріз — радіус різання; Rmax — максимальний радіус різання; Rст. —радіус різання на рівні стоянки екскаватора.

Рис. 3.5. Екскаватор із зворотною ло­патою:

а — загальний вигляд; б — основні технологічні параметри: а—крок переміщення екскаватора; Ro — радіус габаритного встановлення екскава­тора; R1 — найменший радіус копання на рівні стоянки; R2 — найбільший радіус копання на рівні стоянки; Rн— радіус копання на заданій глибині; Rmax— найбільша глибина копанні: Zo — відстань від п'яти стріли до осі обертан­ня екскаватора.

Розробка грунту екскаваторами драглайном, грейфером, планувальником та багатоковшовими екскаваторами .

Розробку грунту ведуть нижче рівня стоянки драглайна, тобто як і екскаватором із зворотною лопатою. Глибина копання може досягати 20м., а найбільший радіус копання на рівні стоянки — 26м. При розвантаженні грунту в транспортні засоби найефектив­нішими є поперечно-човникова та поздовжньо-човникова схема роз­робки грунту (рис. 3.6.). При обох схемах автосамоскиди заїжджають у виїмку.

Рис. 3.6. Способи розробки забою екскаватором-драглайном:

а — поперечно-човниковий; б — поздовжньо-човниковий: 1 — автосамоскид; 2 — опускання ковша в забій та набирання грунту; З—закінчення набирання грунту та піднімання ковша; 4 — розвантаження ковша.

При поперечно-човниковій схемі грунт поступово розробляють з двох боків від автосамоскида. Розвантажують ківш при перемі­щенні його зліва направо або навпаки. В ту мить, коли ківш опиня­ється над кузовом машини, екскаваторник розвантажує його, не припиняючи руху стріли.

При поздовжньо-човниковій схемі ківш завантажують грунтом перед задньою стінкою кузова, потім піднімають й перемішують у напрямі до автосамоскида. Розвантаження ковша відбувається в ту мить, коли він зависає над кузовом.

Крім того, при зведенні земляних споруд застосовують екскава­тори, оснащені грейферами, планувальними пристроями тощо.

Екскаватори з грейфером використовують при роботі на обме­женій площі (наприклад, при реконструкції будівель та споруд, влаштуванні колодязів, котлованів під опори ліній електропередач, розробці глибоких вузьких траншей, зворотному засипанні грунту (рис. 3.7.).

Рис. 3.7. Схема роботи екскаватора з грейфером:

1 — відвал грунту перед ущільненням; 2 — грунт для зворотного засипання; 3 — вісь руху екскаватора; 4 — ущільнені шари грунту.

Рис. 3.8. Схеми роботи екскаватора-планувальника:

а, б — планування укосів виїмок та насипів відповідно з верхньої і нижньої стоянок;

І, IV—положення осі екскаватора, що переміщується в можливому наближенні до укосу; ІІ, ІІІ—те саме, в можливому віддаленні від укосу; 1, 2 — зони планування: b— ширина виїмки по дну.

Екскаватор-планувальник, оснащений телескопічним обладнан­ням (рис. 3.8), завдяки якому можливе переміщення робочого органу по прямій, горизонтальних та похилих траєкторіях, може бути використаний на різних роботах: при плануванні укосів та дна котловану, підчищенні недоборів грунту в котлованах і транше­ях, влаштуванні траншей та невеликих котлованів, зворотній за­сипці пазух фундаментів у важкодоступних місцях.

Багатоковшові екскаватори — це машини безперервної дії із ланцюговими та роторними робочими органами (рис. 3.9.). Екска­ватори поперечного копання застосовують при влаштуванні котло­ванів і траншей великого розміру, вирівнюванні укосів та розробці кар'єрів.

Рис. 3.9. Багатоковшові екскаватори з робочими органами:

а — ланцюговим; б — роторним; 1 — двигун; 2 — гідроциліндри піднімання робочого органу; З—ковшова рама; 4—ротор; 5—ковші; 6—гусенична ходова частина; 7—стрічковий конвеєр.

Вони можуть розробляти грунт як нижче, так і вище рівня стоянки. Екскаватори поздовжнього копання використовують при влаштуванні траншей незначних розмірів.

Для поліпшення контролю за якістю розробки грунту на цих екскаваторах встановлюють різні прилади, що дають можливість в автоматичному або напівавтоматичному режимі стежити за гли­биною копання, дотриманням заданого поздовжнього ухилу дна траншеї та напряму.

На планувальних роботах використовують екскаватори, ос­нащені прямою лопатою із місткістю ковша 0,5...1м³.

Екскаватор підбирають залежно від обсягів робіт, характери­стики грунтів та робочих відміток забою. За забій вибирають ро­бочу зону екскаватора, яка включає в себе площадку, де розміщу­ють екскаватор, частину масиву грунту, яку розробляють з однієї стоянки, та площадку, де стоять транспортні засоби при заванта­женні.

Мінімальна висота забою, яка забезпечує наповнення ковша екскаватора грунтом, має бути не меншою трикратної висоти ков­ша, а максимальна — не більшою максимальної висоти копання екскаватором.

При відносно невеликій висоті забою в комплекті з екскаватором доцільно використовувати бульдозер, який підгортає грунт до робочого місця екскаватора (рис. 3.1.).

Поиск по сайту: