Разработка грунта экскаваторами непрерывного действия
У экскаваторов непрерывного действия все операции по разработке грунта выполняются одновременно и непрерывно. По типу рабочего органа экскаваторы подразделяют на цепные многоков-
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
Рис. 5.20. Экскаваторы непрерывного действия:
а, 6 — экскаватор продольного копания — цепной и роторный; в — плужный канавокопатель; г — экскаватор поперечного копания
шовые и скребковые, роторные многоковшовые и бесковшовые. По характеру движения рабочего органа экскаваторы делятся на экскаваторы продольного, поперечного и радиального копания. У первых направление движения рабочего органа (ротора, ковшовой цепи) совпадает с направлением движения машины. У вторых оно перпендикулярно направлению движения машины. У третьих рабочие органы поворачиваются относительно базы машины (роторные стреловые экскаваторы).
По типу ходового оборудования различают экскаваторы на гусеничном, пневмоколесном и рельсовом ходу.
Цепные экскаваторы продольного копания (непрерывного действия) (рис. 5.20, а, 6) применяются для отрывки траншей под кабели, трубопроводы и другие коммуникации с небольшим объемом работ в грунтах первой группы без каменных включений. После срезки ковшами грунт поднимается наверх, откуда скребками, шнеками и отвальным устройством сдвигается в сторону от траншеи.
Роторные экскаваторы продольного копания имеют по сравнению с цепными более высокую производительность,
Рис. 5.21. Схемы разработки грунта роторными стреловыми экскаваторами: а — при открытой разработке; 6 — при закрытой разработке
но и большую массу. Они используются при больших объемах земляных работ и разработке выемок под крупные линейно-протяженные сооружения.
Плужные канавокопатели (рис. 5.20, в) применяются для отрывки каналов полного профиля при создании оросительных и осушительных сетей.
Экскаваторы поперечного копания (рис. 5.20, г) выпускаются с цепным рабочим органом и применяются при добыче строительных материалов (песка, глины), мелиоративных и других работах.
Роторные стреловые экскаваторы (рис. 5.21) применяются в промышленном, транспортном и мелиоративном строительстве при разработке крупных котлованов, прокладке каналов, тоннелей, устройстве дамб и плотин, разработке грунта в стесненных условиях. Они имеют небольшие размеры и обладают хорошей маневренностью. Грунт разрабатывается вращающимся ротором при одновременном повороте роторной стрелы в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Срезанный грунт через ленточный транспортер перегружается в транспортное средство и отвозится от места разработки. -
Разработка грунта землеройно-транспортными
Машинами
К основным землеройно-транспортным машинам относятся скреперы, бульдозеры, грейдеры, которые разрабатывают грунт, перемещают его, разгружают в насыпь и возвращаются в забой порожняком.
Скреперы предназначены для послойного копания грунтов в материковом залегании, их транспортирования и отсыпки в земляные сооружения с планированием слоями равномерной толщины. Скреперы применяют для разработки талых грунтов I и II групп, в том чисяе грунтов с каменистыми" включениями.
При работе на непереувлажненных суглинках, лессах, черноземах и почвах с примесями гравия и гальки скреперы загружаются с «шапкой» и разгружаются полностью; эти же грунты, но высохшие и отвердевшие, а также глины, солончаки и дресву необходимо предварительно разрыхлить плугами или рыхлителями, чтобы обеспечить нормальную загрузку скреперов.
При сухих сыпучих песках скреперы загружаются на 60...70% геометрической вместимости. На липких и переувлажненных грунтах работа скреперов малопроизводительна вследствие прилипания грунта к днищу и стенкам ковшей. На горизонтах ниже уровня грунтовых вод скреперы неработоспособны.
Применяют прицепные (с объемом ковша 3... 10 м3), полуприцепные (4,5... 5 м3) и самоходные (8... 25 м3) скреперы (рис. 5.22).
![]() |
![]() |
![]() | |||
![]() | |||
![]() |
![]() |
Рис, 5.22. Скреперы:
а, б — прицепные двух- и одноосные; в — полуприцепной; г — самоходный; д— самоходный в паре с бульдозером-толкачом
Прицепные и полуприцепные скреперы наиболее эффективны при транспортировке грунта на расстояние до 1000 м, а самоходные — на расстояние до 3000 м.
Рабочий цикл скрепера состоит из последовательно повторяющихся операций: порожний ход, загрузка ковша, груженый ход и разгрузка.
Скрепер снимает ковшом стружку грунта толщиной 0,12... 0,35 м.
Набор грунта производят при прямолинейном движении скрепера или движении под уклон. При разработке плотных грунтов для увеличения толщины стружки применяют тракторы-толкачи (см. рис. 5.22, д), число которых зависит от типа скрепера, вместимости ковша и дальности транспортировки (I толкач на 2...6 скреперов).
Скреперы набирают грунт (в зависимости от его вида) различными способами (рис. 5.23). Способ набора грунта постоянной толщины тонкой прямой стружкой применяют на связных грунтах при работе под уклон; клиновой стружкой (переменной толщины) — при разработке связных грунтов на горизонтальных участках; гребенчатой стружкой с переменным заглублением и выглублением ковша — при разработке сухих суглинистых и глинистых грунтов на горизонтальных участках; клевковой стружкой (разновидность гребенчатого способа) — при разработке сухих песчаных и супесчаных грунтов. В зависимости от характера возводимого сооружения, взаимного расположения мест разработки и укладки грунта и местных условий применяют эллиптическую, спиральную,
O,SL | 0,31 | |||
0.2L |
![]() | |||
![]() | |||
![]() |
![]() |
LLLLU. | ||||
И '1 Ч '|Ч | _LLLLL | ^jTJT |
Рис. 5.23. Схемы срезания грунта скреперами и траектории их движения: о, б, в, г — соответственно срезание грунта постоянной толщины (А) и длины (£.), клиновой, гребенчатый и клевковый способы; д, е, ж, з — траектории движения соответственно эллипс, спираль, восьмерка, зигзаг; и, к — челночно-поперечная и челноч но-продольная траектории движения
«восьмеркой», зигзагообразную, челночно-поперечную и челноч-но-продольную (см. рис. 5.23, д—к) схемы движения скреперов.
Тяжелые грунты, а также грунты с примесями, предварительно разрыхляют на толщину срезаемой стружки. Для рыхления применяют рыхлители, являющиеся прицепным оборудованием к гусеничному трактору или навесным — к бульдозеру.
Бульдозеры бывают с неповоротным и поворотным отвалом.
Бульдозеры используют для обратной засыпки, сооружения насыпей из грунтов боковых резервов, грубого планирования земляных поверхностей и подготовительных работ, а также для распределения грунтовых отвалов при работе экскаваторов и земле-
![]() |
![]() |
Рис. 5.24, Схемы основных операций при работе бульдозера: а — транспортное положение и рыхление грунта; 6 — резание и набор грунта; в — перемещение грунта; / — трактор; 2 — отвал; 3 — толкающий брус; 4 — рыхлитель; 5 — призма грунта перед отвалом
возов, формирования террас на косогорах, штабелирования сыпучих материалов и др.
Бульдозеры применяют при перемещении грунта на расстояние 10... 70 м и более при благоприятных условиях (попутных уклонах путей перемещения, легких грунтах). Для уменьшения потерь отвалы могут оборудоваться отхрылками и козырьками.
В цикл работы бульдозера (рис. 5.24) входят следующие операции: резание и набор грунта методом снятия стружки; перемещение грунта с надвижкой его отвалом; возвратный холостой ход.
Планировка площадок бульдозерами выполняется преимущественно траншейным и послойным способами.
При траншейном способе (рис. 5.25, в) выемку разбивают на ярусы глубиной 0,4 ...0,5 м. Разработку каждого яруса ведут
![]() |
0,4.-0,6 м |
6...10м
2 а
S, s
М- 1 | ||
i | ||
гггг | ||
.1,1,1,1, | ,1.1, |
Рис. 5.25. Схемы резания и перемещения грунта бульдозером:
а — под уклон; 6 — на горизонтальном участке; в — траншейным способом; г —
послойным способом; / — участок резания; 2 — участок перемещения; 3 — участок
разгрузки; 4 — насыпь; 5 ~~ выемка
траншеями на ширину отвала, оставляя между ними полосы нетронутого грунта шириной 0,4... 0,6 м. Эти валы срезают бульдозерами в последнюю очередь. Траншейный способ исключает значительные потери грунта при его транспортировании и поэтому более производителен.
При послойном способе (рис. 5.25, г) выемку разрабатывают слоями на толщину снимаемой стружки за один проход бульдозера последовательно по всей ширине выемки или отдельными его частями. Этот способ прост и используется чаще, чем траншейный.
При перемещениях грунта на расстояние свыше 40 м применяют способ разработки с промежуточным валом, а также спаренную работу двух бульдозеров. Отсыпку грунта ведут послойно, начиная с более удаленной точки от места забора. При дальности перемещения до 70 м бульдозер возвращается в забой для повторения цикла задним ходом без разворота машины. При работе бульдозера в особо плотных грунтах (выше III группы) грунт предварительно разрыхляют.
Грейдеры (рис. 5.26) предназначены для планировочных и профилировочных работ при строительстве дорог, аэродромов и других линейных и площадных объектов. По трудности разработки грейдерами грунты подразделяют на I, II и III группы. Грейдеры применимы в грунтах с отметкой выше уровня грунтовых вод и неработоспособны на заболоченных землях.
Эффективность работы грейдеров обеспечивается при рабочих ходах протяженностью более 0,5 км.
![]() |
Т\ 1
6 5 4
Рис. 5.26. Конструкция и схемы работы грейдера:
a — вид сбоку; 6 — резание грунта; в, д — планирование дорожного полотна и
откоса выемки; г — поворот отвала; 1 — рама; 2 — поворотный круг; 3 — тяговая
рама; 4 — ось тяговой рамы; 5 — ось поворотного круга; 6 ~ отвал
Рис, 5.27. Схемы работы и агрегирования грейдер-элеваторов:
а, б — сооружение дорожной насыпи и канала; в, г — полуприцепной и навесной
грейдер-элеваторы; / — транспортер; 2 — плуг
Грейдер-элеваторы (рис. 5.27) применяются при копании грунта
Т III групп в равнинных местностях и отсыпке его в линейно-
протяженные земляные сооружения из боковых резервов. Они под
разделяются на полуприцепные (к трактору) или навесные (на
автогрейдеры).
5.10. Укладка и уплотнение грунтов
Укладка в насыпь и уплотнение грунта выполняются при планировочных работах, возведении различных насыпей, обратной засыпке траншей, пазух фундаментов и др. Уплотнение производится с целью увеличения несущей способности грунта, уменьшения его сжимаемости и снижения водопроницаемости. Уплотнение может быть поверхностным и глубинным. В обоих случаях оно осуществляется механизмами.
Существует уплотнение грунтов укаткой, трамбованием и вибрированием. Наиболее предпочтителен комбинированный метод уплотнения, заключающийся в одновременной передаче на грунт различных воздействий (например, вибрирование и укатка), или объединение уплотнения с другим рабочим процессом (например, укатка и движение транспортных средств и др.).
Для обеспечения равномерного уплотнения отсыпанный грунт разравнивают бульдозерами или другими машинами. Наибольшее уплотнение грунта с наименьшей затратой труда достигается при
определенной оптимальной для данного грунта влажности (см. табл. 5.1). Поэтому сухие грунты должны увлажняться, а переувлажненные — осушаться.
Грунт уплотняют участками (захватками), размеры которых должны обеспечивать достаточный фронт работ. Увеличение фронта работ может привести к высыханию подготовленного к уплотнению грунта в жаркую погоду или, наоборот, к переувлажнению в дождливую.
Наиболее трудным является уплотнение грунта при обратной засыпке пазух фундаментов или траншей, так как работы ведутся в стесненных условиях. Во избежание повреэкдения фундаментов или трубопроводов прилегающий к ним грунт на ширину 0,8 м уплотняется с помощью виброплит, пневматических и электрических трамбовок слоями толщиной 0,15... 0,25 м (рис. 5.28, а—в). Более производительные способы, например самопередвигающиеся виброплиты и другие (рис. 5.28, г—е), применяются при уплотнении засыпки под полы.
![]() |
![]() |
![]() |
ЧТУ
Рис. 5.28. Схемы уплотнения грунта:
а — общий вид насыпи; 6, в — уплотнение виброплитой и вибротрамбовкой; г — то же, самопередвигающейся виброплитой; д, е — то же, прицепным виброкатком и самоходным кулачковым катком; /, II, III — соответственно виброуплотнение
на месте, при движении вперед и назад
Насыпи, имеющие большую площадь, рекомендуется уплотнять прицепными или самоходными гладкими или кулачковыми катками, а также трамбующими машинами по замкнутому кругу.
Проходки грунтоуплотняющих машин делаются с небольшим перекрытием во избежание пропусков неуплотненного грунта. Число проходок по одному месту и толщина слоя задаются в зависимости от вида грунта и типа грунтоуплотняющей машины или устанавливаются опытным путем (обычно 6...8 проходок).
Насыпи, к которым не предъявляются высокие требования по плотности грунта, можно уплотнять транспортными средствами в процессе отсыпки грунта. Схема работы составляется так, чтобы груженый транспорт перемещался по отсыпанному слою грунта.