Iv.3. способи виконання земляних робіт
Земляні роботи залежно від будівельних властивостей ґрунту виконують в основному гідромеханічним, вибуховим або механічним способами.
Гідромеханічний спосібполягає у розробленні ґрунту за допомогою напірного водяного струменя гідромоніторних установок або всмоктуванні грунту з дна водоймищ плавучими землесосними снарядами.
Вибуховий спосібзаснований на використанні сили вибухової хвилі, що виникає внаслідок розкладання різних вибухових речовин, закладених у спеціально влаштовані шпури, свердловини чи шурфи. Цей спосіб є одним з ефективних засобів механізації трудомістких та тяжких робіт.
Механічний спосібполягає у розробленні ґрунту копанням за допомогою землерийних (одноківшевих та багатоківшевих екскаваторів) та землерийно-транспортних (бульдозерів, скреперів, грейдерів, грейдерів-елеваторів) машин. У будівельному виробництві цим способом виконують 80...85 % земляних робіт, у тому числі із застосуванням одноківшевих екскаваторів — 39 %, бульдозерів — 29, скреперів — 15, багатоківшевих екскаваторів — 6, навантажувачів — 6, інших машин — 5 %.
Одноківшеві екскаватори — універсальні землерийні машини, за допомогою яких копають котловани, траншеї, канали, влаштовують насипи та інші земляні споруди. Екскаватори обладнують різним змінним устаткуванням: прямою лопатою — для розроблення ґрунту вище рівня стоянки екскаватора; зворотною лопатою — для розроблення ґрунту нижче рівня стоянки екскаватора (переважно для копання котлованів та траншей); драглайиом — для розроблення ґрунту нижче рівня стоянки екскаватора у разі копання глибоких котлованів, широких траншей, зведення насипів; грейфером — для копання невеликих, але досить глибоких котлованів, а також виконання вантажно-розвантажувальних робіт; телескопічним обладнанням — для планувальних робіт (екскаватори-планувальники).
Найбільш поширені екскаватори, обладнані прямою чи зворотною лопатами та драглайиом.
Одноківшеві екскаватори бувають з механічним (канатним) чи гідравлічним приводом. Гідравлічні екскаватори порівняно з канатними мають значні конструктивні та технологічні переваги.
У промисловому та цивільному будівництві в основному застосовують прямі та зворотні лопати з ковшем місткістю 0,4... 1,25 м3 (рідше до 2,5 м3), а також драглайни та грейфери з ковшем місткістю 0,4...1,0 м3.
Багатоківшевими екскаваторами (ланцюгові та роторні поздовжнього копання) розробляють грунт нижче рівня стоянки (переважно траншеї під фундаменти, інженерні та трубопровідні мережі).
Землерийно-транспортні машини призначаються для копання окремими шарами, транспортування, відсипання та планування ґрунтів.
Бульдозер — це агрегат, що складається з гусеничного чи колісного трактора та навісного робочого обладнання (відвала та системи приводу відвала).
Потужність трактора — 55...450 кВт, а в окремих випадках — 800 кВт і більше. Бульдозери використовують для копання ґрунту, переміщення та планування його, а також зачищання ґрунту в котлованах, що були розроблені землерийними машинами. Бульдозер, обладнаний навісним статичним розпушувачем, призначається для розпушування мерзлих та напівскельних ґрунтів. Надпотужні бульдозери (потужність яких більше ніж 400 кВт) пристосовані для ефективного розпушування дуже промерзлих глинистих та напівскельних, а також тріщинуватих скельних ґрунтів.
Скрепери бувають причіпні (місткість ковша 2,25...15 м3) та самохідні (4,5...25, у майбутньому до 50 м3). Для завантаження самохідних скреперів застосовують трактори-штовхачі.
Скреперами копають, транспортують м'які та сипкі грунти, відсипають окремими шарами. Скрепери широко застосовують для виїмки та транспортування мерзлих, напівскельних та тріщинуватих скельних грунтів після попереднього розпушування навісними статичними розпушувачами.
Одноківшеві навантажувачі, особливо на пневмоколісному ходу, завдяки високій мобільності та значній продуктивності набувають дедалі більшого застосування в будівництві. їх використовують як навантажувальне, вантажно-транспортне та допоміжне устаткування, що може бути обладнане 20...ЗО і більше змінними робочими органами.