земляные работы
Землеройно – транспортные машины
Основные землеройно-транспортные машины – скреперы и бульдозеры, которые за один цикл разрабатывают грунт, перемещают, разгружают в насыпь и возвращаются в забой порожняком. Скреперы – наиболее высокопроизводительные землеройно-транспортные машины. Их эксплуатационные возможности позволяют разрабатывать котлованы и планировать поверхности. Есть прицепные (с объемом ковша 3,7 и 8 м3), полуприцепные (4,5 м3) и самоходные (8,15 и 25 м3) скреперы. Применение прицепных и полуприцепных скреперов более эффективно при транспортировке грунта на расстояние до 1 км, а самоходных – до 3км. С помощью скреперов ведут разработку, транспортировку и укладку грунтов Iи II групп по трудности разработки (песчаных, супесчаных, лессовых, суглинистых, глинистых и др. не имеющих валунов, с примесью гальки и щебня в объеме не более 10%). Плотные грунты необходимо предварительно рыхлить.
Цикл работы скрепера состоит из набора грунта, движения нагруженного скрепера, разгрузки ковша и движения порожнего скрепера. Скрепер с объемом ковша 3-8 м3 снимает ковшом стружку грунта толщиной 0,12 – 0,35 и шириной 1,65 – 2,75 м. толщина осыпаемого слоя 0,35 – 0,5 м. Для обеспечения равномерной толщины осыпаемого грунта ковш разгружают только при движении скрепера. Грунт набирают при прямолинейном движении скрепера. Для увеличения толщины стружки, сокращения затрат времени и пути наполнения ковша применяют тракторы-толкачи, число которых зависит от типа скрепера, вместимости ковша и дальности транспортировки (1 толкач на 2 – 16 скреперов). Длина пути наполнения ковша при совместной работе скрепера и толкача в супесчаных и суглинистых грунтах сокращается до 10 – 12 м, в глинистых – до 15 -18 м при нормальном пути наполнения 22 – 26 м. при этом толщина стружки увеличивается на 20 – 25%. Трактор-толкач особенно эффективен при разработке плотных и тяжелых грунтов, когда усилия тягоча скрепера при наборе грунта не хватает.
В зависимости от вида скреперы набирают грунт различными способами. Способ набора грунта постоянной толщины тонкой прямой стружкой применяют на любых связных грунтах при работе под уклон. Клиновой, т.е. с переменной толщиной стружки, - при разработке любых связных грунтов на горизонтальных участках. Гребенчатый с переменным заглублением и выглублением ковша – при разработке сухих суглинистых и глинистых грунтов на горизонтальных участках. Клевковый – с переменным заглублением ковша скрепера на возможно большую глубину и последующим полным его выглублением (разновидность гребенчатого способа) – при разработке сухих песчаных и супесчаных грунтов на горизонтальных и наклонных участках.
Последовательность проходок может быть разной, на практике чаще всего используются схемы разработки грунта последовательными проходками (полоса рядом с полосой), проходками через полосу и ребристо-шахматными проходками. Разработка по схеме «полоса рядом с полосой» нерациональна из-за потерь грунта в виде боковых валиков. Разработка грунта проходками через полосу и по ребристо-шахматной схеме уменьшает рассыпание при резании и способствует лучшему наполнению ковша. В зависимости от характера возводимого сооружения, взаимного расположения мест укладки и разработки грунта, а также от местных условий применяют следующие траектории скреперов: эллиптическую, спиральную, «восьмеркой», зигзагообразную, челночно-поперечную и челночно-продольную.
Наиболее простая – эллиптическая схема, она применяется в большинстве случаев при планировочных работах в промышленном и гражданском строительстве. Наибольший эффект дает при возведении насыпей или разработке выемок на линейно-протяженном строительстве с высотой насыпи или глубиной выемок не более 2 м, т.е. когда не требуется устройство выездов. Спиральная схема представляет собой разновидность эллиптической, она применяется при возведении широких насыпей из двухсторонних резервов или широких выемок высотой или глубиной до 2,5 м. Не требует устройства съездов и выездов. Поскольку отсыпка грунта по этой схеме производится перпендикулярно оси возводимого сооружения, сокращается дальность транспортировки, что увеличивает производительность.
Схема движения скрепера по «восьмерке» применяется в подобных условиях, что и эллиптическая. Отличием является то, что скрепер при движении по «восьмерке» чередует правые и левые повороты, что улучшает технико-эксплуатационные показатели и почти вдвое сокращает время на повороты. Производительность скрепера повышается на 3 – 5 %. Схема движения скрепера по зигзагу применяется при возведении насыпей высотой до 6 м из резервов по длине захвата 200 м и более. Уменьшается число поворотов и дальность возки грунта, до 15% повышается производительность работы скрепера по сравнению с организацией работы по эллиптической схеме.
Челночно-поперечную схему применяют при возведении насыпей высотой менее 1,5 м при работе из двухсторонних резервов. Движение скреперов аналогично движению по эллиптической схеме, но по сравнению с эллиптической схемой производительность скрепера в этом случае выше на 20 – 25%.
Челночно-продольная схема движения скреперов применяется при возведении насыпей до 5 – 6 м с заложением откосов не круче 1:2 с транспортировкой грунта из двухсторонних резервов. Холостой пробег скрепера сокращается при этой схеме до минимума. При вертикальной планировке площадей рекомендуются эллиптическая, спиральная и челночно-поперечная схемы движения скреперов. Скреперные работы рационально производить в две смены. Тяжелые грунты, а также грунты с примесями, разработка которых затруднена, предварительно рыхлят на толщину срезаемой стружки. Для рыхления применяют рыхлители – навесное или прицепное оборудование к гусеничному трактору. Рыхлитель оборудован пятью стойками-ножами, при рыхлении особо плотных грунтов пользуются тремя – вторую и четвертую снимают.
Как правило, бульдозерами разрабатывают грунт в неглубоких и протяженных выемках и резервах для перемещения его в насыпи на расстояние до 100 м (при применении более мощных тракторов можно перемещать грунты и на большие расстояния). Бульдозеры применяют для окучивания грунтов, обратной засыпки траншей и пазух котлованов, зачистки дна котлованов после экскаваторных работ, для разравнивания и планировки грунта. Выемки бульдозером разрабатывают ярусами, соответствующими толщине стружки, снимаемой за одну проходку от начала выемки к середине. При этом обеспечивают эффективную работу бульдозера под уклон. Цикл работы бульдозера состоит из следующих операций: резания и набора грунта путем снятия стружки под уклон; перемещения грунта с надвижкой его отвалом; разгрузки грунта и возвратного холостого хода.
На этапе перемещения грунта наблюдаются его потери от осыпания в сторону отвала. Для уменьшения потерь отвалы оборудуют по бокам открылками ящичного типа.
Планировка площадок бульдозерами выполняется преимущественно двумя способами: траншейным и послойным. По первому способу выемку разбивают на ярусы глубиной 0,4 – 0,5 м. Разработка каждого яруса ведется траншеями на ширину отвала с оставлением между ними полосы нетронутого грунта шириной 0,4 – 0,6 м. Этот грунт срезают бульдозером в последнюю очередь. Траншейный способ исключает значительные потери грунта при транспортировке, поэтому он более производительный. При послойном способе выемка разрабатывается слоями на толщину снимаемой стружки за один проход бульдозера последовательно по всей ширине выемки или отдельным ее частям. Этот способ применяется при небольшой глубине срезки и сложном очертании площадок.
Если грунт перемещают на расстояние свыше 40 м, применяют разработку с промежуточным валом, а также спаренную работу двух бульдозеров. Отсыпку грунта ведут послойно, начиная с точки, наиболее удаленной от места забора, путем постепенного подъема отвала. Возвращается бульдозер в забой для повторения цикла при дальности перемещения до 70 м задним ходом без разворота машины. При разработки особо плотных грунтов их предварительно разрыхляют.