Планировка местности и откосов

Основные виды земляных работ

 

Земляные работы являются наиболее трудоемкими и тяжелыми в строительстве и составляют примерно 10% общей стоимости и трудоемкости. К земляным работам относят рыхление твердого и скального грунта для последующей разработки, отрыв котлованов, траншей и каналов, вскрышные работы, перемещение грунта в отвал, возведение насыпей с уплотнением грунта, зачистки дна и откосов земляных сооружений, обратную котлованов и траншей после возведения фундаментов и укладки труб, уплотнение грунта, планировку поверхности.

Грунт разрабатывают следующими основными способами: – механическим, гидравлическим, при котором струей воды размывают подошву забоя и вызывают обрушение грунта, при подводной выемке разрушение может осуществляться механическим путем с одновременным всасыванием смеси грунта с водой землесосными снарядами и транспортированием смеси грунта с водой (пульпы) по пульпопроводу в намывное сооружение; – взрывным, при котором горные породы и различные грунты разрушаются давлением газов, образующихся при мгновенном сгорании взрывчатых веществ.

Наиболее характерными видами земляных работ, производимых сухим способом в дорожном, гидротехническом и мелиоративном строительстве, и массовыми средствами их выполнения являются: – возведение насыпей, дамб, валов и других насыпных земляных сооружений с транспортировкой грунта из резервов скреперами, одноковшовыми экскаваторами и грейдерами-элеваторами с автосамосвалами и тракторными саморазгружающимися прицепами; – возведение насыпей из боковых резервов (в равнинной местности) скреперами, бульдозерами, экскаваторами, грейдерами-элеваторами, грейдерами и автогрейдерами тяжелого типа; – возведение насыпей с одновременной разработкой выемок продольным перемещением грунта вдоль трассы (при устройстве подходов к мостам) скреперами и бульдозерами; – разработка выемок, резервов, котлованов, каналов, вскрышные и другие подобные работы с транспортировкой грунта в кавальеры и отвалы скреперами, грейдерами-элеваторами и одноковшовыми экскаваторами с автосамосвалами и тракторными саморазгружающимися прицепами; – террасные работы (на склонах гор) в полувыемках и полунасыпях бульдозерами, грейдерами и автогрейдерами тяжелого типа; – планировка и разравнивание грунта (отдельные срезки, подсыпка неровностей, а также разравнивание грунта в насыпях после выгрузки его из транспортных средств) бульдозерами, грейдерами, автогрейдерами среднего и тяжелого типов; – профилировка грунтовых дорог грейдерами, автогрейдерами среднего и тяжелого типов; – разработка корыта в земляном полотне грейдерами и автогрейдерами среднего и тяжелого типов; – зачистка откосов откосниками грейдеров, автогрейдеров, бульдозеров и зачистными планировочными машинами; – устройство осушительной и оросительной сети специальными ирригационными и траншейными экскаваторами, прицепными канавокопателями, грейдерами и бульдозерами; – рытье и засыпка траншей при укладке водо-, газо- и нефтепроводов, дренажных труб и других подземных коммуникаций траншейными экскаваторами и бульдозерами.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

 

Скреперные работы

Скреперы применяют для разработки грунта I—III категорий, а также IV категории с предварительным разрыхлением (табл. 2.1) с перемещением ваться трактором как толкачом для заполнения скреперного ковша «с шапкой», а также скрепером большей мощности с толкачом при загрузке (табл. 2.2).

При работе скреперов с толкачами и заполнении скреперного ковша «с шапкой» производительность увеличивается в 1,2—1,3 раза, а у скреперов большей емкости (с тракторами того же класса) — в 1,5 раза.

При небольших объемах работ и единичном использовании скреперов следует заполнять их ковши до геометрической емкости с помощью собственного тягового усилия трактора, за исключением работы в тяжелых условиях, когда также требуется толкач.

Для самоходных скреперов без ведущей задней оси применение толкача при заполнении ковша обязательно. Подталкивание скрепера начинают после заполнения его ковша на 25—30%. Во избежание простоев толкача его работу следует организовать так, чтобы он обслуживал не менее трех—пяти скреперов.

Использование самоходных скреперов рентабельно только при больших дальностях возки — свыше 0,5 км (табл. 2.3), поскольку в этом случае можно реализовать его основное качество — высокую скорость движения. Кроме того, при небольших дальностях возки нецелесообразно строить и содержать грунтовую дорогу для движения самоходных скреперов. Рентабельность использования самоходных скреперов устанавливается в каждом отдельном случае в зависимости от дальности возки грунта, уклонов местности и наличия подъездных путей.

Рис. 2.4. Возведение насыпи (1) из боковых резервов (2) скрепером при движении его по эллипсу (штриховая линия) и по «восьмерке» (сплошная линия)

Возведение насыпей с отсыпкой грунта из резервов обычно производят скреперами по схеме, изображенной на рис. 2.4. В зависимости от высоты уплотнения грунта по ширине насыпи, соблюдение проектной крутизны откосов и безопасность движения скреперов по краю насыпи (рис. 2.5, а).

Для равномерного послойного разравнивания и качественного уплотнение насыпи, фронта работ и других условий движение скреперов осуществляется по эллипсу или по «восьмерке».

Рис. 2.5. Порядок возведения насыпи скреперами:
а — отсыпка от краев к середине; б—последовательность разгрузки скреперов на насыпи для лучшего предварительного уплотнения грунта (показана цифрами)

Скрепер набирает грунт при движении по резерву. Для подъема скре-ния грунта движущимися скреперами следует применять определенную последовательность их разгрузки (рис. 2,5, б).

Рис. 2.6. Разработка выемки скреперами с продольным перемещением грунта в насыпь; 1 — место набора грунта скреперами; 2 — место разгрузки скреперов; 3 — разравнивание грунта в насыпи бульдозером

Разработка выемок с продольным перемещением грунта в насыпь. Выемку разрабатывают продольными ходами. При этом скрепер перемещает грунт из выемок в насыпь по круговой схеме (рис. 2.6). При разработке небольших выемок целесообразно перемещать грунт из выемки в обе стороны, так как при такой схеме работы уменьшается число поворотов скрепера за рабочий цикл и, следовательно, сокращается продолжительность последнего. Грунт в насыпи отсыпают послойно.

Рис. 2.7. Послойная разработка скреперами выемки (а) и планировка ими пологих откосов (б)

Планировка местности. При планировке скреперами неровной местности схема их проходов должна предусматривать наименьшее число поворотов. Наиболее целесообразна схема, при которой скрепер перемещается по прямой, попеременно срезая грунт с бугров и разгружая его в низких местах, как это показано на рис. 2.8.

Приемы работы, увеличивающие производительность скреперов. В целях лучшего заполнения ковша скрепера, сокращения продолжительности процесса наполнения и повышения производительности рекомендуются следующие приемы работы.

1. Ковш заполнять грунтом при движении скрепера под уклон откоса. При таком способе работы возрастает усилие резания за счет использования собственного веса скрепера и трактора, вследствие чего можно увеличить глубину резания и повысить производительность на 20—30%. При этом выемку или резерв целесообразно разрабатывать не длинными наклонными участками (рис. 2.9, а), а короткими, на большую глубину (рис. 2.9, б).

Рис. 2.8. Планировка местности скреперами:
1 — места разгрузки: 2 — места набора грунта

Экономически наиболее выгодна дальность возки грунта 400—600 м. Выемку разрабатывают послойно (рис. 2.7, а), вследствие чего на откосах остаются уступы. Если уклон откосов не превышает 0,35, их можно планировать скрепером или бульдозером (2.7, б) продольными ходами. Предельно допустимый уклон откоса — не выше 0,5.

2. Применять рациональные способы заполнения ковша скрепера в зависимости от структуры и категории грунта; широко применяются многорядный, ступенчатый, гребенчатый и шахматно-гребенчатый способы ковша скрепера. При первых траншейных проходах улучшается наполнение ковша вследствие подпора от срезаемой стружки и призмы волочения грунта, стружка максимального периметра за счет оставшегося гребня с одновременным увеличением подпора (от призмы волочения грунта). Во второй половине, пути (при снижении силы тяги) — на половину его ширины.

При гребенчатом способе в первой половине рабочего пути срезается и при последующих проходах срезкой оставшихся уступов ликвидируется сопротивление грунта боковым стенкам ковша.

Рис. 2.9. Способы разработки выемок и резервов скреперами при движении под уклон:
а — длинными наклонными участками; б — короткими крутыми участками

Рис. 2.10. Способы наполнения ковша скрепера:
а — многорядный; б -— ступенчатый; в — гребенчатый; г — шахматно-гребенчатый; I путь загрузки

При ступенчатом способе в каждом заходе скрепера на первой половине рабочего пути грунт зарезается на всю ширину ковша, а на остальном рабочего пути глубина зарезания резко уменьшается, а подпор для образовавшейся призмы волочения осуществляется следующим гребнем, что способствует хорошему заполнению ковша.

Шахматно-гребенчатый метод совмещает в себе ступенчатый и гребенча-тьтй. Наполнение скреперов осуществляется в шахматном порядке (рис. 2.10, г).

3. Применять предварительное рыхление грунтов IV категории, а также смерзшихся грунтов и содержащих мелкие корни и камни. Наиболее экономично разрыхлять грунт отдельными продольными бороздами шириной до 0,5 м с расстоянием друг от друга на % ширины захвата ковша. Этот способ улучшает заполнение ковша (который направляют между бороздами) ввиду уменьшения сопротивления грунта, оказываемого боковым стенкам ковша. Кроме того, усиливается напор грунта при проталкивании его в ковш за счет увеличения сечения стружки, сокращается путь заполнения ковша, облегчается работа в тяжелых условиях и соответственно увеличивается производительность скрепера на 25—30%.

4. Широко использовать при больших объемах работ толкачи при загрузке скрепера, что позволит заполнять их ковши «с шапкой» и увеличить производительность на 30%.

5. Применять ковш со ступенчатыми ножами или днищем полукруглой формы и закругленной режущей кромкой, выступающей вперед и несколько отогнутой книзу (по предложению ЦНИИО Минтрансстроя). Как показали исследования и эксплуатационные испытания, при таком ковше снижается энергоемкость процесса резания и улучшается наполнение ковша.

Бульдозерные работы

Бульдозеры применяют для разработки грунтов I—III категорий и грунтов IV категории с предварительным разрыхлением и для перемещения их на расстояние до 100 м. Выбор типа бульдозера по тяговому классу трактора зависит от вида и объема работ- Тракторные колесные бульдозеры тягового класса 1,4 тс «Беларусь» и гусеничные классов 3 и 4 тс применяют преимущественно в сельском строительстве и при небольших объемах земляных работ. Для повышения эффективности работы этих бульдозеров на грунтах III категории последние следует предварительно разрыхлять. Бульдозеры на гусеничных тракторах классов 10, 15 и 25 тс широко применяют в промышленности и строительстве.

Рис. 2.11. График производительности гусеничных бульдозеров с тракторами различного класса в зависимости от дальности перемещения грунта

Из графика производительности (рис. 2.11) видно, что гусеничные бульдозеры наиболее эффективно применять для перемещения грунта на расстояние 25—50 м. Колесные бульдозеры со всеми ведущими колесами, как более мобильные и маневренные, экономичны при дальностях возки 50—100 м, а также при частых холостых заездах и перебросках с места на место.

Универсальные бульдозеры с поворотным отвалом применяют для земляных работ на косогорах: засыпки траншей, котлованов, для планировочных работ и др.

Разработка выемок с продольным перемещением грунта в насыпь. Эту работу целесообразно вести сквозными проходами (рис. 2.12) без холостых заездов. Общая дальность перемещения грунта не должна превышать до 0,3. Профиль по дну отрытого канала отделывают бульдозером продольными проходами.

Рис. 2.16. Устройство универсальным бульдозером полувыемки-полунасыпи на косогоре

Засыпка траншей, котлованов, оврагов и ям. Для засыпки траншей наиболее эффективен универсальный буль-нов и ям. При крутых откосах траншей, оврагов и ям грунт сталкивается под откос бульдозером до тех пор, дозер, который при этом движется вдоль траншеи и отвалом, поставленным под углом 55—60°, сдвигает в нее грунт. Засыпать траншеи можно и обычным бульдозером при движении поступательно-возвратными попереч-пока не образуется съезд, позволяющий производить дальнейшую засыпку.

Рис. 2.17. Разработка бульдозером нагорной канавы поперечными проходами

Планировка местности и откосов

Для срезания небольших возвышенностей, гребней и засыпки пониженных мест и впадин нож бульдозера устанавливают на уровне опорной поверхности гусениц. При перемещении бульдозер срезает часть грунта, подлежащего удалению, и передвигает его во впадины. Подобную планировку выполняют за несколько проходов, двигаясь в различных направле-та и материалов может быть использован бульдозер при движении его вперед с ножом, установленным на уровне опорной поверхности гусениц. Для этих работ особенно рекомендуется применять систему «Автоплан-1».

Приемы работы, повышающие производительность бульдозеров.

Рис. 2.18. Перемещение грунта бульдозером под уклон

Целесообразно на подобных работах использовать бульдозеры с сис-стемой «Автоплан-1», обеспечивающей автоматическую планировку местности.

Рис. 2.19. Перемещение грунта двумя бульдозерами:
а — призма грунта при захвате спаренными бульдозерами; б-™ призма грунта у одиночных бульдозеров

Откосы планируют во время выпол: нения бульдозером основных работ. Большие и пологие откосы можно планировать продольными движениями универсального бульдозера, для планировки крутых откосов применяют откосник, являющийся съемным дополнительным оборудованием для бульдозеров классов 10; 15 и 25 тс.

Разравнивание грунта и дорожно-строительных материалов. При возведении насыпей экскаваторами, земле-возами и самосвалами грунт отсыпается в большинстве случаев кучами, как и при разгрузке различных дорожно-строительных материалов (песка, щебня, гравия). Для разравнивания грун-вать объем призмы грунта, перемещаемой отвалом. Могут быть рекомендованы следующие приемы работы для увеличения производительности бульдозера.

1. Перемещение грунта или зареза-ние его ножом отвала при движении бульдозера под уклон (рис. 2.18). При работе даже на уклоне 0,1—0,2 производительность бульдозера повышается в 1,3—1,4 раза, при большем уклоне она может быть повышена в 2 раза и более. Предельно допустимый уклон 0,5.

2. Перемещение грунта или других строительных материалов двумя (рис. 2.19), тремя или четырьмя буль«дозерами. Объем призмы волочения у двух бульдозеров в 2,5—3 раза больше, чем у одиночного отвала. Выстроенные в ряд бульдозеры е отвалами, установленными на уровна опорной поверхности гусениц и вплотную примыкающими друг к другу, на одной и той же скорости передвигают сплошной вал грунта, оставляя за собой спланированное земляное полотно. Средняя дальность перемещения грунта не должна превышать 40—50 м.

3. Перемещение грунта или других строительных материалов в траншее. Такой способ работ, описанный выше, увеличивает производительность бульдозера в 1,5—2 раза.

4. Использование боковых открылков (уширителей) и верхних козырьков к отвалам бульдозеров, а также отвалов совкового типа (при работе на торфе и угле) увеличивает производительность бульдозеров от 1,5 до 3 раз в зависимости от материала. Боковые открылки наиболее рационально устанавливать под углом 45 или 60° к продольной оси, что обеспечивает наибольший объем призмы перемещаемого грунта. Исходя из того же принципа изготовляют отвалы совкового типа.

Однако в связи с тем, что подобные открылки участвуют в резании грунта, воспринимая дополнительные усилия, требуется весьма прочное их крепление и усиление конструкции отвала. Поэтому при изготовлении открылков на месте работ их устанавливают плоскостями параллельно продольной оси бульдозера. Это несколько снижает производительность, но значительно облегчает конструкцию крепления открылков. G боковыми открылками целесообразно одновременно устанавливать и верхний козырек, образуя, таким образом, бездонный ковш.

5. Применение зубьев и выступающего центрального ножа, устанавливаемых на отвал для работы в тяжелых условиях, когда требуется предварительное разрыхление грунта.