Расстояние экскаватора до откоса котлована

Проходки экскаваторов при разработке котлованов и определение их параметров

8.1.1 Котлованы и сооружения с большим объемом грунта, перемещаемого в отвалы, целесообразно разрабатывать экскаваторами «обратная лопата», а при значительной их глубине – также и драглайнами.

8.1.2 На схему движения и размеры забоев оказывают влияние размеры котлована и основные рабочие параметры экскаватора (рисунок 8.1): оптимальный радиус копания (резания) R, составляющий 0,8…0,9 наибольшего радиуса копания R max ; максимально возможные высота и глубина копания ±H max ; наибольшие радиус и высота выгрузки грунта. Эти параметры указаны в сборнике ЕНиР Е2-1 и других справочниках по строительным машинам [3].

8.1.3 Грунт вначале разрабатывают на перемещение, как правило, в средней части (зоне) котлована (с проходками, параллельными длинной стороне котлована) с применением забоев лобового – шириной до 1,7R или уширенного лобового – шириной до 2R, с движением по зигзагу (рисунок 8.2). При ширине этой части более 2R целесообразно предусматривать ряд параллельных проходок вдоль длинной стороны: первую с применением лобового и последующих с применением боковых забоев. Разработанный грунт автосамосвалами или бульдозерами перемещают на специальную карту (см. подраздел 5.2).

8.1.4 Затем грунт разрабатывают боковыми забоями в отвалы, располагаемые вдоль длинных сторон котлована так, чтобы не создавать помех для выполнения последующих работ. В отвалы направляют и грунт «недобора».

8.1.5 Толщину «недобора» (таблица 8.1) при разработке грунта экскаваторами с гидравлическим приводом можно принимать h_нед = = 0,05…0,1* м. Объем «недобора», м 3 , для прямоугольного в плане котлована можно определить по формуле

где А и Б – соответственно, ширина и длина котлована по дну, м.

Т а б л и ц а 8.1 – Допустимая величина недобора грунта

8.1.6 Ширину зон разработки в отвалы по верху и по низу при указанном выше котловане определяют по формуле (см. рисунок 8.2)

где V_зп – объем засыпки пазух фундамента (см. таблицу 4.1), м 3 ;

*Со специальными средствами контроля и автоматизации (инфракрасными излучателями и др.)

N_зо – число зон котлована, разрабатываемых в отвалы, и число отвалов. При прямоугольном котловане N_зо = 2;

l_зо – длина зон котлована, разрабатываемых в отвалы и расчетная длина самих отвалов, определяемая как среднее арифметическое между длинами котлована понизу (Б) и поверху (Б_в), м;

H_к – глубина котлована, м.

Рисунок 8.1 – Профиль забоя обратной лопаты и рабочие параметры экскаватора 1 – отвал; 2 – зона «недобора»; 3 – зона разработки на перемещение; 4 – зона разработки в отвал Рисунок 8.2 – Поперечный профиль котлована с зонами разработки

1 – контуры опорной части экскаватора; 2, 3 – направление движения и стоянки экскаватора; Рисунок 8.3 – Схема бокового забоя для определения его размеров

8.1.7 Ширину зоны проходки (проходок) с разработкой грунта на перемещение поверху Ш_тв, влияющие на схему движения экскаватора (см. рисунок 8.2), определяют по формуле

8.1.8 Отвалы грунта с крутизной откосов 1:m = 1:1 следует располагать не ближе 1 м от бровок котлована (берма должна быть шириной, Ш_б, не менее 1 м). Высоту отвалов h_о (при условии h_о ≤ ) можно определить по формуле

, (8.4)

где К_р – коэффициент первоначального разрыхления грунта (см. таблицу 3.2);

, – см. в формуле (8.2).

8.2 Выбор модели экскаватора «обратная лопата»

8.2.1 Рекомендуем выбирать модели экскаватора с гидравлическим приводом и максимальной глубиной копания большей, чем глубины котлованов на 0,5…1 м при связных и на 1…1,5 м при несвязных грунтах и с учетом наибольшей заполняемости ковшей (см. таблицу 5.1). При этом следует указывать в КП исполнения выбранных экскаваторов по вместимости ковшей, характеристикам стрел и рукоятей.

8.2.2 Окончательный выбор модели выполняют после проверки возможности работы «в отвалы» в боковом забое по главным условиям:

— возможности охвата работой с одной стоянки наиболее удаленных точек в зоне разработки (S) и выгрузки в отвал (Т), по рисунку 8.3;

— безопасности работы у бровки откоса.

8.2.3 Возможность охвата крайних точек забоя с отвалом может быть определена графически или по формуле

, (8.5)

где b₁ и b₂ – максимально допустимые расстояния от оси проходки экскаватора до точек резания (S) и отсыпки (Т) грунта (ось проходки по берме показана условно) ;

В – заложение откоса, м. В = (H_к – h_нед)m;

Ш_о – см. формулу (8.2);

b_о – ширина отвала, м. b_о = 2 h_о (см. п. 8.1.8).

Наибольшие величины b₁ и b₂ определяются по формулам

; (8.6)

, (8.7)

где R_n – наибольший радиус копания на уровне подошвы откоса, м;

l_пер – длина рабочей передвижки экскаватора, которую можно принимать по таблице 8.2, м;

R_в – наибольший радиус выгрузки на соответствующей высоте, м.

Т а б л и ц а 8.2 – Рекомендуемая величина шага передвижки экскаватора

8.2.4 При отсутствии графиков траектории режущей кромки ковша определенной модели «обратной лопаты», с достаточной степенью точности R_n можно определить с использованием графика на рисунке 8.4. Для этого следует рассчитать отношение глубины выемки (Н_к) к максимальной глубине копания грунта экскаватором выбранного исполнения и по нему определить отношение R_n/R max = N_n, соответствующее вышеописанному условию. Тогда

Например, при глубине котлована Н_к=2 м, при планировании применения экскаватора Э-5015 с вместимостью ковша 0,5 м 3 (-Н max = 4,5 и R max = =7,3 м) результаты определений следующие:

= 2/4,5 = 0,44. Тогда интервал N_n = 0,88…0,94. Принимаем с гарантией N_n = 0,88, при котором R_n = 7,3 ∙ 0,88 = 6,24 м.

8.2.5 Аналогично, с достаточной степенью точности можно определить и R_в с использованием графика на рисунке 8.5*. Для этого следует рассчитать отношение требуемой высоты выгрузки (Н_в) к R max и по нему определить отношение Н_в/R max =N_в, соответствующее вышеописанному условию. Тогда

Например, при требуемой высоте выгрузки по высоте отвала Н_в = 2,2 м (экскаватор Э-5015 с = 3,9 м), результаты определений следующие: Н_в/ R max = 2,2/7,3 = 0,30. Интервал N_в = 0,67…0,71. Тогда, учитывая вместимость ковша менее 1 м 3 , принимаем с гарантией N_в = 0,67,

*Графики на рисунках 8.4 и 8.5 построены по данным восьми исполнений экскаваторов: РС200-7 и ZX200 японского производства; ЕК220-06, ЕК270-05 и ЕК400-05 российского производства.

при котором R_в = 7,3 ∙ 0,67 = 4,89 м.*

8.2.6 Безопасность работы обеспечивается при условии

где B – см. в формуле (8.5);

B_o – ширина опорного контура экскаватора, м, составляющая от 2,5…2,9 м до 3,0…3,9 м у экскаваторов с вместимостью ковшей, соответственно, от 0,4…1,0 м 3 до 1,25…2,5 м 3 ;

K_o – коэффициент, учитывающий положение бровки откоса относительно крайней точки опоры – Q; K_o = 0,5…0,7. **

8.2.7 Значительное превышение левой части формулы (8.5) над правой позволяет выгрузку грунта осуществлять на большем радиусе R_в’ (вместо R_в) в точку Т’ (вместо Т), уменьшая угол поворота платформы экскаватора, или смещать ось его пути (см. рисунок 8.3).

8.2.8 Поперечное сечение части котлована, грунт из которой предназначен для перемещения на карту насыпи вначале лобовым, а затем боковым (боковыми) забоем (забоями), приведен на рисунке 8.6. Границы забоев (проходок) определяются рабочими параметрами экскаватора.

8.2.9 Расстояние b₁ определяют по формуле (8.6) с соблюдением условия по формуле (8.10), а b₃ в КП можно принимать до 0,85R. Расположение автосамосвала должно отвечать условиям:

— центр кузова должен располагаться по дуге радиуса не более R_в;

— между окружностью, описываемой хвостовой частью экскаватора,

и выступающими частями автосамосвала должен быть интервал шириной не менее 1 м;

— как и экскаватор, автосамосвал должен двигаться и устанавливаться на расстоянии не ближе 1 м от бровок выемок (за пределами призмы обрушения грунта).

1- ось первой проходки экскаватора;

2 — то же, последующих;

3 — линии контуров проходок.

Рисунок 8.6 – Схема для определения размеров боковых забоев при разработке грунта на перемещение

* При погрузке грунта в автосамосвал высота выгрузки должна быть выше борта кузова не менее чем на 0,5…1 м.

** Для пневмоколесных экскаваторов следует принимать К_о ≥ 0,7 с учетом расположения выносных опор.

1, 2 – линии границ максимальных величин R_n / R max .

Рисунок 8.4 – График для определения радиуса резания грунта экскаваторами «обратная лопата» у подошвы откосов, R_n

1, 1а – линии границ максимальных величин R_в / R max для экскаваторов с вместимостью ковшей 0,8…1 м 3 (R max = 8,8…10,0 м); 2, 2а – то же, для экскаваторов с вместимостью ковшей 1,2…1,9 м 3 (10,0..11,9 м).

Рисунок 8.5 – График для определения радиуса выгрузки грунта экскаваторами «обратная лопата», R_в

Строительные конструкции

Чичерин Василий. Блог инженера

Разработка котлована экскаваторами. Общие сведения

Способы разработки грунта принимаются в зависимости от конструкции и глубины заложения фундамента. Грунты под малозаглубленные ленточные и столбчатые фундаменты могут разрабатываться вручную, а выемка грунта под заглубленные фундаменты и фундаменты с цокольным (подвальным) этажом разрабатывается механизированным способом. Учитывая то, что ширина индивидуального дома редко превышает 12—15 м, разработку котлована можно вести экскаватором, оборудованным обратной лопатой, с ёмкостью ковша 0,25—0,65 м3 на гусеничном или колесном шасси или экскаватором-погрузчиком (рис. 1).

Рис. 1. Схема разработки котлована экскаватором: 1 — экскаватор; 2 — грунт для обратной засыпки; 3 — недобор грунта экскаватором 10—15 см	Рис. 2. Крутизна откосов котлованов и траншей в грунтах естественной влажности: а — песчаный грунт; б — супесь; в — глины и суглинки

Недобор грунта разрабатывается вручную перед устройством фундамента. При разработке грунта в радиус действия экскаватора не должны попадать провода линии электропередач. Грунт, выбираемый из котлована (траншеи), необходимо размещать на расстоянии не менее 1 м от края разработки. Рытье котлована и траншей с вертикальными стенками без крепления можно производить только в грунтах естественной влажности и при отсутствии грунтовых вод.

Глубина выемки, м, не должна превышать:

· в песчаных и гравелистых грунтах — 1;

· в супесчаных — 1,25;

· в глинах и суглинках — 1,5;

· в особоплотных грунтах — 2,0.

Работы по сооружению фундамента в траншеях без креплений следует производить сразу же за отрывкой грунта во избежание его осыпания или сползания. Если в траншее будут находиться люди, ширина ее должна быть не менее 0,7 м с учётом креплений.

Соблюдение правил производства земляных работ позволит избежать выполнения дополнительных работ из-за обрушения и сползания откосов, перебора выемки грунта и др.

Разработка котлована и траншей на глубину, превышающую пределы, указанные выше, производится с откосами или с креплением вертикальных стенок. Допустимая крутизна откосов котлованов и траншей в грунтах естественной влажности показана на рис. 2.

Минимальная ширина траншей должна удовлетворять следующим требованиям:

под ленточные фундаменты и конструкции подвального этажа — с учётом размеров конструкции, опалубки и ее крепления с добавлением 0,2— 0,3 м с каждой стороны;

под трубопроводы — не менее наружного диаметра трубы с добавлением 0,5 м при укладке отдельными трубами.

При наличии в период производства работ подземных вод мокрыми следует считать грунты, расположенные выше или ниже уровня грунтовых вод на величину капиллярного поднятия:

· 0,3—0,5 м — для песков, от пылеватых до крупных;

· 1,0м — для суглинков и глин.

Разработку грунта в котлованах или траншеях при переменной глубине заложения фундаментов следует вести уступами (рис. 3).

Рис. 3. Схема котлована с переменной глубиной заложения фундамента

Рис. 5. Схема обратной засыпки пазух фундамента: 1 — фундамент; 2 — стена подвала; 3 — гидроизоляция; 4 — асбестоцементные плоские листы; 5 — бетонный пол подвала; 6 — зона уплотнения грунта вручную; 7 — граница засыпки дренажа песком; 8 — дренажная труба; 9 — засыпка дренажа щебнем; 10 — слои грунта, уплотняемые легкими механическими трамбовками; 11 — отмостка; 12 — вентиляционный короб; 13 — перекрытие подвального этажа; 14 — утепленная кирпичная стена. Примечание.Толщина отсыпаемого слоя грунта принимается до 0,25 м.

Отношение высоты уступа к его длине должно быть не менее: при связных грунтах — 1:2; при несвязных грунтах — 1:3. Это соотношение — упрощенный вариант, позволяющий без расчета границы сжимаемой зоны и несущей способности грунта сохранить устойчивость основания.

Защита котлована от грунтовых вод

Многие застройщики начинают строительство дома без проведения инженерно-геологического исследования участка. При наличии высокого уровня грунтовых вод в разработанный котлован может просочиться вода и воспрепятствовать сооружению фундамента. При возведении монолитного фундамента на слабопроницаемых грунтах уложенная в конструкцию бетонная смесь будет подмываться и вымываться грунтовыми водами, что приведёт к разрушению сооружения. В таких случаях приходится срочно принимать меры по защите основания от замачивания. Даже круглосуточная откачка воды не остановит приток грунтовых вод.

Защитить основание можно искусственным понижением уровня грунтовых вод с помощью специального водопонизительного оборудования: электроосушением с использованием установок типа ЛИУ; вакуумированием с применением установок типа УВВ-1, УВВ-2 и ЭВВУ (эжекторных вакуумных водопонизительных установок) или другого оборудования. Но эти дорогостоящие и сложные способы защиты котлована редко используют даже специализированные фундаментостроительные организации. Устраивать противофильтрационные диафрагмы способом «набивного шпунта» или «стена в грунте» тоже трудозатратно и еще дороже. Стоимость водопонижения может приблизиться к стоимости строительства фундамента, что значительно дороже стоимости гидрогеологических изысканий строительной площади.

Рис. 4. Вариант защиты котлована от грунтовых вод: 1 — фундамент; 2 — песчаная подушка; 3 — канава для сбора воды; 4 — гравийная пригрузка; 5 — шпунтовая стенка; 6 — верхний слой водоупора; 7 — уровень земли

В слабопроницаемых грунтах наиболее предпочтительным является способ открытого водоотлива в тех случаях, когда отсутствует опасность суффозии (разрушение структуры грунта). Котлован можно оградить шпунтовыми стенками (деревянными или металлическими) (рис. 4). Однако такой способ требует наиболее пологих откосов и увеличивает объем земляных работ.

Засыпка пазух траншей и котлованов

Обратная засыпка пазух грунтом производится после проверки устройства фундаментов, прокладки трубопроводов, их испытания и сдачи по акту. Засыпка и послойное уплотнение грунта должны выполняться с обеспечением сохранности гидроизоляции фундаментов и стен подвала. Засыпку пазух доводят до отметок, гарантирующих надежный отвод поверхностных вод.

Обратную засыпку траншей, на которые не передаются дополнительные нагрузки, можно выполнять без уплотнения грунта, но с отсыпкой по трассе траншеи валика, размеры которого должны учитывать последующую осадку грунта. Узкие пазухи лучше засыпать малосжимаемыми грунтами (щебнем, песчано-гравийной смесью). Запас на осадку грунта без уплотнения принимается в процентах от высоты засыпки до 4 м для грунта:

· мелкий песок — 2;

· супесь и легкий суглинок — 3;

· глина тяжелая, суглинок, щебенистый грунт — 8.

При обратной засыпке пазух фундамента и стен подвала необходимо соблюдать нижеприведенные рекомендации с тем, чтобы давление грунта засыпки не повлияло на их устойчивость.

Засыпку пазух производят послойно. При этом толщина отсыпаемого слоя должна быть не более 25 см и число проходов не менее 4. Грунт уплотняют вручную, начиная с зон возле конструкций фундамента, стен подвала, мест ввода коммуникаций (рис. 5), а затем двигаются по направлению к краю откоса, применяя, если есть возможность, электротрамбовки типа ИЭ-4505, ИЭ-4502А. Верхний слой грунта уплотняют до отметки устройства отмостки. Чтобы уберечь гидроизоляцию стен подвала, ее закрывают плоскими асбестоцементными листами.

Рытье котлована под фундамент экскаватором

Строительство жилых домов, промышленных объектов, коттеджей и прочих строений невозможно представить без надежного фундамента, для возведения которого следует предварительно подготовить правильный котлован в соответствии со всеми требованиями и рекомендациями специалистов. В данной статье мы рассмотрим использование такой крупногабаритной техники, как экскаватор, при подготовке котлована для дальнейшего строительства.

Подготовительные мероприятия

Разработка котлована для устройства основания включает в себя выполнение следующих действий:

• составление схем и чертежей проведения земляных работ на участке (качественный анализ почвы на предмет его состава и плотности, определяется уровень залегания грунтовых вод);
• расчистка территории под строительство от старых коммуникаций, построек, мусора и прочих помех (в случае пролегания действующих коммуникационных систем необходимо согласовать их перенос);
• выполнение геосъемки площадки и нанесение разметки.

Закончив с проведением указанных видов работ, можно приступать к непосредственному рытью котлована. Представленная строительная процедура реализуется как вручную, так и посредством использования специальной техники.

Безусловно, первый способ существенно сэкономит средства, однако сильно отражается на времени обустройства. Быстрая отгрузка, вывоз излишек грунта в совокупности с качественным выравниванием грунта существенно упрощают процедуру подготовки котлована, поэтому рациональнее всего не скупиться в этом вопросе и воспользоваться услугами спецтехники.

В ее состав обязательно должны войти экскаватор и грузоподъемные машины, для которых следует организовать пути подъезда и при необходимости временные дороги.

Особенности устройства котлована

Немногим известно, что особенностью вырытого грунта является увеличение на 30-40% процентов своего объема. В этой связи при рытье котлована экскаватором следует организовать бесперебойную работу по вывозу излишков грунта, а также оставить определенную часть для присыпки возведенного фундамента.

Что касается формы и размеров котлована, то эти показатели находятся в прямой зависимости от вида выбранного основания. Так, в случае изготовления плитного фундамента следует обустраивать выемку, четкой прямоугольной формы. При выполнении основания по ленточной технологии необходимо сооружать котлован в форме траншеи, а в варианте возведения столбчатого фундамента в виде шурфов или скважин.

Глубина

Высота будущего котлована высчитывается на основе двух важных качественных показателей грунта: уровень промерзания и граница грунтовых вод. Важным моментом при обустройстве основания является расположение фундамента на 40-50 см ниже выявленного рубежа промерзания почвы.

Граница грунтовых вод должна находиться на расстоянии не менее 50 см от обустраиваемого основания. В противном случае понадобиться выполнять дополнительные работы по установке гидроизоляции фундамента и дренажной системы для отвода излишек воды, что существенно усложнит строительство и увеличит затраты.

Размеры сторон

При рытье котлована важно учитывать, что его длина и ширина зависят от размеров будущего строения и глубины обустраиваемого фундамента. С габаритами постройки все просто – длина и ширина основания должны превышать заявленные параметры возводимого сооружения на 40-50 см, по 20-25 см с каждой из сторон. Это расстояние необходимо для последующего размещения облицовочного слоя, который также должен иметь опору, а не находиться в подвешенном состоянии.

В соответствии с правилами техники безопасности необходимо обратить внимание на изготовление котлована в форме перевернутой трапеции, откосы которой будут впоследствии предохранять от непреднамеренного осыпания или сползания грунта.

Нижней точкой откоса котлована принято считать увеличенное на 40-50 см основание, а для расчета верхней необходимо в обратную сторону от дома на нулевом уровне грунта отмерить отрезок, равный глубине размещения фундамента. В конечном итоге должен получиться равнобедренный треугольник с двумя внутренними углами по 45º.

При возведении небольших построек с глубиной фундамента до 0,5 м рытье котлована следует осуществлять в произвольной форме. Как правило, это траншея с вертикальными откосами.

Оборудование котлована под ленточный фундамент

Представленная технология возведения предусматривает выполнение основания посредством заливки бетонным раствором подготовленной опалубки или кирпично-блочной кладки. Посмотрите видео, как происходит рытье котлована под ленточный фундамент с помощью экскаватора.

Такие особенности предопределают размеры необходимого котлована, который выполняется в форме заглубленной траншеи. Внешние значения котлована равны увеличенным на 40-50 см сторонам фундамента. Вместе с этим следует учитывать и расстояние опалубочных плит.

Технология обустройства

К выработке котлована под ленточный фундамент приступают после выполнения работ по разметке строительной площадки. При этом для упрощения процедуры копки, а также исключения проблем по выравниванию участка, следует предварительно снять 30-40 см дерна.

Рытье экскаватором траншеи целесообразнее всего осуществлять с верхнего угла, постепенно углубляясь по запланированным габаритам. Глубину котлована можно контролировать с помощью периодически погружаемых вех, на основе которых впоследствии можно осуществлять разметку фундамента и устанавливать опалубку.

Важным моментом при углублении траншеи на каждые 50 см является установка защитных щитов, предотвращающих осыпание почвы и необходимых для обустройства опалубки. Названные элементы устанавливают вручную и закрепляют посредством кольев. После сборки опалубочной конструкции данные распорки следует извлечь.

Для экономии средств в случае присутствия в грунте песчаного компонента его следует пропустить через специальную вертикальную сетку и складировать в непосредственной близости от обустраиваемого фундамента. Впоследствии песок понадобится для изготовления раствора и возведения дренажной подложки. Оставшийся грунт можно равномерно распределить по участку или вывезти.

Копка котлована под плитный фундамент

Рытье котлована под плиту осуществляется несколько по иным правилам, чем описанные выше. Различия заключаются в габаритах, в состав которых входят ширина и длина фундамента с фасадной частью – в варианте обустройства малозаглубленного основания, а в случае возведения массивной постройки к названным показателям суммируется глубина будущего фундамента относительно поверхности земли. Посмотрите видео, как происходит копка котлована под плитный фундамент.

Еще одной отличительной особенностью котлована под плитный фундамент является особая технология его изготовления, заключенная в формировании так называемых ступенек. Каждая ступень образуется за счет снятия полуметровых слоев почвы.

Процедура изготовления

Как и при обустройстве предыдущего основания, предварительно снимается 30-40 см слой почвы. Затем, на подготовленной площадке выполняют разметку и приступают к снятию 50 см слоя грунта. Рытье котлована осуществляется от центра к краям, слой за слоем, до достижения необходимой глубины.

По аналогии с возведением предыдущего основания из грунта выделяется песчаная составляющая, которая складируется неподалеку от обустраиваемого фундамента, а остальная почва вывозится за пределы участка.

Котлован под фундамент столбчатого типа

Столбчатый фундамент предусматривает рытье траншеи с глубиной до 50 см. Процесс копки осуществляется по предполагаемой фасадной части основания. На дне формируются шурфы, в которые впоследствии устанавливаются угловые и промежуточные столбы.

Рытье котлована экскаватором

Разработка котлована предусматривает выполнение следующих процедур:

1. Копка 30-40 см слоя почвы.
2. На ширину 80-100 см вырывается траншея с глубиной 50 см.
3. Под размещение будущих столбов обустраивают шурфы с шагом 1,5-2 м в зависимости от типа грунта. Размеры шурфов составляют 50х50 см.
4. Используя вехи, контролируем требуемую глубину.

Разработка котлована с помощью тяжелой техники значительно упрощает процедуру изготовления фундамента под строительство.

Однако перед заказом экскаватора важно по всем сложным вопросам проконсультироваться со специалистами, а также провести качественный анализ грунта, поскольку некоторые типы почв и индивидуальные особенности участка могут стать препятствием для работы крупногабаритной техники.

Разработка котлована экскаватором

Разработка котлована экскаватором позволяет существенно сократить сроки строительства и повысить производительность труда.

Состав статьи:

◊ Разработка грунта экскаватором с обратной лопатой;

◊ Разработка грунта экскаватором -драглайн;

◊ Разработка грунтаа экскаватором-грейфер;

◊ Разработка грунта экскаваторами непрерывного действия

Для разработки котлованов, траншей и других земляных сооружений используют экскаваторы с обратной лопатой, экскаваторы-драглайн, экскаваторы -грейферы, и экскаваторы непрерывного действия.

◊ Разработка грунта экскаватором -драглайн

Экскаватор -драглайн применяют для разработки грунтов, расположенных ниже уровня стоянки экскаватора ( для рытья глубоких котлованов, широких траншей, возведения насыпей, разработки грунта из-под воды и т.п), а также для отделочных земляных работ при планировке площадей и зачистке откосов.Преимущество драглайна-большие радиусы действия ( до 10 м) и глубина копания (до 12 м).

Особенно эффективно разрабатывать драглайном мягкие и плотные грунты, в том числе обводненные. Разработку грунта драглайном осуществляют лобовыми и боковыми проходками аналогично экскаватору с обратной лопатой( смотри ниже). Драглайн обычно передвигается между очередными стоянками на 1/5 длины стрелы.

Так как ковш драглайна гибко подвешен, эффективными являются челночные способы работы -поперечно-челночный и продольно-челночный ( смотри рис-2). При поперечно-челночном способе автосамосвал по дну выемки подходит к месту загрузки и загружается попеременным черанием ковша по обе стороны от кузова.

Рисунок-2. Разработки забоев драглайном

а-бокового забоя поперечно-челночным способом ; б-лобового забоя продольно-челночным способом;1-окончание набора и подъем ковша; 2-опускание ковша и набор грунта; 3-разгрузка ковша ; 4-автосамосвал

При продольно-челночном способе грунт набирают перед задней стенкой кузова автосамосвалами и, подняв ковш, разгружают его над кузовом.Угол поворота экскаватора при погрузке по продольно-челночной схеме приближается к 0°, а при поперечно-челночной -к 15…20°. При этом продолжительность разгрузки уменьшается за счет того, что ковш опорожняется без прекращения поворотного движения экскаватора экскаватора в момент проноса ковша над кузовом машины. Благодаря этому общая продолжительность рабочего цикла экскаватора Тц снижается на 20…26%.

◊ Разработка грунта экскаватором с обратной лопатой

Экскаватор с обратной лопатой(рис-3) используют при разработке грунтов, которые находятся ниже уровня стоянки экскаватора, и преимущественно при рытье небольших котлованов и траншей. Поярусная разработка выемки при этом виде оборудования, как правило, не практикуется.Разработку грунта ведет ниже уровня стоянки экскаватора лобовым или боковыми забоями( рис-4), с погрузкой грунта в транспортные средства или укладкой в отвал.

Рисунок-3. Экскаватор с обратной лопатой

При наличии больших неровностей поверхность проходки (в пределах ширины передвижения экскаватора) предварительно разравнивают бульдозером или автогрейдером. Наименьшую глубину забоя определяют из условия наполнения ковша с шапкой ( для несвязных грунтов 1…1,7 м, а для связных -1,5…2,3 м). Ширина проходки В зависит от наибольшего радиуса В=1,2…1,5 R0 при погрузке в транспорт и B=0,5…0,8R0 при укладке в отвал.

Рисунок-4. Экскаваторные проходки с рабочим оборудованием «обратная лопата» и «драглайн»

а-лобовая; б-уширенная лобовая; в-поперечно-торцевая; г-боковая;d-две лобовые;I и II -последовательность проходок; 1-экскаватор; 2-автосамосвал.

Отрывку котлована шириной 12…14 м обычно осуществляют лобовой проходкой при перемещении экскаватора по зигзагу, а при большей ширине-поперечно-торцевой.

Разработка грунта экскаватором-грейфер

Экскаватор -грейфер применяют для рытья колодцев, узких глубоких котлованов, траншей и подобных сооружений , особенно в условиях разработки грунтов ниже уровня грунтовых вод.Этими машинами отрывают котлованы и траншеи на глубину, несколько меньшую проектной, с оставлением так называемого «недобора».

Слой недобора (5…10 см) оставляют для того, чтобы избежать повреждения основания и не допускать переборов грунта.Для повышения эффективности работы экскаваторов применяют скребковый нож, насаженный на ковш экскаватора. Это приспособление позволяет механизировать операцию по зачистке дна котлованов и траншей и вести их с точностью до ±2 см, что исключает необходимость ручных доработок. Для разработки недобора грунта применяют также бульдозер.

Бульдозер перемещает грунт к нижней бровке котлована челночным способом при рабочем ходе в одном направлении и оставляет защитный слой толщиной 4…5 см, который зачищается в ручную перед устройством фундаментов.Толщина стружки грунта , срезаемого бульдозером за один проход, не превышает 5-6 см.

Число проходов бульдозера устанавливается по месту ( смотри рисунок-6).Для планировки откосов используют экскаваторы, оборудованные ковшом вместимостью от 0,5 м³ и выше , и стрелой на которую можно навешивать специальный ковш -планировщик с плоским дном, упряжное устройство которого аналогично устройству ковша драглайна.

Рисунок-6. Разработка недобора грунта бульдозером

1-бульдозер; 2-направление движения бульдозера; 3-экскаватор драглайн.

Экскаватор, устанавливаемый на бровке откоса и перемещающийся вдоль бровки, выполняет те же операции, что и драглайн. Срезаемый при этом грунт отбрасывают в кавальер или грузят в транспортные средства.

Производительность одноковшовых экскаваторов.

Эксплуатационную сменную производительность Па (м³/смен) экскаваторов ( по объему грунта в плотном состоянии) определяют по формуле:
Пэ=60Тсм·q·nц·Кс·Кв,
где Тсм-продолжительность смены ,ч;q- геометрический объем ковша; nц=60/Тц-число циклов в 1 мин; Тц-продолжительность цикла , мин ;Кс=Кн/Кр-коэффициент использования объема ( отношение объема грунта в ковше в пересчете на плотное состояние к геометрической вместимости ковша); Кн-коэффициент наполнения ковша разрыхленным грунтом; Кв-коэффициент использования экскаватора по времени в смену.
Коэффициенты Кс и Кв зависят от вида рабочего оборудования, группы грунта, объема ковша и вида работ (ЕНиР, сб.2,1980 г., вып. 1).

◊ Разработка грунта экскаваторами непрерывного действия

Из этих машин в строительстве наиболее распространены экскаваторы продольного копания, которые применяют для разработки траншей.рабочий орган этих экскаваторов -ковшевая цепь или ковшевой ротор.Экскаваторы с ковшевой цепью обеспечивают разработку траншей глубиной до 3,5 м в основном с вертикальными стенками, а роторные -глубиной до 2,5 м, преимущественно с откосами ( рис-7).

Рисунок-7. Работа многоковшовых экскаваторов

а-экскаватор с ковшовой цепью; б-роторный экскаватор; в, г, d-профили траншей, разрабатываемых многоковшовыми экскаваторами; 1-базовая машина;2- система управления положения рабочего органа; 3-ковшовая цепь; 4-ковшовый ротор; 5-конвейер

В последнем случае на ковши ротора устанавливают откосники.Ковши наполняются грунтом при движении их вверх по наклонной или криволинейной поверхности разрабатываемой выемки. Опорожняются ковши в момент достижения ими наивысшей точки их траектории, где они опрокидываются. Высыпающийся из них грунт попадает на ленточный конвейер, доставляющий его на погрузку в транспортные средства или в отвал. Разработку грунта экскаваторами непрерывного действия осуществляют по следующей технологии:

До начала работы экскаватора поверхность земли по трассе траншеи планируют бульдозером.ширина спланированной полосы должна быть не менее ширины гусеничного хода экскаватора. После планировочных работ и разбивки оси траншеи рытье траншеи, как правило, начинают со стороны низких отметок продольного профиля и ведут навстречу уклону.

При этом отвалы грунта, вынутого из траншеи, следует размещать с одной стороны выемки(преимущественно с нагорной) для защиты вырытой траншеи от стока поверхностных вод и выполнения последующих монтажных работ. Заданный продольный уклон траншей и глубину разработки грунта регулируют подъемом или опусканием рабочего органа экскаватора. В зависимости от физических свойств грунта и глубины копания разработка осуществляется на разных скоростях движения.

***** РЕКОМЕНДУЕМ выполнить перепост статьи в соцсетях!