1.

Основные методы разработки грунта и применяемые машины.Разработку грунта при устройстве выемок различного назначения выполняют в основном механическим, гидромеханическим, взрывным и комбинированным методами. Механический метод разработки заключается в послойном разрушении грунта рабочим органом землеройной машины. Последние подразделяются на машины циклического и непрерывного действия и землеройно-транспортные. К землеройным машинам циклического действия относятсяодноковшовые экскаваторы, оборудованные прямой или обратной лопатой, драглайном, грейфером, погрузчиком и планировщиком, которые производят разработку грунта навымет (выгрузку в отвал) или погрузку его в транспорт, зачистку и планировку дна и откосов траншей и котлованов. Цепные и роторные экскаваторы относятся к землеройным машинам непрерывного действия, применяются для разработки грунта линейных выемок (траншей, канав) большой протяженности. Землеройно-транспортными машинами являются бульдозеры, скреперы (самоходные и прицепные), грейдеры и грейдеры-элеваторы, выполняющие разработку, транспортировку, послойное разравнивание и планировку грунта при устройстве выемок и насыпей большой протяженности, а также планировочные работы. Механический метод является основным; этим методом разрабатывают более 80% грунтов. Гидромеханический метод предусматривает разработку грунтов гидромониторным, землесосным и комбинированным способами. При гидромониторных работах грунт в надводном забое разрушается под напором струи воды, выбрасываемой гидромонитором, затем образовавшаяся пульпа самотеком или грунтовым насосом подается к месту укладки. Землесосные работы выполняются в подводном забое землесосным снарядом, который разрабатывает грунт, всасывает и перекачивает его в виде пульпы к месту укладки. Комбинированный способ предусматривает разработку грунта в сухом забое любой землеройной машиной или в подводном забое черпаковой машиной, вода используется для транспортирования и укладки грунта. Комбинированный способ дает возможность подготовки оптимальных грунтовых смесей для намыва земляных сооружений требуемого качества. Взрывной метод основывается на использовании энергии взрыва и применяется для разрушения и направленного выброса грунта. Применяется для разрыхления мерзлых и скальных грунтов, а также для образования выемок и насыпей больших размеров. Комбинированный метод представляет собой любое сочетание вышеперечисленных методов в зависимости от конкретных условий строительства и технико-экономического обоснования выбранного варианта.

2

К землеройным машинам относятся экскаваторы различных типов: одноковшовые (прямая и обратная лопата, драглайн, грейфер), многоковшовые (цепные, роторные) и фрезерные.

В зависимости от ходового устройства различают гусеничные, пневмоколесные, автомобильные и шагающие экскаваторы, а также оборудованные гидравлической, пневматической и электрической   системами   управления.

Разработка грунта одноковшовыми экскаваторами. В промышленном и гражданском строительстве применяют экскаваторы с ковшом вместимостью от 0,15 до 2, реже до 4 м3. Они имеют комплект сменного оборудования, включающий прямую и обратную лопаты, драглайн и грейфер. Кроме того, стрела, входящая в комплект драглайна и грейфера, может быть оборудована грузовым крюком  или клином-бабой.

Прямая лопата () представляет собой открытый сверху ковш с режущим передним краем, жестко насаженный на рукоять, которая шарнирно соединена со стрелой машины и выдвигается вперед с помощью напорного механизма. Опорожняется ковш путем открывания его днища. Такая конструкция прямой лопаты обеспечивает ей наибольшую производительность. Для рыхления грунта режущий край ковша снабжен зубьями. Это относится ко всем видам сменного оборудования, но выпускаются ковши и без зубьев — со сплошной (обычно полукруглой) режущей кромкой. При разработке грунтов I и II групп экскаватор может быть оборудован ковшом увеличенного объема. Разрабатывают грунт, когда экскаватор стоит на дне разрабатываемого забоя. На небольшую глубину он может отрывать грунт и ниже горизонта стояния, для чего устраивают пандус," позволяющий установить машину в забое  выемки.

Обратная лопата ()—это открытый снизу ковш с режущим передним краем, жестко насаженный на рукоять, шарнирно соединенную (без напорного механизма) со стрелой. По .мере протягивания назад ковш заполняется грунтом. Затем при . вертикальном положении рукояти ковш переводят к месту выгрузки и разгружают путем подъема с одновременным опрокидыванием.' Рабочая зона расположена ниже горизонта стояния .машины. Со-- временные модели экскаваторов с обратной лопатой имеют гидропровод, позволяющий ковшу поворачиваться относительно рукояти ().

Ковш драглайна () навешивают на канатах на удлиненную стрелу кранового типа. Ковш забрасывают в выемку на расстояние, несколько превышающее длину стрелы, его заполняют грунтом путем подтягивания по поверхности к стреле. Затем ковш поднимают в горизонтальное положение к стреле и поворотом машины переводят на место разгрузки. Опорожняется ковш при ослаблении тягового каната. Драглайном мс «но разрабатывать грунт, не только сильно насыщенный влагой, но и находящийся под слоем   воды.

Грейфер () представляет собой ковш с двумя или более лопастями и канатным приводом, принудительно смыкающим эти лопасти. Грейфер навешивают на такую же стрелу, что и драглайн. С помощью грейфера можно разрабатывать выемки с вертикальными стенками. При повороте стрелы ковш перемещается к месту разгрузки и опорожняется при принудительном раскрытии лопастей. Грейфер погружается в грунт только за счет собственной массы ковша. Грейфер применяют обычно для разработки грун-тов малой плотности и находящихся под водой Более плотные грунты предварительно необходимо рыхлить.

Производительность одноковшового экскаватора снижается по мере увеличения плотности грунта. Кроме того, она зависит от способа разработки грунта (при работе «на вымет» производительность повышается, при погрузке на транспортные средства — снижается), вместимости ковша и конструктивного решения кромки ковша. Экскаваторы с ковшами малой вместимости (до 0,5 м3) обслуживает один машинист; их применяют только для разработки грунтов I...III групп. Более мощные экскаваторы обслуживают машинист и его помощник. Они могут разрабатывать (кроме грейфера) грунты всех шести групп (наиболее плотные — после предварительного рыхления)..

Разработка грунта многоковшовыми экскаваторами. Рабочим органом многоковшового экскаватора являются ковши, насаженные через равные интервалы на беспрерывно движущуюся цепь или колесо (ротор). По характеру перемещения машины относительно направления движения рабочего органа различают многоковшовые экскаваторы продольного черпания — цепные и роторные () и поперечного черпания (). Так как грунт черпается ковшами непрерывно, то эти экскаваторы являются   машинами непрерывного действия (в отличие от одноковшовых/экскаваторов, которые являются машинами цикличного действия). 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 jh них грунт попадает на ленточный конвейер, доставляющий его/на погрузку в транспортные средства или в отвал.

Экскаваторы продольного черпания применяют обычно для проходки траншей небольшого сечения прямоугольного и трапециевидного профиля. Отрывку траншей экскаваторами начинают с наиболее низких мест профиля, что обеспечивает сток грунтовых и атмосферных вод.

Экскаваторы поперечного черпания используются для разработки котлованов и траншей большого сечения, планировки откосов и разработки карьеров. Вначале экскаваторы разрабатывают грунт веерным резанием, перемещаясь вдоль всего фронта работ и снимая слои грунта в радиальном направлении до достижения заданной глубины. Затем разрабатывают грунт параллельным резанием со смещением наклонного слоя грунта на всю длину фронта работ на величину Ь, равную горизонтальной проекции толщины снятого' слоя. Грунт, разрабатываемый экскаватором поперечного черпания, выдается на транспортные средства обычно через отгрузочный бункер, смонтированный на экскаваторе.

Для автоматизации работы многоковшовых экскаваторов на отрывке траншей используют приборы, действие которых основано на том, что инфраксиому лучу придается уклон, параллельный проектному дну отрываемой траншеи, а на экскаваторе устанавливается приемное устройство, на которое воздействует инфракрасный луч. При отклонении движения экскаватора от направления луча автоматически корректируется движение рабочего органа экскаватора

3.

4 БУРОВЫЕ РАБОТЫ Назначение буровых работ и способы бурения. Буровые ра­боты предназначены для получения в грунте вертикальных, на­клонных или горизонтальных выработок цилиндрической фор­мы. Выработки разрабатывают с целью проведения гидрогео­логических изысканий при инженерной подготовке строительной площадки; для рыхления скальных пород или мерзлых грунтов взрывными методами; для понижения уровня грунтовых вод; для устройства свайных фундаментов, артезианских колодцев и т. д. Буровые выработки устраивают в виде шпуров или скважин. Шпур — выработка диаметром до 75 мм, глубиной до 5... 6 м; скважина — выработка диаметром более 75 мм и боль­шей глубины, чем шпур. Верхнюю часть скважины (шпура), которая расположена непосредственно у поверхности земли, называют устьем, нижнюю — забоем, а внутреннюю боковую поверхность — стенкой. В процессе бурения происходит разрушение грунта на дне забоя и его удаление из выработки с помощью сжатого возду­ха, воды, шнека или желонки и др. При бурении в неустойчивых малосвязных грунтах для предотвращения обрушения стенки скважины крепят обсадны­ми трубами. Обсадные трубы состоят из отдельных звень­ев длиной 1,5...4,5 м, соединяемых муфтами, свинчиванием и т. д. Скорость бурения зависит от физико-механических характе­ристик грунтов (плотности, прочности, абразивности и т. д.), способа бурения, вида бурового инструмента, диаметра выра­ботки, способа удаления разрушенного грунта. Трудоемкость разработки грунта бурением определяют вре­менем бурения 1 м длины скважины (шпура) в грунтах различ­ной плотности. Существуют механические, физические и ручные способы бурения. Наибольшее распространение получили механиче­ские способы, при которых применяют ручные машины и стан­ки. К физическим способам относятся: термический, гидравли­ческий, электрогидравлический, ультразвуковой и другие, кото­рые пока широко не распространены. Ручными способами поль­зуются при небольших объемах работ в грунтах пониженной плотности и прочности.

Технология бурения артезианских скважин на воду Бурение артезианских скважин на воду, как правило, производится вращательным способом, когда породоразрушающий инструмент (шарошечное долото) вращается за счет крутящего момента, передаваемого буровыми штангами от вращателя, который в свою очередь имеет привод от двигателя буровой установки. В последнее время для этих целей наибольшее распространение получили буровые станки УРБ 2А-2 на базе ЗИЛ 131, УРАЛа или КАМАЗа. В качестве двигателя буровой установки может использоваться как маршевый двигатель, так и отдельный палубный двигатель.

Бурение скважин на воду с промывкой При бурении на воду с промывкой разрушаемая порода гидравлическим способом вымывается на поверхность. Поскольку буровые штанги представляют собой толстостенные трубы с резьбовым муфтовым соединением, через них с помощью насоса на забой подается специальная жидкость. Пройдя по штангам вниз до долота, эта жидкость вымывает разрушаемую породу и поднимает ее по скважине на поверхность, где эта жидкость самотеком переливается в отстойник. Из отстойника по гибкому шлангу эта жидкость вновь насосом подается внутрь штанг и по штангам на забой, тем самым, осуществляя круговорот этой жидкости.

Когда проходят неустойчивые породы в качестве промывочной жидкости применяют глинистый раствор, поэтому насос, который прокачивает этот раствор получил название грязевого насоса. А этот метод получил название бурения с промывкой. Если разрез скважины начинается с глинистых слоев, глинистый раствор получается естественным образом. При невозможности образования глинистого раствора естественным путем глинистый раствор замешивают из специальной глины (бентонитовой), возможно добавление небольшого количества цемента. При прохождении твердых пород, таких как известняк, в качестве промывочного раствора используется вода. Глинистый раствор выполняет и другую важную функцию – за счет гидростатического давления удерживает стенки скважины от обрушения. Глинистый раствор хорошо удерживает стенки скважины при прохождении глинистых и песчаных слоев.

Дополнительные тонкости бурения скважин на воду с промывкой

По виду вымываемого глинистого раствора буровик видит, какие породы в настоящий момент разрушает долото и фиксирует это в буровом журнале.

Когда инструмент доходит до известняка, скважина обсаживается трубами и промывается. Известняк является естественным хранилищем воды, которая заполняет поры, каверны и трещины, образуя систему «сообщающихся сосудов». Далее происходит бурение известняка долотом меньшего диаметра с использованием в качестве промывочной жидкости чистой воды. Если встречаются прослойки глины или песчаные линзы, буровой мастер фиксирует это в буровом журнале, в последствии эти участки ствола скважины обязательно перекрываются обсадной трубой меньшего диаметра.

Встречаются и сплошные известняки, иногда окремненные, в которых по понятным причинам отсутствуют трещины и, как следствие, вода. Но рано или поздно инструмент доходит до нужных пластов.

Когда начинается поглощение промывочной жидкости, ее количество пополняется с помощью привозной воды, которую привозит автоцистерна, получившая название водовозки. По степени поглощения промывочной жидкости буровой мастер определяет ожидаемый дебит скважины, то есть ее производительность. Когда это поглощение достигает необходимых значений, буровой мастер отбивает уровень воды в скважине и при необходимости обсаживает ствол известняка обсадной трубой меньшего диаметра. Таким образом, процесс бурения артезианских скважин на воду можно условно разделить на 3 операции, которые выполняются последовательно или параллельно:

-Разрушение породы.

-Транспортировка разрушенной породы из ствола скважины на поверхность.

-Крепление стенок скважины.

Разрушение породы производится долотом, транспортировка промывочным раствором с помощью насоса, а стенки скважины на воду крепятся обсадными трубами.

Завершающая стадия бурения артезианской скважины

Завершается процесс бурения артезианской скважины прокачкой. В скважину на буровых штангах опускается скважинный насос, и скважина прокачивается до визуально чистой воды. Этот процесс занимает от нескольких часов до суток. Но объективное представление о качестве воды можно сделать лишь через пару недель эксплуатации скважины.

При прокачке замеряют еще одну очень важную характеристику – динамический уровень воды, после чего рассчитывается дебит скважины.

Скважина готова к эксплуатации. То есть не совсем так.

Теперь эту скважину необходимо обустроить кессоном и смонтировать в нее надежный скважинный насос, после чего возможна ее круглогодичная эксплуатация

5 Состав бетонных и железобетонных работ

Работы по бетонированию монолитных бетонных и железобетонных конструкций складываются из ряда процессов, непосредственно связанных между собой технологической последовательностью выполнения. Основными процессами

при этом являются следующие работы: изготовление и установка опалубки и арматуры; приготовление, транспортирование, укладка и уплотнение бетона; уход за бетоном в процессе его выдерживания (твердения); распалубка изделий и ремонт опалубки; обработка бетонных поверхностей. Каждый из этих видов работ в свою очередь разделяется на отдельные операции, осуществляемые в специальных заводских условиях или в специализированных мастерских индустриальным способом, с применением комплексной механизации и автоматизации работ. Остальные процессы (установка опалубки и арматуры в

проектное положение, укладка и уплотнение бетона и уход за ним) осуществляются непосредственно на строительной площадке.

В условиях городского строительства при массовой застройке жилых районов, а также при капитальном ремонте зданий все более широкое применение получают сборные железобетонные конструкции, позволяющие избегать мокрых процессов на строительно-монтажной площадке и сократить сроки строительства.

При проектировании производства монолитных железобетонных работ поточным методом объект строительства делится на захватки, число которых должно быть не меньше четырех. Это позволяет опалубщикам, арматурщикам и бетонщикам одновременно вести работы на различных захватках. После окончания опалубочных работ на одной захватке плотники переходят на вторую, а на первой начинают работать арматурщики. Когда плотники переходят на третью захватку, арматурщики начинают работать на второй; на первой, где уже уложена арматура, начинается бетонирование. При перемещении бригад на очередную захватку уложенный бетон на первой захватке выдерживается до приобретения необходимой прочности.

Так, при возведении многоэтажных зданий работы на следующем этаже могут производиться только после достижения бетоном прочности не менее 15 кГ/см2. Поэтому при определении необходимого числа захваток учитывается время, требующееся для твердения бетона.

Численный состав комплексной бригады подбирается с учетом трудоемкости каждого вида работ на захватке таким образом, чтобы все работы на захватках выполнялись в одинаковые промежутки времени, обеспечивая непрерывный фронт работ.

6