Разработка грунта землеройно-транспортными машинами

Основными видами землеройно-транспортных машин являются бульдозеры, скреперы и грейдеры, которые за один цикл разрабатывают грунт, перемещают его, разгружают в насыпь и возвращаются в забой порожняком.

Производство земляных работ бульдозерами

Бульдозеры применяются в строительстве для разработки грунта в неглубоких и протяженных выемках и резервах для перемещения его в насыпи на расстояние до 100 м (при применении более мощных машин расстояние перемещения грунта может быть увеличено), а также на расчистке территории и планировочных работах, на зачистке оснований под насыпи и фундаменты зданий и сооружений, при устройстве подъездных путей, разработке грунта на косогорах и т. п.

Рис. 7. Способы резания грунта бульдозером: а — обычное резание; б — гребенчатое резание

В практике земляных работ имеется несколько способов резания грунта бульдозером (рис. 7):

• обычное резание — нож вначале заглубляется на предельную для данного грунта глубину и по мере загрузки постепенно поднимается, так как растет сопротивление призмы волочения, на которое расходуется тяговое усилие трактора;

• гребенчатое резание — отвал заполняется несколькими чередующимися заглублениями и поднятиями.

Гребенчатая схема позволяет уменьшить длину резания за счет увеличения средней глубины стружки. Кроме того, при каждом заглублении ножа скалывается грунт под призмой волочения и на отвале уплотняется уже срезанный грунт. Благодаря этому сокращается время резания и увеличивается объем грунта на отвале.

При производстве земляных работ бульдозерами успешно применяется способ резания под уклон, основанный на рациональном использовании тягового усилия трактора. Суть его в том, что при движении трактора под уклон высвобождается часть тягового усилия, необходимого для перемещения самой машины, за счет чего грунт можно разрушать более толстым слоем. При работе бульдозера под уклон облегчается скалывание грунта, снижается сопротивление призмы волочения, которая движется частично под действием собственного веса. При отсутствии естественного уклона его можно создавать первыми проходками бульдозера. При работе под уклон 10-15 градусов производительность возрастает примерно в 1,5-1,7 раза.

Рис. 8. Схемы работы бульдозера: а - однослойным зарезанием; б — траншейным зарезанием. Цифрами указана очередность резания

Бульдозер работает по схемам, приведенным на рис. 8. Однослойным резанием с перекрытием полос на 0,3-0,5 м снимают растительный слой. Затем бульдозер перемещает грунт в отвал или промежуточный вал и возвращается к месту нового резания без разворота, задним ходом (челночная схема), или с двумя поворотами. Траншейная разработка производится с оставлением перемычек шириной 0,4 м в связных грунтах и 0,6 м в малосвязных. Глубина траншей принимается 0,4-0,6 м. Перемычки разрабатываются после прохода каждой траншеи.

Производство земляных работ скреперами

Эксплуатационные возможности скреперов позволяют использовать их при отрывке котлованов и планировке поверхностей, при устройстве различных выемок и насыпей. Скреперы классифицируются:

• по геометрическому объему ковша — малый (до 3 м3), средний (от 3 до 10 м3) и большой (свыше 10 м3);

• по роду агрегатирования с тягачом — прицепные и самоходные (в том числе полуприцепные и седельные);

• по способу загрузки ковша — загружаемые за счет силы тяги тягача и с механической (элеваторной) загрузкой;

• по способу разгрузки ковша — со свободной, полупринудительной и принудительной разгрузкой;

• по способу привода рабочих органов — гидравлические и канатные.

2. Вертикальный разрез и технология устройства фундамента глубокого заложения в виде буронабивных свай или другой вид специальных работ, выполняемых на объекте (бестраншейных, прокладных, инженерных коммуникаций и др.)

По глубине заложения подошвы различают фундаменты мелкого и глубокого заложения. Фундаменты, устроенные в заранее отрытых котлованах и тран­шеях и имеющие глубину заложения подошвы до  5... 6 м, считают фундаментами мелкого заложения. Фундаментом глубокого заложения можно считать фундамент, отвечающий сочетаниям следующих условий:

имеющий заложение подошвы иа глубине свыше 6 м; при этом относительное заглубление dn/b должно быть более 1,5 ... 2;

устроенный глубоким погружением в грунт (без отрытия кот­лована) опор, что позволяет при расчете его несущей способности учесть повышенное сопротивление грунта не только под подошвой, но и по всей боковой поверхности. Последнее обстоятельство очень важно при работе фундаментов на горизонтальные усилия.

 

По характеру работы под нагрузкой фундаменты в общем случае можно разделить на жесткие и гибкие. Жесткие рассчитывают только на восприятие напряжения сжатия. Растягивающие и касательные напряжения в них отсутствуют или настолько малы, что ими можно пренебречь. Гибкие работают на изгиб и, помимо работы на сжатие, испытывают значительные рас­тягивающие и скалывающие напряжения.

 

По конструктивной форме фундаменты подраз­деляют на отдельные, ленточные, сплошные, массивные, смешан­ные и свайные.

Отдельные (столбчатые) фундаменты могут быть в виде невысо­ких столбов (с углублениями в верхней части — «стаканами» для колона или «бесстаканными») с развитой опорной частью, устанав­ливаемых под колоннами, углами зданий, опорами рам, балок, ферм и других элементов, а также в виде оболочек-опор глубокого заложения (которые объединены поверху общей плитой), устраи­ваемых под опоры мостов, гидросооружений, сильно нагружен­ных колонн.

 

Ленточные фундаменты выполняют в виде непрерывных па­раллельных или пересекающихся лент под всеми протяженными несущими конструкциями — стенами, опорными рамами обору­дования, а также под сооружениями.

 

Сплошные фундаменты располагают под всей площадью соору­жения в виде ребристой или гладкой плиты, коробки или простран­ственного блока (например, турбинный блок гидроэлектростан­ции, машинный блок насосной станции и др.).

 

Массивные фундаменты в виде сплошного массива кладки устраивают обычно под отдельно стоящие тяжело нагруженные опоры или сооружения (мостовые опоры, башни, мачты, машины н др.).

Смешанные фундаменты представляют собой сочетание ленточ­ного или сплошного со столбчатым.

 

Свайные фундаменты состоят из одиночных свай, куста или ря­дов свай, объединенных поверху плитой, которая воспринимает нагрузку от сооружения.

 

По материалу тела фундаменты могут бытъ кирпич­ными, бутовыми, бутобетонными ижелезобетонными. Для свай­ных фундаментов в отдельных случаях применяют сталь в виде труб, двутавров и других профилей, а также выбракованных рельсов и др. Для временных сельскохозяйственных построек иногда используют (для фундаментных стульев) дерево хвойных пород.

По назначению фундаменты разделяют на фундаменты про­мышленных, гражданских и сельскохозяйственных зданий; под сооружения, под машины и под другое оборудование.

 

По методу изготовления фундаменты могут быть монолитными, полностью возводимыми на месте постройки, сборными, монтируемыми из заранее изготовленных элементов, и сборно-монолитными, выполняемыми из сборных элементов, омоноличиваемых на месте бетоном (например, опоры глубокого заложения из сборных железобетонных оболочек, заполненных бе­тоном; сваи с монолитной плитой поверху и т. д.).