Лекція 4. Виконання земляних робіт механічним способом
Існує три способи розроблення ґрунтів: механічний, гідромеханічний і вибуховий. На вибір способу впливають будівельні властивості ґрунтів. Як правило, перевагу віддають механічному способу, який полягає у розробленні ґрунту землерийними й землерийно-транспортними машинами.
1. Розробка ґрунту бульдозерами
Для розробки і переміщення ґрунту на великі відстані застосовують землерийно-транспортні машини. До них відносяться бульдозери, скрепери і грейдери. Ці машини успішно використовують, коли одночасно з розробкою ґрунту в неглибоких протяжних виїмках необхідне його пошарове відсипання в насип. Такий процес здійснюється при відсипанні насипів, плануванні площадок різного призначення, рекультивації земель у період будівництва магістральних трубопроводів і по закінченні розробки кар'єрів.
Бульдозер – землерийно-транспортна машина циклічної дії, призначена для виконання технологічних операцій з розробки, переміщення і вкладання ґрунту. Робочим органом бульдозера є відвал з ножем, який установлений разом з штовхаючою рамою в передній частині трактора (рис. 4.1).
Рисунок 4.1 - Загальний вигляд бульдозера
Основні види робіт, що виконуються бульдозерами:
зрізування кущів, корчування пнів
зняття рослинного шару
планування ґрунту
засипання ям, траншей і котлованів
розроблення виїмок
влаштування насипів
переміщення ґрунту
розрівнювання ґрунту
Цикл роботи бульдозера складається із трьох основних операцій: зрізування та набирання ґрунту, його переміщення і вкладання.
Різання ґрунту відвалом бульдозера можна виконувати по одній з трьох схем (рис. 4.2): стружкою постійної товщини, гребінчастим профілем, клинчастим профілем. Перша схема застосовується при розробці слабких ґрунтів, друга – у більш щільних ґрунтах, оскільки при гребінчастому профілі забезпечується більш повне завантаження машини й стійка робота двигуна. Третя схема найбільш вигідна при наявності ухилу місцевості в напрямку різання ґрунту.
Рисунок 4.2 – Схеми різання ґрунту:
а – постійною стружкою; б – гребінчастим профілем; в – клинчастим профілем
Роботи, що пов’язані з розробкою і переміщенням ґрунту, можна виконувати за різними схемами шляхів руху бульдозерів. Розпізнають поперечну і поздовжню схеми розробки.
Найчастіше при роботі бульдозерів застосовують схеми поперечної розробки і переміщення ґрунту (рис. 4.3, а, б, в).
Зрізування та переміщення ґрунту на відстань до 50 м необхідно виконувати за човниковою схемою, при якій бульдозер після відсипання повертається в початкове положення заднім ходом (рис. 4.3, а).
При переміщенні ґрунту на відстань 50-100 м рекомендується використовувати еліптичну схему розробки, при цьому бульдозер розвертається на 180° і повертається у вихідну позицію переднім ходом (рис. 4.3, б).
У випадку укладання ґрунту на дві сторони від виїмки значної ширини розробку ґрунту доцільно виконувати при робочих рухах бульдозера в двох напрямках (рис. 4.3, в).
Бульдозери також застосовують для поздовжньої розробки і переміщення ґрунту (рис. 4.3, г, д).
При будівництві вузьких лінійно-протяжних споруд ґрунт можна розроблювати за поздовжньо-поперечною схемою. За цією схемою ґрунт розроблюється бульдозером поздовжніми ходами і переміщується до межі двох суміжних ділянок споруди, а потім поперечними ходами переміщується за межі виїмки (рис. 4.3, г).
За поздовжньою схемою, застосовуючи універсальний бульдозер з поворотним відвалом, виконується засипання траншей, котлованів, а також зрізування рослинного шару ґрунту і переміщення його за межі траси інженерних комунікацій (рис. 4.3, д).
Рисунок 4.3 - Схеми розробки ґрунту бульдозером:
а – поперечна човникова; б – поперечна еліптична; в – поперечна з укладанням ґрунту на дві сторони; г – поздовжньо-поперечна; д - поздовжня
Для зменшення втрат ґрунту при його переміщенні застосовують траншейний спосіб виконання робіт. Розробку і переміщення ґрунту на відстань до 50 м доцільно виконувати окремими траншеями глибиною 0,4-0,5 м з гребенями між ними шириною 0,4-0,6 м, котрі зрізують після розроблення основної маси ґрунту (рис. 4.4). У результаті між суміжними проходками залишаються вертикальні стінки, що перешкоджають висипанню ґрунту за межі призми волочіння.
Рисунок 4.4 - Траншейний спосіб розроблення грунту
Для розробки і переміщення ґрунту на відстань до 100 м доцільно використовувати бригадну форму організації декількох бульдозерів, які з однаковою швидкістю на відстані 0,2-0,5 м один від одного переміщують ґрунт одним суцільним валом, що забезпечує зменшення втрат ґрунту в 2-3 рази.