Выбор землеройной техники и технологии производства работ.

Методы разработки траншей определяют в зависимости от заданных размеров и профиля, вида и состояния грунтов, характера рельефа местности, степени обводнённости участка, наличия соответствующих комплексов землеройных машин и технико-экономических показателей их применения. Классификация грунтов по трудности их разработки основными землеройными машинами приведены в таблице.

Основу отраслевого парка землеройных машин составляют одноковшовые экскаваторы мощностью до 95,6кВт с вместимостью ковша 0,65-1м³, роторные траншейные экскаваторы мощностью 55,2-220,7кВт, бульдозеры и бульдозеры-рыхлители мощностью 79,4-301,6кВт.

По принятой традиционной технологии сооружения линейной части магистральных трубопроводов экскаваторы используют преимущественно при разработке траншей, бульдозеры-рыхлители – на подготовительных, вспомогательных работах, засыпке и дифференцированных методах разработки траншей.

Траншеи для магистральных трубопроводов в нормальных гидрогеологических условиях на прямолинейных и криволинейных участках по упругому изгибу в грунтах до V категории включительно в не мёрзлых и мёрзлых грунтах без крупных включений разрабатывают роторными экскаваторами.

Таблица.

Классификация грунтов по трудности разработки различными машинами.

Грунты	Группа грунтов по трудности разработки
	Экскаваторы		бульдозеры	скреперы	грейдеры, автогрейдеры
	одноковшовые	многоковшовые
1	2	3	4	5	6
Галька и гравий размером, мм: до 80	I	II	II	II	II
более 80 с примесью булыг	II	-	-	-	-
Гипс мягкий	IV	-	-	-	-
Глина: Жирная мягкая или насыпная слежавшаяся с примесью щебня, гравия и булыг 10%	II	II	II	II	II
то же > 10%	III	-	II	II	III
морёная с валунами до 30%	IV	-	III	-	III
сланцевая	IV	-	III	-	III
твёрдая	IV	-	III	-	III
тяжёлая ломовая	III	-	III	-	III
Грунт растительного слоя без корней и с корнями с примесью гравия, щебня	II	-	I	I	-
Лёсс: естественной влажности, рыхлый с примесью гравия и гальки	I	II	I	I	I
отвердевший	IV	-	III	II	II
Мел мягкий	IV	-	-	-	-
Мёрзлые грунты песчаные и супесчаные	II	-	III	-	-
Мёрзлые грунты глинистые и суглинистые	V	-	III	-	-
Опоки	IV	-	-	-	-
Песок всех видов (кроме сухого, сыпучего)	I	II	II	II	II-III
Скальные грунты, предварительно разрыхлённые	IV	-	-	-	-
Скальные грунты без разрыхления	IV	-	-	-	-
Солончак и солонец: мягкий	I	II	I	I	I
отвердевший	III	-	III	II	II
Суглинок лёгкий и лёссовидный тяжёлый	II	II	II	II	II
Супесок всех видов, в том числе с примесью	I	II	II	II	II
То же >10%	I	-	II	-	II
Строительный мусор: рыхлый	II	-	III	-	II
сцементированный	III	-	III	-	-
Торф: без корней и с корнями с толщиной до 30мм	I	I	I	I	I
с корнями толщиной более 30мм	III	-	I	I	-
Трепел слабый	IV	-	-	-	-
Чернозём: естественной влажности	I	I	I	I	I
отвердевший	II	II	III	II	III
Щебень всякий, а также с примесью булыг	II	-	III	-	-
Пески сухие сыпучие	Вне группы	-	III	Вне группы	-

В переувлажнённых сыпучих грунтах, в местах переходов и на участках малых радиусов кривизны используют менее производительные одноковшовые экскаваторы с обратной лопатой. Рытьё траншей по трассе должно выполняться с опережением изоляционно-укладочных работ на 2-8км. Разрывы между граничащими захватками (перемычки) устраняются одноковшовыми экскаваторами.

В наиболее благоприятных условиях (при коэффициенте сменности 1,4) дневная производительность разработки траншей под трубопроводы диаметрами 1220-1420мм достигает роторным экскаватором 500м, одноковшовым экскаватором 100м. Каждый из применяемых экскаваторов в отдельности не может обеспечить возрастающие темпы строительства, поэтому используют различные комплекты машин.

Во избежание непроизводительных затрат и повышения темпа земляных работ в 1,5-3 раза рекомендуются три дифференцированных способа разработки траншей при следующих комплектах машин:

для первого способа – одноковшовые экскаваторы и бульдозеры; для второго способа – роторные экскаваторы и бульдозеры; для третьего способа – роторные экскаваторы.

Эффективность, например, первого дифференцированного способа разработки траншеи подтверждается графиком расчёта производительности.

Засыпка траншей производится бульдозерами и специальными траншеезасыпателями роторного или шнекового типа.

При разработке и засыпке траншей для пересчёта объёмов работ разрыхлённого грунта на объём в плотном состоянии при невозможности замера последнего. Грунт замеряется, и оплата производится как за его разработку в плотном теле.

Рис.3.2 Профили траншей, разрабатываемых дифференцированно бульдозером и одноковшовым экскаватором.

а – пионерная траншея глубиной до 0,9м разрабатывается продольными проходами бульдозера-рыхлителя; б – пионерная траншея глубиной более 0,9м разрабатывается продольными проходами бульдозера-рыхлителя; в – пионерная траншея разрабатывается поперечными проходами бульдозера-рыхлителя (размеры в м).

Подсчёт объёма земляных работ при отрывке траншей производится по формуле:

, где

L_т – длина разрабатываемой траншеи; S_т – площадь поперечного сечения траншеи.

Так как поперечное сечение траншеи имеет трапецеидальную форму, то в первом приближении:

, где

а и b – ширина траншеи по дну и верху с учётом откосов; H_т – глубина траншеи.

Установочная мощность N (в кВт) землеройной машины или колонны зависит от параметров грунта и требуемой технической производительности:

, где

к_у – коэффициент, учитывающий отношение времени копания к времени рабочего цикла, равный для одноковшовых экскаваторов к_у=0,5÷0,8, для бульдозеров к_у=0,3÷0,9, для роторных экскаваторов к_у=1,0; к_в – коэффициент, учитывающий расход мощности на вспомогательные механизмы, равные для одноковшового экскаватора и бульдозера к_в=0,2÷0,5, для роторных экскаваторов к_в=0,6÷0,8; к_р – удельное сопротивление резанию и копанию; v – скорость разработки траншеи, м/ч.

Таблица

Удельное сопротивление резанию и копанию к_р, кПа.

Категория грунта	Число ударов плотномера ДОРНИИ	Бульдозер	Экскаватор с обратной лопатой	Роторный экскаватор
I	1-4	20-85	30-80	70-230
II	5-8	58-210	70-160	210-400
III	9-16	160-300	120-250	380-660
IV	17-34	260-440	220-360	650-800
V	35-70	330-600	330-550	800-1200
VI	70-140	480-850	430-750	1000-2200