#G0

Указания по организации работ при возведении земляных сооржений

Вопросы организации работ решаются, как правило, в два этапа.

На первом этапе определяют объемы земляных работ и особенности технологии их выполнения (наличие экстремальных условий).

На втором этапе на основе анализа и сравнения технико-экономических показателей вариантов выбирают рациональный метод производства работ, машины и механизмы.

При определении объемов земляных работ комплексный процесс разделяют на простые процессы, примерный перечень которых может быть следующим.

1.Подготовительные работы:

подготовка строительной площадки - уборка леса, кустарников, валунов, срезка растительного слоя и др.;

отвод поверхностных вод - устройство нагорной канавы, планировка территории;

понижение уровня грунтовых вод - устройство дренажа, установка водо-понизительных устройств и оборудования;

подготовка грунта к разработке - закрепление (рыхление) грунта.

2. Основные работы:

разработка и транспортирование грунта землеройно-транспортными машинами и механизмами;

транспортировка излишнего и недостающего грунта.

3. Вспомогательные и заключительные работы:

водоотлив из выемки насосами;

увлажнение (высушивания) грунта;

уплотнение грунта;

планировка под проектную отметку;

укрепление откосов;

благоустройство территории.

Приведенный перечень работ в зависимости от времени года, района строительства, климатических условий может быть другим. Рациональные методы производства земляных работ должны обеспечивать их выполнение в заданные сроки при условии применения комплексной механизации, прогрессивной технологии, создания условий для повышения производительности труда, минимального применения ручного труда и получения высоких технико-экономических показателей по стоимости и трудоемкости работ. При выборе машин и механизмов для комплексной механизации земляных работ решают, как правило, две основные задачи:

1) определение требуемых эксплуатационных параметров основных машин, их типа и марки.

Одновременно определяется перечень технологически необходимых вспомогательных механизмов, оборудования, инвентарных приспособлений и механизированного инструмента в зависимости от объемно-планировочных и конструктивных параметров земляного сооружения.

2) выбор наиболее рационального варианта механизации на основании сравнения технико-экономических показателей.

Параметры машин подбирают в зависимости от:

объема земляных работ;

заданного срока их выполнения;

особенностей выполнения строительных процессов (разработка в отвал, на транспорт, вид грунта, наличие грунтовых вод и т.д.);

характера разработки (отрывка котлована, отсыпка насыпи, уплотнение грунта и т. п).

По объему работ и заданному сроку их выполнения определяют требуемую производительность ведущей (основной) машины.

Тип и марка одноковшовых экскаваторов назначаются в зависимости от гидрогеологических условий и характера забоя разработки грунта.

Производительность землеройно-транспортных машин в значительной степени зависит от дальности перевозки грунта. В связи с этим при перевозке грунта прицепным скрепером на расстояние свыше 100 м точность определяется до 10 м.

Дальность транспортирования определяется по протяженности пути следования машин, которая принимается как среднее расстояние между центрами тяжести объемов выемки или насыпи, где разрабатывается или отсыпается грунт (рис. 1).

Рис. 1. Графическое определение расстояния перевозки грунта скреперами.

Рис. 2. Графическое определение расстояния перевозки грунта скреперами (разрез I-I).

Грузоподъемность автосамосвалов для экскаваторов подбирают в зависимости от дальности транспортирования и емкости ковша экскаватора (табл. 1).

Таблица 1

#G0Дальность транспортирования,	Грузоподъемность автосамосвалов, т. при объеме ковша экскаватора, м
км	0,4	0,65	1,0	1,25	1,6	2,5
0,5 1,0 1,5 2,0 3,0 4,0 5,0	4,5 7,0 7,0 7,0 7,0 10,0 10,0	4,5 7,0 7,0 10,0 10,0 10,0 10,0	7,0 10,0 10,0 10,0 12,0 12,0 12,0	7,0 10,0 10,0 12,0 12,0 12,0 12,0	10,0 10,0 12,0 18,0 18,0 18,0 18,0	- 12,0 18,0 18,0 27,0 27,0 27,0

Ориентировочное количество автосамосвалов для обеспечения бесперебойной работы экскаватора может быть определено по рекомендациям табл. 2

Таблица 2

#G0Дальность транспортирования, км	Грузоподъемность автосамосвалов, т
	5,0	10,0		25,0
	Объем ковша экскаватора, м
	0,65	1,25	1,6-2,5	4,6
0,5 1,0 1,5 2,0 3,0 5,0	3 4 6 6 7 10	4 5 5 6 8 11	5 7 8 9 10 12	3 5 6 7 9 13

Точное количество транспортных средств N, необходимых для перевозки разрабатываемого экскаватором грунта, рассчитывается по формуле;

где - время одного цикла работы транспортной единицы, мин;

tп - время погрузки автосамосвала в зависимости от производительности экскаватора, мин.

Время цикла работы автосамосвала определяется по формуле

Тц=tп+tгр+tM+tp+tпор мин,

где tгр , tпор - время движения автосамосвала соответственно в груженом и порожнем состоянии, мин;

tM - время маневрирования автосамосвала для разгрузки грунта, мин;

tp - время разгрузки грунта, мин.

При определении времени погрузки tп подсчитывают количество ковшей n с грунтом, необходимых для загрузки автосамосвала по формуле

где Q - грузоподъемность автосамосвала, т;

- объемная масса грунта в плотном состоянии, т/м.

Полученное значение округляют до целого числа. Тогда время погрузки автосамосвала.

где Пэ - производительность экскаватора, м/ч;

q - емкость кузова автосамосвала, м.

Время движения автосамосвала к месту разгрузки и обратно к экскаватору условно принимается равным.

Тогда

где L - дальность перевозки грунта, км;

V - скорость движения транспорта, км/ч.

Совместную работу экскаватора и транспортных средств можно изобразить в виде графика (рис. 3.). Из графика видно, что для организации синхронной работы экскаватора и транспортных средств необходимо, чтобы время погрузки t транспортных средств составляло бы целую часть времени цикла. В этом случае и экскаватор, и транспорт будут работать без простоя.

Рис. 3. График работы транспортных средств и экскаватора.

При выборе способа производства земляных работ руководствуются следующими рекомендациями.

1. Одноковшовые экскаваторы, оборудованные прямой, обратной лопатами или драглайном, как правило, применяют для разработки грунта проходками (лобовыми, боковыми).

2. Для обеспечения работы с наименьшими затратами времени на выполнение одного цикла экскавации размер забоя принимается таким, чтобы средний угол поворота стрелы экскаватора при разработке грунта в отвал или на транспорт составлял не более 70° -для прямой лопаты, 90° - для обратной лопаты, 90°-120° - для драглайна.

3. Полное заполнение ковша экскаватора обеспечивается глубиной (высотой) забоя для прямой и обратной лопаты или длиной пути волочения ковша драглайна.

4. Для проходки пионерной траншеи, как правило, применяют экскаватор с обратной лопатой.

5. При подаче автосамосвалов по дну выемки (проходки) для погрузки грунта драглайном рекомендуется применять челночный способ.

6. Разработка грунта в выемке зигзагом целесообразна при ширине выемки больше одной, но меньше двух проходок экскаватора.

7. При вертикальной планировке площадок большой протяженности для разработки и перемещения грунта из выемок в насыпь могут быть использованы экскаваторы с автосамосвалами, скреперы и бульдозеры. В этом случае площадка делится на зоны, которые соответственно отводятся для разработки грунта различными способами, назначаемыми в зависимости от расстояний перемещения грунта из выемки в насыпь. При этом перемещение грунта бульдозером целесообразно на расстояние 60-100 м, скрепером - до 500-600 м.

8. Машины и механизмы, имеющие большую мощность и производительность, выгодно применять на работах со значительными объемами, а при малых объемах применяются машины и механизмы с небольшой производительностью. Рациональную организацию процессов производства земляных работ разрабатывают с учетом места работы машин и бригад рабочих и оформляют в виде технологической схемы.

При производстве земляных работ по вертикальной планировке площадки обычно используют несколько различных машин, поэтому технологическая схема должна предусматривать деление площадки на зоны, отведенные для работы различных машин. На ней указываются способы разработки, пути движения машин и другие условия (рис. 4).

Рис. 4. Схема выполнения земляных работ по вертикальной планировке площадей - план

Рис. 4. Схема выполнения земляных работ по вертикальной планировке площадей - профиль

Площадку планируют под заданную отметку, при которой количество грунта, поступающего из выемки, не обеспечивает образования насыпи на проектную высоту. Недостающая часть грунта поступает в насыпь на самосвалах из карьера. Насыпь площадки делят в плане на два участка: отсыпка грунта на один участок осуществляется скреперами, а на другой грунт доставляется на автосамосвалах.

Площадь выемки и насыпи планируемой площадки разделена на пять зон каждая. Переходить в следующую зону можно только после выполнения в соответствии с проектными отметками работ в предшествующей зоне. В свою очередь каждую зону насыпи площадки делят на две захватки, в которых поочередно отсыпают грунт на высоту запроектированного слоя или укатывают отсыпанный слой. Пути движения всех машин по насыпи организуют по свежему слою, что обеспечивает дополнительное уплотнение грунта. Как правило, комплексную схему разработки грунта в выемке, отсыпки насыпи, вертикальной планировки площадки дополняют частными технологическими схемами на выполнение отдельных процессов: отсыпки грунта, планировки, уплотнения и т.п.

Организацию и технологию земляных работ проектируют вариантным методом с выбором решений на основе технико-экономических обоснований с соответствующей оценкой экономической эффективности применяемых проектных решений.