Способы разработки грунта

Грунты можно разрабатывать механическим, гидромеханическим и взрывным способами.

Основным способом является механический. Механический способ разработки заключается в отделении грунта от массива резанием с помощью землеройных машин (экскаваторов) или землеройно-транспортных машин (бульдозеров, скреперов, грейдеров).

Гидромеханический способ основан на размывании грунта водяной струей гидромонитора или всасывании разжиженного грунта земснарядом.

Взрывным способом в основном разрабатывают грунты, находящиеся за городом. Для этого в земляном массиве бурят скважины, в которые закладываются взрывчатые вещества (ВВ).

Основные процессы механической разработки грунта - рыхление, разработка, транспортирование, отсыпка, разравнивание, уплотнение, планирование откосов и площадей.

Машины для земляных работ

Примерно 97 % всех работ при устройстве земляных сооружений комплексно механизированы, т.е. при выполнении процесса полностью исключается ручной труд. Грунт разрабатывается в карьере экскаватором с погрузкой в автосамосвалы, транспортируется , разгружается после подъема кузова, разравнивается бульдозерами и уплотняется катками.

В промышленном и гражданском строительстве наиболее распространены следующие машины для земляных работ:

• землеройные (экскаваторы);

• землеройно-транспортные (бульдозеры, скреперы, грейдеры);

• рыхлительные (бульдозеры-рыхлители, дизель-молоты);

• транспортирующие (автосамосвалы);

• грунтоуплотняющие (катки, вибрационные трамбующие плиты и пр.);

• специальные машины (буровые установки, копры и т.д.).

Одноковшовые экскаваторы

Наибольший объем земляных работ в строительстве (45 %) выполняется одноковшовыми экскаваторами: на пневмоколесном ходу (вместимость стандартного ковша 0,15-0,65 м3), на гусеничном ходу (вместимость стандартного ковша 0,25-2,5, реже до 4 куб.м). Кроме стандартных ковшей при разработке легких грунтов могут устанавливаться ковши повышенной вместимости.

Индекс (марка) отечественного экскаватора, выпущенного до 1968 г., означает вместимость стандартного ковша, например, Э-652А - экскаватор с ковшом вместимостью 0,65 куб.м , модель 2, первая модернизация.

В индексе современного экскаватора содержатся сведения о его основных характеристиках. Например, ЭО-3322 AT - экскаватор одноковшовый, универсальный, третьей размерной группы, на пневмоколесном ходу, с жесткой подвеской оборудования, модель 2, прошедшая первую модернизацию в тропическом исполнении.

Экскаваторы устаревших моделей типа Э, как правило, выпускались с гибкой подвеской и канатным управлением. Современные экскаваторы типа ЭО выпускаются с жесткой подвеской и гидравлическим управлением.

Основным экскаваторным оборудованием является ковш обратной лопаты. К другим видам сменного оборудования относятся прямая лопата, грейфер, драглайн, планировочный и погрузочный ковши.

Рабочую зону экскаватора, включая место стоянки транспортных средств, называют забоем, перемещение экскаватора при разработке грунта - проходкой. Значение перемещения экскаватора при смене смежного места стоянки называется длиной передвижки. Забои бывают лобовыми (при применении обратной лопаты - торцевыми) и боковыми, проходки - продольными и поперечными. В зависимости от количества проходок по высоте выемки различают одно-, двух- и трехъярусную разработку грунта.

Рабочий цикл экскаватора

Рабочий цикл экскаватора имеет пять основных операций:

1. набор грунта,

2. перемещение ковша,

3. разгрузка ковша в отвал или транспортное средство,

4. обратный поворот для набора грунта,

5. опускание ковша для последующего набора грунта.

Для уменьшения времени цикла экскаваторщики при погрузке грунта в транспортное средство обычно совмещают четвертую и пятую операции, при отсыпке грунта в отвал - вторую и третью.

Производительность экскаватора

Производительность экскаватора и других землеройных и землеройно-транспортных машин можно повысить в результате следующих мероприятий:

• сокращения цикла экскавации,

• совмещая рабочие операции,

• уменьшая угол поворота стрелы при разгрузке,

• разрыхляя грунт в период перерывов в подаче транспорта и т.д.;

• увеличения объема грунта, разрабатываемого за один цикл,

• в случае применения ковшей повышенной вместимости, более полного их заполнения ("с шапкой") и т.д.;

• увеличения коэффициента Кв в процессе сокращения простоев (своевременное проведение профилактических работ, представление фронта работ, подвозка горюче-смазочных материалов и пр.).

Экскаватор можно подобрать по объему работ, заданным срокам выполнения работ или требуемым характеристикам машин. При заданном сроке выполнения работ подбирают машину, способную выполнить работу в срок, по производительности.

При подборе экскаватора по требуемым техническим характеристикам учитывают основные параметры машины и условия работы.

Работа при максимальных вылетах стрелы приводит к быстрому износу машины, поэтому принимаются оптимальные рабочие параметры, составляющие 90 % максимальных значений.