Конспект ТСП_испр / Конспект ТСП_испр

Найменша висота забою, яка забезпечує наповнення ковша екскаватора «з шапкою» при розробці прямою лопатою, повинна бути не менше трикратної висоти ковша, а найбільша — не більше максимальної висоти копання екскаватора.

Екскаватори, обладнані прямою лопатою, розробляють котловани переважно в грунтах сухих та нормальної вологості лобовими (торцевими) або боковими проходками з навантаженням грунту в транспортні засоби.

Можливість розробки котловану тією чи іншою проходкою залежить від характеристики робочого обладнання екскаватора, глибини копання та ширини котловану.

Розробку котловану лобовими проходками ведуть з розміщенням транспортних засобів безпосередньо в забої і, рідко, вище підошви забою. В останньому випадку найбільша глибина котловану визначається за формулою:

Якщо глибина котловану перевищує максимальну висоту копання екскаватора, то розробку ведуть ярусами, прагнучи до того, щоб в перерізі котловану вписати мінімальну кількість проходок.

Котловани шириною менше 1.5 R розробляють лобовою проходкою з однобічним навантаженням в транспортні засоби (Рисунок 3.13а). При ширині котловану 1.5R Ј В Ј 1.9R розробку ведуть лобовою проходкою з двобічною подачею транспортних засобів (Рисунок 3.13б). Найбільша ширина лобової проходки при переміщенні екскаватора по прямій:

Котловани шириною 1.9R<ВЈ2.5R розробляють розширеною лобовою проходкою з переміщенням екскаватора по зигзагу (див. Рисунок 3.13 в), а при 2.5R<ВЈ3.5R — з переміщенням поперек котловану (див. Рисунок 3.13 г).

Широкі котловани (В > 3.5 R) розробляють спочатку лобовою, а потім боковими проходками. Максимальна ширина кінцевої бокової проходки:

де Rст — найбільший радіус копання на рівні стоянки екскаватора, м.

Розробка прямими лопатами котлованів (траншей) виконується з недобором грунту в підошві котловану, який не перевищує 5...20 см при місткості ковша

51

відповідно 0.25...5 м3.

Для заїзду в забій влаштовують траншеї зі схилом 0.1...0.15. Ширину в'їзних траншей по низу при однобічнім русі приймають 3...3.5 м.

Нормальна висота забою, при якій ківш екскаватора наповнюється повністю за одне переміщення, може бути визначена за формулою:

де q — об'єм ковша, м3;

b — ширина ковша прямої лопати, м; hс — товщина стружки, м;

Кр — коефіцієнт розпушення грунту.

Найбільш ефективною висотою розробки грунту прямою лопатою повинно бути 0.8…1.2 висоти напірного валу. Найменша висота розробки повинна забезпечувати наповнення ковша екскаватора на 50 % і повинна бути не менше 1/3 висоти напірного валу в нескельних грунтах та не менше 1/4 висоти напірного валу в скельних грунтах.

Екскаватори, обладнані зворотною лопатою, використовують при розробці траншей та котлованів із завантаженням транспортних засобів або ж у відвал.

Розробку грунту виконують торцевими та бічними забоями з розташуванням екскаватора вище рівня дна забою й навантаженням грунту в транспортні засоби. Зазначені умови дозволяють використовувати ці екскаватори при розробці грунтів підвищеної вологості та мокрих грунтів. Можливість розробки котловану торцевою або бічною проходкою залежить від характеристики робочого обладнання екскаватора, глибини копання та ширини котловану. Найбільшу ширину торцевої проходки по верху при переміщенні екскаватора по прямій та двобічній подачі транспорту визначають за формулою:

а по низу — за формулою:

52

3.7. Способи руйнування грунтів. Переробка грунтів в зимових умовах

Зі зниженням температури механічна міцність грунту, а також питомий опір різанню та копанню різко зростають (в 5...8 разів). Оскільки температура мерзлого грунту змінюється по глибині, відповідно змінюються характеристики грунту по міцності: найбільші значення питомого опору копанню мають місце в верхній, зовнішній частині мерзлого шару, а найменші — на межі між мерзлим та немерзлим талим грунтом.

Для розпушення мерзлого (міцного) грунту механічним способом використовуються:

—при розробці котлованів — машини ударної дії (динамічні), навісні (статичні) розпушувачі та землерийно-фрезерні, барові машини для нарізання мерзлих грунтів на блоки;

—при розробці траншей — машини ударної дії, дискові екскаватори і фрезерні машини, барові машини, роторні та ланцюгові екскаватори із спеціальним робочим знаряддям, а при невеликих обсягах — змінне робоче обладнання на гідравлічних екскаваторах (пневмомолоти, гідромолоти);

—при плануванні майданчиків — навісні (статичні) розпушувачі, машини ударної дії, а при малих обсягах робіт — змінне робоче обладнання на гідравлічних екскаваторах (пневмомолоти й гідромолоти).

Розпушення грунту може виконуватися розпушувачем МИС-2 (машини безперервної дії). Робочі органи розпушувача у вигляді двох клинів при ударах по них спадаючим вантажем рухаються по напрямниках, заглиблюються в мерзлий грунт на глибину до 1.1 м, сколюючи його. Ширина смуги, що розроблюється, від 1.5 до 3 м.

Грунт можна розпушувати також дизель-молотом С-222 з клином, закріпленим на екскаваторі з наступною розробкою грунту екскаватором.

Грунти, які необхідно розробляти в зимових умовах, захищають від промерзання різними способами:

—оранням, боронуванням та снігозатриманням;

—утепленням теплоізоляційними матеріалами;

—глибоким розпушенням;

—утепленням кригозахисною оболонкою, а також дерев'яними щитами та лежнями із шаром утеплення.

Заходи по захисту грунтів від промерзання виконують восени, а дна траншей та котлованів — зразу після закінчення робіт по розробці в них грунту.

Орання поверхні ділянки виконують тракторними плугами та розпушувачами на глибину 35 см з наступним боронуванням верхнього шару на глибину 10…15 см. В зораному та заборонованому шарі утворюються пазухи та пори, заповнені повітрям, яке зменшує теплопровідність грунту.

Теплоізоляційні властивості зораного грунту зростають, якщо він буде вкри-

55

тий шаром снігу.

Для створення штучних стовщень сніжного покриття бульдозерами згрібають сніг в вали або встановлюють ряди плотів чи щитів. Снігозатримуючі щити роблять розмірами 1,5ґ2 м з прозорами площею 35...50 % загальної площі щита. Ряди щитів розташовують поперек напряму пануючих вітрів на відстані (10...15) h одне від одного (де h — висота плити, щита або вала).

Невеликі поверхні грунту при утепленні захищають шаром утеплюючих матеріалів — тирси, фрезерного торфу, соломи, сіна, очерету, шлаку, листя.

Товщина шару утеплюючих матеріалів залежить від числа днів з мінусовою температурою за ці дні. Тому площа утепленого грунту, що розроблюється в різні місяці зими, повинна мати різну товщину шару утеплюючих матеріалів. При визначенні необхідної товщини шару утеплюючих матеріалів за вихідну величину приймають глибину промерзання грунту в даному географічному пункті.

Товщину утеплюючих матеріалів можна визначити за формулами:

Кут — коефіцієнт теплоізоляційних властивостей утеплюючих матеріалів:

Попереднє глибоке (до 1.3...1.5 м) розпушення верхнього шару землі дуже ефективно захищає грунт від промерзання.

Глибоке розпушення виконують екскаваторами, оснащеними прями–ми лопатами, шляхом віялоподібного розкидання зачерпнутого грунту. Гребінчаста поверхня, яка виникає при цьому, затримує сніг, який в свою чергу допомагає захисту грунту від промерзання.

Глибина промерзання розпушеного грунту значно менша глибини промерзання того ж грунту в природному стані. Мерзлий шар розпушеного грунту розробляється екскаваторами, оснащеними прямою лопатою місткістю 0.5 м3 і

56

більше.

Розпушення рекомендується виконувати пізно восени незадовго до настання морозів і швидкими темпами, з тим, щоб уникнути довгої дії осінніх опадів на грунт, що буде розробляться.

Даним способом рекомендується захищати від промерзання малозв'язні (супіски) та гравелисті грунти.

Хімічна обробка грунтів використовується в зимовий час при розробці котлованів і траншей з відсипкою розроблюваного грунту в відвал або з укладкою з ущільненням в земляні споруди (насипи, дамби, підсипки, зворотна засипка і т.п.), і при розробці піщано-глинистих кар'єрів, коли не можливо або економічно недоцільно використовувати ефективніші механізовані засоби.

При температурі поверхні грунту під шаром снігу менше –15°С доцільно використовувати технічний хлористий натрій, тому що він дешевий і недефіцитний, або відходи калійних комбінатів. Використання хлоридів калію, амонію, магнію та кальцію допускається при відповідному техніко-еконо- мічному обгрунтуванні.

Оброблені відповідною кількістю реагенту грунти в зимових умовах не замерзають, не примерзають до робочих органів землерийних машин та кузовів транспортних засобів і зберігаються в відвалах взимку в пластичному стані. Грунти добре піддаються ущільненню й можуть використовуватися для зворотних засипок та підсипок під поли.

Розпушення мерзлих грунтів може виконуватися одним із методів:

—вибухом;

—механізмами;

—вручну відбійними молотками;

—нарізанням грунтів на блоки;

—безпосередньо землерийними машинами.

Розпушення грунтів вибуховим способом доцільно виконувати при глибині промерзання більше 0.8...1 м. Для вибухового способу використовуються в основному амоніти (тому що вони не вибухають від ударної дії, стійкі до вогню). Недолік їх — це гігроскопічність. В сирому стані ослаблюється сила вибуху.

Розпушення мерзлих грунтів механізмами виконується одним із способів:

—сколом ударною дією — при h Ј 1 м. Для цього використовуються дизельмолоти або інші машини (клин, шар-баби на екскаваторах) з направленим ударом. Дизель-молоти навішують на екскаватори, або трактори-навантажувачі;

—безпосередньо екскаватором, оснащеним прямою лопатою з пневмоударними зубцями, до яких повітря надходить від компресора.

При нарізанні мерзлих грунтів на блоки використовують барові або дискофрезерні машини, що нарізають щілини шириною 50...130 мм у взаємно перпендикулярних напрямах. Потім нарізані блоки легко виймаються ковшем екскаватора або зсувають бульдозерами.

57

4. Технологія процесів монолітного бетону та залізобетону

4.1. Основні положення по технології процесів монолітного бетону та залізобетону

4.1.1. Бетон і залізобетон в сучасному будівництві

Бетон та залізобетон — основні матеріали, які широко використовують в сучасному будівельному виробництві. З них споруджують фундаменти, каркаси, стіни, перекриття і інші конструкції цивільних та промислових будинків, покриття дорог і аеродромів, мости, тунелі, плотини, димові труби, телевізійні і водонапірні башти, резервуари для води у системі водопостачання та інші інженерні споруди. Широке застосування бетону та залізобетону зумовлене високими фізико-механічними показниками, їх довговічністю, можливістю виготовлення різноманітних будівельних конструкцій та архітектурних форм, порівняно простими технологічними заходами, використанням місцевих будівельних матеріалів з порівняно низькою собівартістю.

За способами виконання робіт бетонні та залізобетонні конструкції поділяють на збірні, монолітні та збірно-монолітні.

Збірні конструкції виготовляють на заводах і полігонах, після чого транспортують на будівельний майданчик і встановлюють у проектне становище. Монолітні конструкції споруджують безпосередньо на об'єкті. Збірномонолітні конструкції споруджують із збірних елементів заводського виготовлення й монолітних частин, які об'єднують ці елементи в єдине ціле.

4.1.2. Зона ефективного використання монолітних конструкцій

Останнім часом разом з розвитком виробництва збірного залізобетону більш широко зустрічається будівництво із монолітного бетону і залізобетону, які мають великі потенційні можливості зниження ресурсовкладень. Так, на монолітні залізобетонні конструкції витрачається на 20...40 % менше металу ніж на збірні, що значно знижує (до 40 %) затрати на створення промислової бази, а також на 25...30% енергетичні витрати. Але слід сказати, що зведення монолітних залізобетонних конструкцій вимагає значної трудомісткості — 1,7...3,5 люд-дн на 1м3. При цьому трудомісткість опалубних робіт складає 35...50 %, арматурних — 15...25 %, бетонних — 20...30 % від загальних трудовитрат. Особливо підвищується трудомісткість і енергомісткість робіт в зимових умовах. Тому в будівництві будинків та споруд часто сполучають корисні якості збірних і монолітних конструкцій.

4.1.3. Склад комплексного процесу

Комплексний процес зведення бетонних та залізобетонних конструкцій

58

можна представити у складі таких робіт та робочих процесів, що представлені на Рисунку 4.1.

З другого боку технологічно комплексний процес зведення монолітних бетонних та залізобетонних конструкцій включає заготівельні, транспортні та монтажно-укладальні (основні) процеси.

Заготівельні процеси виконують, як правило, в заводських умовах. Це виготовлення елементів опалубки, риштувань, арматури, арматурно-опалубних блоків, приготування бетонної суміші, виготовлення елементів для розігрівання бетону (електродів, струн тощо) та покриття його поверхні (щитів, матів, плівок) й відновлення (ремонт елементів опалубки багаторазового використання).

Транспортні процеси включають доставлення з місця виготовлення до будівельного майданчика, або з місця складування чи перевантаження на будівельному майданчику до місця спорудження монолітної конструкції загальнобудівельними або спеціальними засобами опалубки, риштувань, устаткування, арматури, арматурно-опалубних блоків, бетонної суміші, пристосувань для розігрівання бетону та матеріалів для покриття його поверхні.

Монтажно-укладальні процеси — це встановлення опалубки, монтаж арматури та арматурно-опалубних блоків, укладання і розігрівання бетону (в зимових умовах чи при необхідності прискорення процесу твердіння), догляду за бетоном, розбирання опалубки після досягнення бетоном необхідної міцності.

4.1.4. Залежність технології робіт від кліматичних умов

Залежність технології робіт від кліматичних умов зумовлена насамперед впливом температури та вологості повітря на твердіння бетону. При середньодобових температурах 5...25оС і відносній вологості понад 50 % (оптимальною для твердіння бетону є середньодобова температура зовнішнього повітря понад 18оС і відносна вологість 60 %) бетонні роботи виконують за звичайною технологією.

Вжарких умовах (при середньодобовій температурі зовнішнього повітря понад 25оС і відносній вологості менше 50 %) потрібні спеціальні заходи щодо захисту свіжовкладеної бетонної суміші від пересихання та забезпечення нормальних умов вологості для твердіння бетону.

Взимових умовах (при середній температурі зовнішнього повітря +5оС, а мінімальній добовій нижче 0оС) застосовуються такі технології бетонних робіт, які забезпечують нормальні температурні умови твердіння бетону, або використовуються бетонні суміші з добавками чи спеціальні бетони, які твердіють при низьких температурах.

59

4.2. Процес улаштування опалубки

4.2.1. Типи опалубок та сфери їх використання Опалубка — тимчасова допоміжна конструкція для забезпечення форми,

розмірів і положення в просторі монолітної конструкції, що зводиться. До складу опалубки входять: щити (форми), які забезпечують форму, розміри і якість поверхні монолітної конструкції, риштування для підтримування опалубних форм і бетонної суміші, помости для розміщення бетонувальників та елементи кріплення.

В опалубні форми вкладають бетонну суміш, де вона твердіє до досягнення бетоном необхідної міцності. Після цього опалубку розбирають. Останнім часом використовують опалубні форми, які після бетонування конструкції залишаються в ній, тим самим створюючи необхідну зовнішню поверхню конструкції.

Опалубка має відповідати таким основним вимогам: внутрішні контури опалубних форм повинні мати проектний розмір монолітної конструкції; якість внутрішньої поверхні опалубних форм (палуби) повинна забезпечувати потрібну якість зовнішньої поверхні монолітної конструкції; міцність і жорсткість опалубки повинні бути достатніми для того, щоб забезпечити незмінність розмірів і форми від дії навантажень, які виникають при виконанні робіт; конструкція опалубки повинна забезпечувати мінімальні затрати на її влаштування, незначну трудомісткість виконання робіт.

Опалубку розрізняють за такими ознаками:

—за кількістю циклів використання — опалубка неінвентарна (застосована тільки один раз) та інвентарна (багатооборотна);

—за матеріалами, що використовуються для виготовлення — із дерева, металу, синтетичних матеріалів, матеріалів на основі цементних в'яжучих та комбінована;

—за конструктивними особливостями — індивідуальна, незнімна, розбірно-

переставна, підйомно-переставна, об'ємно-переставна, блочна, ковзна, котюча, пневматична, механізований опалубний агрегат.

Дерев'яну опалубку виготовляють із пиломатеріалів вологістю до 15 % (палуба опалубних щитів, форма) і до 25 % (інші елементи), водостійкої фанери та дерев'яних плит.

Щити з пиломатеріалів та з палубою із гідрофобних ДСП і ДВП можна використовувати до 10 разів. Використання для палуби водостійкої фанери дозволяє знизити її масу та збільшити оборотність до 20 разів.

Металеву опалубку виготовляють із прокатних та гнутих ефективних профілів з палубою із металевого листа завтовшки здебільшого 2...3 мм. Оборотність опалубки може досягати 100...300 разів.

Синтетичну опалубку виготовляють із склопластику, текстоліту, гетинаксу

60