Казахская головная архитектурно-строительная академия Факультет общего строительства

Дисциплина «Технология строительного производства-I»

Технология земляных работ Вопросы темы

Основные способы разработки грунта Механический способ Гидромеханический способ Закрытый способ

Основные способы разработки грунта

Механический способ. Он заключается в разработке грунта резанием землеройными и землеройно-транспортными машинами. К числу землеройных машин относятся одноковшовые и многоковшовые экскаваторы. К землеройно-транспортным относятся бульдозеры, скреперы, грейдеры, автогрейдеры, струги, планировщики и др. Они предназначены для послойного резания, транспортирования, отсыпки и планировки грунта.

Гидромеханический способ— широко распространенный в водохозяйственном строительстве способ. Он предусматривает размыв грунта напорной водяной струей гидромониторных установок или всасыванием его со дна водоемов плавучими земленасосными снарядами. Гидромониторные установки и земснаряды, которые с помощью воды размывают, транспортируют и укладывают грунт в насыпь, служат для разработки котлованов, каналов, углубления водоемов, а также для намыва территорий, плотин, насыпей под дороги и т. п. Размываемый грунт транспортируется в виде жидкой суспензии (пульпы) по трубопроводам.

Взрывной способ. Сущность данного способа заключается в отделении грунта от массива, а иногда и его перемещения на небольшие расстояния за счет энергии взрыва зарядов взрывчатых веществ, помещенных в предварительно устроенные в грунте шпуры, скважины, щели или шурфы.

Комбинированный способ представляет собой сочетание, например, механического и гидромеханического или механического и взрывного способа, что зависит от конкретных условий строительства.

Разработка грунта землеройными машинами

К землеройным машинам относятся экскаваторы различных типов: одноковшовые (прямая и обратная лопата, драглайн, грейфер), многоковшовые (цепные, роторные) и фрезерные.

В зависимости от ходового устройства различают:

гусеничные, пневмоколесные, автомобильные и шагающие экскаваторы, а также оборудованные гидравлической, пневматической и электрической системами управления.

Разработка грунта одноковшовыми экскаваторами.

В промышленном и гражданском строительстве применяют экскаваторы с ковшом вместимостью от 0,15 до 2, реже до 4 м.

Они имеют комплект сменного оборудования, включающий прямую и обратную лопаты, драглайн и грейфер.

Кроме того, стрела, входящая в комплект драглайна и грейфера, может быть оборудована грузовым крюком или клином-бабой.

Разработка грунта одноковшовыми экскаваторами независимо от типа

рабочего органа может осуществляться по одной из двух технологических схем: в отвал (на вымет) или с погрузкой в транспортные средства.

Выбор той или иной схемы зависит от вида и условий расположения земляного сооружения, возможности дальнейшего использования разработанного грунта, его физико-механических свойств.

Рабочая зона экскаватора, где находится его стоянка и разрабатываемый с этой стоянки массив грунта, называется забоем. (В этой зоне располагается загружаемый в транспортные средства или отвал грунта.)

Выемка, образующаяся в результате последовательной разработки

грунта при периодическом передвижении экскаватора в зоне, называется

проходкой.

По характеру разработки грунта проходки могут быть лобовыми (торцевыми) и боковыми.

При лобовой проходке экскаватор двигается по оси выемки и разрабатывает грунт впереди себя и по обе стороны от оси, а при боковой — с одной стороны по ходу движения.

Характер проходки зависит от глубины и ширины котлована и условий его разработки.

Эксплуатационная производительность экскаватора зависит от длительности цикла, а также продолжительности использования экскаватора в течение смены и определяется по формуле

Пэ = Т 60 q n Ке Кв,

где Т — продолжительность смены, ч; q — геометрический объем ковша, м3; п — количество циклов в минуту 60/ty; ty — время одного цикла;

Ке — коэффициент наполнения ковша; Кв — коэффициент использования экскаватора по времени.

Коэффициент Ке и Кв зависят от вида рабочего оборудования, группы грунта,

емкости ковша и вида работ, а число циклов n определяется условиями работы экскаватора.

Гидромеханический способ производства земляных работ

Гидромеханический способ производства земляных работ основан на использовании кинетической энергии потока воды для разработки, транспортировки и укладки грунта.

Применение этого способа целесообразно при больших объемах работ, необходимости устройства насыпей с минимальной осадкой, при наличии достаточных ресурсов воды и электроэнергии.

Технологический процесс гидромеханизации включает: размыв грунта в забое,

транспортирование образовавшейся смеси грунта с водой - пульпы - к месту укладки - намыва

и укладку грунта в результате оседания его частиц из пульпы на участке устройства насыпи.

В гидромониторе формируется струя воды большой кинетической энергии, размывающая грунт в забое. Образующаяся пульпа стекает по подошве забоя в сборный колодец-зумпф или в сборные канавы.

Разработка грунта может производиться встречным забоем, когда гидромонитор располагается на подошве забоя и размыв идет снизу вверх, или попутным забоем с размещением гидромонитора над забоем и размывом грунта сверху вниз.

Чаще применяют встречный забой, позволяющий более интенсивно вести размыв.

По мере удаления плоскости размыва от гидромонитора разрушающая сила струи падает и требуется передвижка его на новую позицию, ближе к забою.

Чтобы обеспечить эффективный размыв и непрерывное поступление пульпы, в забое размещают как минимум два гидромонитора, попеременно чередуя их работу и передвижку.

В зависимости от вида грунта для размыва и транспортировки его требуется значительный удельный расход воды - от 3,5 до 16 м3 на 1 м3 грунта при рабочем, давлении 0,2-0,8 МПа.