Машины для подготовительных работ

 

Подготовительные работы включают очистку будущей строительной площадки от леса и кустарника, вывозку древесины, корчевку и уборку пней, удаление валунов, устройство временных дорог и мостов через естественные и искусственные препятствия, понижение уровня грунтовых вод и т.п. Для выполнения этих работ применяют машины как общестроительные, так и специальные, используемые в лесотехнической промышленности, ирригационном строительстве и др. Для отдельных видов работ успешно используют сменные рабочие органы, навешиваемые на одноковшовые и бульдозеры. По сходству с устройством бульдозеров для этих работ изготовляют кусторезы корчеватели-собиратели.

Кусторезы (рис. 7.46, а) применяют для расчистки подлежащих застройке площадей от кустарников и мелких деревьев, а корчеватели-собиратели (рис. 7.46, б) - для корчевки пней диаметром до 500 мм, расчистки участков от крупных камней, сваленных деревьев и кустарников, а также для рыхления плотных грунтов перед их разработкой землеройными и землеройно-транспортными машинами. Эти машины изготовляют как навесное рабочее оборудование на гусеничных тракторах.

Рис. 7.46. Машины для подготовительных работ:

а - кусторез; б - корчеватель-собиратель

 

Машины и оборудование для разработки мерзлых грунтов

 

При продолжительности зимнего периода от трех до семи месяцев грунт промерзает на глубину 1 до 2,5 м. Многолетнемерзлые грунты и грунты сезонного промерзания покрывают более 90% территории России. Годовой объем разрабатываемых в нашей стране мерзлых грунтов составляет около 1 млрд. м³. Для непосредственной разработки мерзлых грунтов применяют некоторые модели траншейных экскаваторов, одноковшовых канатных экскаваторов с ковшами активного действия, зубья которых работают независимо от движения ковша в ударном, виброударном или в вибрационном режимах, гидравлические экскаваторы, оснащенные однозубыми рыхлителями или гидромолотами, землеройно-фрезерные машины для послойной разработки мерзлых грунтов при строительстве дорог.

Для разрушения мерзлых грунтов с промерзанием на глубину до 0,5..0,7 м применяют специальные снаряды в виде шар-молотов (рис. 7.47, а), массой 500 кг и более и клин-молотов (рис. 7.47, б и в) массой 2000…3000 кг, подвешиваемые на канатах грузовых лебедок гусеничных кранов и экскаваторов с крановым оборудованием. Снаряд поднимают лебедкой на высоту 6…8 м и сбрасывают на разрабатываемый грунт. Известны также специальные машины на базе гусеничного трактора, в которых вертикально перемещающийся снаряд движется в трубе.

Рис. 7.47. Сменное оборудование для разработки мерзлых грунтов:

а - шар-молот; б - клин-молот; в - клин-молот с зубьями

Рыхлители применяют для послойной разработки прочных грунтов, включая мерзлые, многолетнемерзлые и скальные, с последующей уборкой землеройно-транспортными или погрузочными машинами. Их применяют при отрывке котлованов и широких траншей, устройстве выемок в гидротехническом строительстве, корыт под дорожное полотно, разработке мерзлых россыпей полезных ископаемых, на вскрышных работах.

Различают рыхлители основные и вспомогательные. Основные рыхлители изготовляют как навесное оборудование к гусеничным или пневмоколесным тракторам, а вспомогательные агрегатируют с основным оборудованием ЗТМ и погрузчиков для рыхления плотных грунтов и слежавшихся материалов. Вспомогательные рыхлители позволяют повысить производительность и расширить область применения основного рабочего оборудования. Сменным рыхлительным оборудованием оснащают универсальные строительные гидравлические экскаваторы. В строительстве применяют также бульдозерно-рыхлительные агрегаты (см. рис. 7.38), у которых в равной мере используют как бульдозерное, так и Рыхлительное рабочее оборудование.

 

Бурильные машины

 

Бурение - это процесс разрушения грунта с образованием в грунтовом массиве цилиндрических полостей и выносом из них продуктов разрушения на поверхность. При диаметре до 75 мм и глубине до 9 м полости называют шпурами, при больших размерах - скважинами. В строительстве бурение производят для инженерно-геологических изысканий, при разработке грунтов взрывом, при водоснабжении и водопонижении, для установки столбов, дорожных знаков, надолб, устройства буронабивных свай и т.п.

Различают механические и физические способы бурения. В большинстве бурильных машин и оборудования реализованы механические способы с вращательно-поступательным, ударно-вращательным и ударным движениями рабочего инструмента. В качестве рабочих органов для механического бурения применяют лопастные, шнековые и ковшовые буры, буры-расширители, трехшарошечные и ударные долота.

Лопастной бур (рис. 7.51, а) состоит из трубчатого остова 1 с двумя копающими лопастями 6 в виде двухзаходного винта, забурника 5 и заслонок 2. забурник направляет и удерживает бур на оси бурения. Заслонки, шарнирно прикрепленные к лопастям, препятствуют просыпанию грунта при его извлечении из скважины. Бур крепят к нижнем концу граненой штанги. Для работы в мерзлых грунтах лопасти и забурник оснащают резцами, армированными твердосплавными пластинками 4.

Рис. 7.51. Буровой инструмент: а - лопастной бур; в - шнековый бур; в - шнековый бур-расширитель; г - трехшарошечное долото; д - зубильное долото; е - крестовое долото; ж - ударная штанга; з - желонка

У шнекового бура (рис. 7.51, б) остов длиннее, чем у лопастного. К нему приварена спираль 7 из полосовой стали, образующая шнек. В нижней части остова закреплены копающие лопасти 6 и забурник 5. Лопастной и шнековый буры разгружают после их извлечения из скважины вращения с повышенной скоростью, вследствие чего находящиеся на их лопастях и шнековой спирали продукты бурения рассыпаются в стороны за счет центробежных сил.

Ковшовый бур представляет собой полый цилиндр с откидным дном и ножами в его нижнем торце. Срезаемый ножами грунт заполняет внутреннюю полость бура через окна в его днище. После заполнения его извлекают из скважины и разгружают через открытое днище.

Уширяют полость скважины под пяту буронабивной сваи буром-расширителем (рис. 7.51, в), закрепляемым на буровой штанге 1 в её нижней части.

Шарошечное долото (рис. 7.51, г) состоит из трех сваренных между собой лап, на концах которых на подшипниках качения установлены шарошки с углом наклона осей к центральной оси долота 50…60°. Шарошка представляет собой корпус из кованой стали с запрессованными в его тело твердосплавными зубками. При вращении штанги шарошки вращаются вокруг своих осей и относительно оси долота. Через пустотелую штангу и сверления в корпусе долота и шарошках подают сжатый воздух от компрессорной установки для выноса на поверхность буровой мелочи. Другие виды долот и элементов буровых рабочих органов показаны на рис. 7.51, д-з.

Бурильные машины с вращательно-поступательным движением бурового инструмента изготовляют на базе грузовых автомобилей, гусеничных и пневмоколесных тракторов. Кроме того, буровое оборудование монтируют в качестве сменного рабочего оборудования на одноковшовых гидравлических экскаваторах, малогабаритных погрузчиках с бортовым поворотом и других машинах.

Главным параметром бурильной машины является глубина бурения, по которой различают машины легкие, средние и тяжелые с глубиной бурения соответственно до 5, до 20 и свыше 20 м.