Разработка грунта землеройно-транспортными машинами

Основными видами землеройно-транспортных машин являются скреперы, бульдозеры и грейдеры, которые за один цикл разраба­тывают грунт, перемещают его, разгружают в насыпь и возвраща­ются в забой порожняком.

Скреперы — наиболее высокопроизводительные землеройно-транспортные машины. Эксплуатационные возможности позволяют использовать их при отрывке котлованов и планировке поверхнос­тей. Различают скреперы прицепные, работающие при вместимости ковша 2,25...10 м³ в сцепе с трактором-тягачом, и самоходные, имеющие вместимость ковша 8 м³ и более. Последний тип скрепера более совершенен, так как имеет большую маневренность и ско­рость.

Чтобы быстрее и полнее загрузить ковши прицепных скреперов, работающих группами, а также ковш самоходного скрепера, применяют трактор-толкач, обслуживающий группу скреперов на участке загрузки (набора грунта). Число тракторов-толкачей зависит от вместимости ковшей скреперов и расстояния перемещения грунта.

Скреперами ведут разработку, транспортирование и укладку песчаных, супесчаных, лессовых, суглинистых, глинистых й других грунтов, не имеющих валунов, примесь гальки и щебня в объеме не должна быть более 10%. Скрепер снимает ковшом стружку грунта толщиной 0,12...0,32 и шириной 1,65...2,75 м (для скреперев с вме­стимостью ковша 2,25...9 м³). Толщина отсыпаемого слоя 0,22…0,55 м. Разрабатываемые скреперами суглинистые и глинистые грунты необходимо предварительно рыхлить. Прицепные скреперы наиболее эффективно применять при пере­
возке грунта на расстояние до 1000, а самоходные — на расстояние
до 3000 м. В зависимости от категории грунтов резать их наиболее эффек­тивно на прямолинейном участке пути при движении под уклон 3...7°. Сухие песчаные грунты разрабатывают гребенчатым спосо­бом, попеременно- заглубляя ковш и постепенно уменьшая толщину стружки, что позволяет более полно и быстро загружать ковш. Глубина резания зависит от мощности машины и вида грунта и может составлять 12...32 см. Разгружают скрепер на прямолинейном участке, при этом поверхность грунта разравнива­ют днищем скрепера.

В зависимости от размеров земляного сооружения, взаимного расположения выемок и насыпей применяют различные схемы ра­боты скреперов. Простейшей является схема работы по эллипсу. В этом случае машина каждый раз поворачивается в одну сторону. Поэтому для устранения неравномерного износа хо­довой части необходимо периодически менять направление движе­ния скрепера. При работе по «восьмерке» в два раза уменьшается число полных разворотов скрепера, что повышает его производи-тельность и обеспечивает равномерный износ деталей, но при этом необходимо иметь значительный по протяженности фронт работ.

Порядок скреперных проходок может быть весьма разнообра­зен, но в практике чаще всего используют схемы разработки грун­та последовательными проходками (полоса рядом с полосой), про­ходками через полосу и шахматными проходками.

Разработка по схеме «полоса рядом с полосой» не рациональна из-за потерь грунта в виде боковых валиков. Разработка грунта проходками через-полосу и по ребристошахматной схеме уменьша­ет рассыпание грунта при резании и способствует улучшению на­полнения ковша.

Скреперы целесообразно использовать в комплекте с бульдозе­рами, которые срезают и разравнивают грунт в стесненных местах (углы площадки, отдельные впадины и т. д.), планируют откосы и др.

Бульдозерами разрабатывают грунт в неглубоких и протяжен­ных выемках и резервах для перемещения его в насыпи на рас­стояние до 100 м (при применении более мощных тракторов можно перемещать грунты на большие расстояния). Бульдозерами также окучивают грунты, выполняют обратную засыпку траншей и пазух котлованов, зачищают дно котлованов после экскаваторных работ, разравнивают и планируют грунт. Разработку выемок бульдозером ведут ярусами, соответствующими толщине стружки, снимав' мой за одну проходку. Разработку ведут от начала выемки к сере­дине, при этом должна быть обеспечена эффективная работа бульдозера под уклон. В цикл работы бульдозера входят следующие операций: резание и набор грунта путем снятия стружки под уклон, перемещение грунта с надвижкой его отвалом, разгруз-ка грунта и возвратный холостой ход. На участке перемещения грунта могут быть его потери от осыпания в сторону с отвала. Для уменьшения потерь отвалы оборудуют по бокам открылками ящич­ного типа. Бульдозерами планируют площадки преимущественно траншейным и послойным способами.

В первом случае выемку разбивают на ярусы глу­биной 0,4...0,5 м. Каждый ярус разрабатывают траншеями на ши­рину отвала, оставляя между ними полосу нетронутого грунта ши­риной 0,4...0,6 м. Эти валы срезают бульдозером в последнюю Очередь. Траншейный способ исключает значительные потери грун­та при его транспортировании и поэтому более производителен.

При послойном способе выемку разрабатывают слоями на тол­щину снимаемой стружки за один проход бульдозера последова­тельно по всей ширине выемки или отдельным ее частям. Этим способом, пользуются при сложном очертании площадок и при небольшой глубине срезки.

При перемещениях грунта на расстояние свыше 40 м приме­няют способ разработки с промежуточным валом, а также спарен­ную работу двух бульдозеров. Отсыпку грунта ведут послойно, начиная с более удаленной точки от места забора, путем постепен­ного подъема отвала. Возвращается бульдозер в забой для повто­рения цикла при дальности перемещения до 70,м задним ходом без. разворота. Плотные грунты перед разработкой их бульдозером рых­лят.

Грейдеры используют при планировке территории, откосов зем­ляных сооружений, зачистке дна котлованов и отрывке канав глу­биной до 0,7 м, при возведении протяженных насыпей высотой до 1 ми нижнего слоя более высоких насыпей из резервов. Автогрей-дерами профилируют дорожное полотно, проезды и дороги.

При возведении насыпи из разрабатываемого резерва наклонный нож сдвигает срезанный грунт в сторону насыпи. При следующей проходке грейдера этот грунт перемещается еще дальше в том же направлении. Поэтому целесообразно работать одновре­менно двумя грейдерами, из которых один срезает, а другой пере­мещает срезанный грунт. Наиболее эффективно использовать автогрейдеры при длине проходки 400...500 м. Плотные грунты до раз­работки грейдером следует разрыхлять тракторным рыхлителем или плугом. Помимо разработки грунта и его перемещения на не­большие расстояния грейдером можно разравнивать и начисто пла­нировать грунт. При выполнении различных операций углы накло­нов ножа грейдера изменяются в следующих пределах: угол захва­та 30...70⁰, угол резания 35...60⁰, наклона 2... 10°.

Для обеспечения оптимального режима работы землеройно-транспортных машин созданы системы автоматического регули­рования скорости их движения в зависимости от сопротивления резанию и плотности разрабатываемого грунта. Для автогрейде­ров, используемых преимущественно на планировочных работах, применяют устройства, автоматически контролирующие заглуб­ление в грунт.

 

57. МОНТАЖ КРУПНОПАНЕЛЬНЫХ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ. Монтируют по­точным методом,предусмат­ривающим механизацию транспортных, погрузочно-разгрузочных и монтажных процессов, использование монтажного оборудования и инструментов. Перед монтажом принимают достав­ленные конструкции и проверяют соот­ветствие их размеров проектным (в пре­делах допускаемых отклонений). Монтаж элементов с колес. Мелкие доборные элементы (бал­конные,карнизные плиты и т. п.) предварительно завозят на приобъект­ный склад в зону действия монтажного крана. Основными элементами сборных кон­струкций наземной части крупнопанель­ных жилых домов являются стеновые наружные и внутренние панели, перего­родки, лестничные марши и площадки, панели перекрытий и балконные плиты. При монтаже элементов крупнопа­нельных домов наибольшее внимание уделяют установке вертикальных эле­ментов — стеновых панелей, от точности установки которых зависит точность сборки всего здания. Эти элементы надо временно закреплять так, чтобы придать им устойчивость до стыкования с дру­гими элементами и образования замк­нутых ячеек. Последовательность мон­тажа стеновых элементов зависит от конструктивного решения дома (с про­дольными или поперечными несущими стенами). Монтаж стеновых панелей и перего­родок каждого этажа начинают после подготовки монтажного уровня (геодезической проверки смонтированного этажа и установки опорных фиксаторов или других средств опирания панелей по проектным отмет­кам. Под каждую стеновую панель или перегородку между фиксаторами укла­дывают слой цементного раствора. Под наружные стеновые панели до их установки, кроме раствора, укладывают теп­лоизоляционные и герметизирующие прокладки. Стеновые панели стропят за две или четыре точки стропами и тра­версами. Панель под­нимают на 50 см выше уровня, где она должна быть установлена, и только после ее наводки стрелой крана над опорой плавно опускают на раствор. Сразу же после установки панели на место ее выверяют по нижнему осно­ванию. Если панель устанавливают без фиксаторов, монтажник ломиком под­правляет положение панели. Наружные стеновые панели выверяют по наружной (лицевой) поверхности, а внутренние — по одной из плоскостей, менять выбранную для выверки плоскость не следует, она должна оставаться одной и той же от нижнего до верхнего этажа. До снятия стропов на выверенную по основанию панель надевают струбцину с подкосом, который крепят нижним концом к петлям перекрытия. Внутренние сте­новые панели, стыкуемые под прямым углом, можно вместо подкосов временно закреплять с помощью угловых связей. После установки и временного за­крепления панели подкосами и угловы­ми связями выверяют ее вертикальность и отметки верхней грани специальным отвесом-линейкой. Панель можно считать подготовленной к окончательному за­креплению только после выверки, ис­правления и закрепления в проектном положении. При установке смежных и примыкаю­щих под углом панелей образовавшийся узел закрепляют различными способами: сваркой закладных элементов, укладкой в стыки скоб, которые стягивают зало­женные в панели петли, или стяжкой накладок болтами. После выверки и закрепления пане­лей заделывают стыки между ними. Перегородки поднимают стро­пами или траверсами и временно закрепляют подкосами или угловыми связями. Лестничные марши поднимают че-тырехветвевыми стропами разной длины. Для плит лестничных площадок стропы имеют одинаковую длину. Эти элементы устанавливают как только смонтированы стеновые панели, образующие лестнич­ную клетку. Перед монтажом перекрытий на этаж должны быть подняты и установлены на место дверные блоки и шкафные щиты, а также — в закрытых и открытых кон­тейнерах — все комплекты материалов для санитарно-технических, электромон­тажных и отделочных работ (ванны, унитазы, умывальники, раковины, тру­бы, ящики с материалами и др.). Панели перекрытий захватывают для подъема за четыре или шесть точек. Панели перекрытий начинают уста­навливать от лестничной клетки. Это дает возможность сразу же после уста­новки первой панели по смонтированным лестничным маршам и площадкам под­няться на перекрытие и вести монтаж дальше. Балконные плиты поднимают четырехветвевыми стропами. Сразу же после установки плиты временно за­крепляют тягами или подкосами. Карнизные плиты и плиты парапета также закрепляют тягами, ко­торые имеют натяжные муфты. Подмости для монтажа полносбор­ных домов нужны небольшой высоты (в пределах этажа). Стоя на подмостях, монтажники снимают захватные при­способления, устанавливают временные крепления и др. Для этих целей исполь­зуют передвижные монтажные столики или приставные стре­мянки. При расшивке наружных швов пользуются навесными подмостями-люльками или самоподъемными люльками.

 

58. РАЗРАБОТКА МЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ. Земляные работы зимой осуществляют тремя ме­тодами: 1)предварительная подготовку грунтов с последующей разработкой обычными ме­тодами;2) мерзлые грунты нарезают предварительно на блоки; 3) грунты разрабатывают без подготовки. Предварительная подготовка заключается в предохранении его от промерзания, оттаивании мерз­лого грунта, предварительном рыхлении мерзлого грунта. Наличие на поверхности термоизоляционного слоя уменьшает период и глубину промерзания. Способы теплоизолирования. Рыхление грунта. При вспахивании и бороновании верхний слой приобретает рыхлую структуру с пустотами заполнен­ными воздухом, обладающую достаточными термоизоляционными свойствами. Вспашку ведут тракторными плугами или рыхлителя­ми с последующим боронованием (повышает термоизоляционный эффект на 20...30%). Снеговой покров на утепляемой площа­ди можно искусственно увеличить, сгребая снег бульдозерами, автогрейдерами или путем снегозадержания с помощью щитов. Механическое рыхление применяют для утепления зна­чительных по площади участков. Защита поверхности грунта термоизоляционными материалами. Утепляющий слой может быть из дешевых местных материалов: древесных листьев, сухого мха, торфяной мелочи, соломенных матов, шлака, стружек и опилок, укладываемых слоем непосредственно по грунту. Поверх­ностное утепление грунта применяют в основном для небольших по площади выемок. Пропитка грунта солевыми растворами. На поверхности песчаного и супесчаного грунта рассыпают соль (хлористого кальция 0,5 кг/м², хлористого натрия 1 кг/м²)и грунт вспахивают. В грунтах с низкой фильтрующей способностью (глины, тяжелые суглинки) пробуривают скважины, в которые под давлением нагнетают рас­твор соли. Из-за высокой трудоемкости и стоимости недостаточно эффективными. Способы оттаивания мерзлого грунта классифицируют направлению распространения тепла в грунте и по применяемому виду теплоносителя. По первому признаку три способа:1) Оттаивание грунта сверху вниз. Наименее эффек­тивный, так как источник размещается в зоне холодного воздуха, что вызывает большие потери тепла.Этот способ прост (минимальные подготовительные работы).2) Оттаивание грунта снизу вверх. Минимальный расход энергии (происходит под защитой льдоземляной корки, теплопотери практически исключаются). Трудоемкие подготовительные операции.3) оттаивание грунта по радиальному направлению. тепло распространяется от вертикально установлен­ных прогревающих элементов, погруженных в грунт. По экономическим показателям промежуточный. Требует значительных подготовительных работ. По виду теплоносителя способы: 1) Огневой способ. При сжигании твердого или жидкого топлива прогревается расположенный ниже грунт. Полосу оттаявшего грунта засыпают опилками, а дальнейшее оттаивание вглубь продолжается за счет аккуму­лированного в грунте тепла. 2) Оттаивание в тепляках и отражательными печами. Тепляки —открытые снизу короба с утепленными стенками и крышей, внутри которых размещены спирали накаливания, водяные или паровые батареи, подвешенные к крышке короба. Отражательные печи имеют сверху криволинейную поверхность, в фокусе которой располагается спираль накаливания или излу­чатель инфракрасных лучей, энергия расходуется более экономично, оттаивание грунта более интенсивно.: Тепляки и отражательные печи питаются от электросети 220 или 380 В. 3) оттаивание горизонтальными электродами. По поверхности укладывают электроды из полосовой или круг­лой стали, концы которых отгибают на 15-20см для подключения к проводам. Поверхность отогреваемого участка покрывают слоем опилок толщиной 15...20 см, смоченный солевым раствором с концентрацией 0,2...0,5% (масса раствора должна быть не менее массы опилок). Смоченные опилки представляют собой токопроводящие элементы, замерзающий грунт не является проводником. Под воздействием тепла, генерируемого в слое опилок, оттаивает верхний слой, который превращается в проводник тока от электро­да к электроду. После этого под воздействием тепла, начинает оттаивать верхний слой грунта, а затем — нижние слои. В даль­нейшем опилочный слой защищает участок от по­терь тепла. Этот способ используют при глубине промерзания до 0,7 м.4) Оттаивание грунта вертикальными электродами. Электроды-стержни из арматурной стали с заостренными нижними концами. При глубине промерзания более 0,7 м их заби­вают в грунт в шахматном порядке, по мере оттаивания верхних слоев погружают на большую глу­бину. При оттаивании сверху вниз необходимо уби­рать снег и устраивать опилочную засыпку, увлажненную солевым раствором. Во время отключения электроэнергии электроды следует дополнительно заглублять на 1,3-1,5 м. Пос­ле отключения в течение 1-2 сут глубина оттаива­ния продолжает увеличиваться за счет аккумулированного в грун­те тепла под защитой опилочного слоя. При прогреве снизу вверх, до начала необходимо бурить скважины в шахматном порядке на глубину, превышаю­щую на 15-20 см толщину мерзлого грунта. Расход энергии существенно снижается,слой опилок не требуется. 5) Оттаивание грунта сверху вниз с помощью паровых или водя­ных регистров. Регистры укладывают на расчищен­ную от снега поверхность и закрывают теплоизоляционным слоем. Регистрами оттаивают грунт до 0,8 м. 6) Оттаивание грунта паровыми иглами Вызывает излишнее увлажнение грунта и повышенный расход тепла. Паровая игла — металлическая труба длиной 1,5... 2 м, диаметром 25...50мм. На нижнюю часть трубы насажен наконечник с отверстиями диаметрам 2...3 мм. Иглы соединяют с паропроводом гибкими резиновыми рукавами с крана­ми. Иглы заглубляют в скважины, пробуренные на глубину 0,7 глубины оттаивания. Скважины зак­рывают защитными колпаками из дерева, обшитого кровельной сталью с отверстием, снабженным сальником для пропуска паро­вой иглы. Пар под давлением 0,06... 0,07 МПа. После установки колпаков поверхность покрывают слоем термоизолирующего материала. Для экономии пара режим прогрева иглами должен быть прерывистым с поочередной подачей пара в параллельные группы игл. Иглы рас­полагают в шахматном порядке с расстоянием между их центрами 1... 1,5 м. 7) оттаивание грунта водяными циркуляционными иглами. Теплоноситель-вода (50... 60°С) циркулирующая по системе «котел — разводящие тру­бы— водяные иглы — обратные трубы — котел». Схема обеспечивает наиболее полное использование тепловой энергии. Иглы устанавливают в пробуренные для них скважины. Водяная игла состоит из двух труб, внутренняя имеет внизу открытый, а наружная—заостренный концы. Горячая вода входит в иглу по внутренней трубе, а через нижнее ее отвер­стие поступает в наружную трубу, по которой поднимается к^; вы­ходному патрубку, откуда по соединительной трубе идет к следую­щей игле. 8) Оттаивание грунта ТЭНами (электроиглами). ТЭНы-стальные трубы длиной 1 М диаметром до 50... 60 мм, вставляемые в пробуренные в шах­матном порядке скважины. Внутри игл нагревательный элемент, изолированный от корпуса. Пространство между нагревательным элемен­том и стенками иглы заполняют жидкими или твердыми диэлектриками хорошо передающими и сохраняющими тепло. 9) оттаивании грунта солевыми растворами. Бурят диаметром 0,3...0,4 м скважины на глубину оттаивания в шах­матном порядке с шагом 1 м. В них наливают подогретый до 8О...1ОО°С солевой раствор, которым скважины пополняют в течение 3...5 дней. Оттаявшие таким образом грунты после их раз­работки вторично не смерзаются.10) Способ послойного оттаивания вечномерзлых грунтов. Целесообразен в весенний период, когда можно использовать теплый воздух атмосферы, теплые дож­девые воды, солнечную радиацию. Верхний оттаивающий слой грунта удаляют, обнажая мерзлый слой, который оттаивает под действи­ем перечисленных выше факторов. Грунт срезают на границе между мерзлым и талым слоями (где грунт имеет ослабленную структуру). 11) Способ послойного вымораживания водоносных грунтов. Разработку до морозов верхнего слоя, лежащего выше горизонта грунтовых вод. Под дей­ствием холодного воздуха глубина про­мерзания достигает 40...50 см, тогда приступают к разработке грунта в выемке в мерзлом состоянии. Разработка отдельными уча­стками, между которыми оставляют перемычки из мерзлого грунта толщиной около 0,5 м на глубину около ²/з толщины промерзшего грунта(для изоляции отдельных уча­стков от соседних в случае прорыва грунтовой воды). Фронт раз­работки перемещается от одной секции к другой, в то время как на уже разработанных секциях глубина промерзания возрастает, после чего разработку их повторяют. Попеременные выморажива­ние и разработку участков повторяют до достижения проектного уровня, после чего защитные перемычки снимают. 12) Взрывной способ рыхления грунта. Э нергию взрыва используют для рых­ления и выброса земляных масс в отвал. При использовании локализаторов способ можно применять и вблизи зданий. 13) Механическое рыхление мерзлых грунтов. Грунт на глубину 0,5...0,7 м рыхлят клином-молотом подвешенным к стреле экскаватора (драглайна)(рыхление раскалыванием). Стрелу устанавливают под углом не менее 60°, для обеспечения достаточной высоты падения. 14) Механические рыхлители. При глубине про­мерзания более 0,4 м. Рыхлят путем скола или нарезки блоков. Число ударов по одному следу зависит от глубины промер­зания, группы грунта, массы молота (2250-3000 кг), высоты подъема. Дизель-молоты - при промерза­нии до 1,3 м, являются навесным оборудова­нием к экскаватору, трактору. Рыхлят дизель-молотом по двум схемам. 1)дизель-молот рыхлит мерзлый слой, дви­гаясь зигзагом по точкам, расположенным в шахматном порядке с шагом 0,8 м. При этом площади дробления от сто­янки сливаются, образуя сплошной разрыхленный слой.2)П редварительно подготавливают открытую стенку забоя, разрабатываемого экскаватором, после чего дизель-молот устанавли­вают на расстоянии 1 м от бровки забоя и наносят им удары до скола глы­бы. Затем дизель-молот перемещают повторяя эту операцию.15) Рыхление грунта тракторными рыхлителями. Оборудование с непрерывное режущим усилием ножа, создаваемым тяговым усилием тягача. Послойно проходят мерзлый грунт, за каж­дую проходку глубина рыхления 0,4 м. 16) Рыхление мерзлого грунта средствами малой механизации. Бурильные (отбойные) молотки, питаемые от компрессоров. В углу кот­лована устраивают приямок, затем методам скола в сторону приямка его удлиняют в траншею, идущую вдоль одной из стенок котлована, остальную площадь разрабатывают методом скола в сторону этой траншеи. Разработка-послойно. При разработке с предварительной нарезкой блоками в мерзлом слое нарезают щели разделяющие грунт на отдельные блоки, которые затем удаляют экскаватором или кранами. Нарезать щели можно с помощью роторных экскаваторов, у которых ковшовый ротор заменен фрезе­рующими дисками, снабженными зубьями. Для этой цели при­меняют дискофрезерные машины- навесное оборудо­вание к трактору.

 

59 Методы погружения заранее изготовленных свай и шпунта:

1) вибрационный способ – обычно погружают полые сваи и стальной шпунт, поскольку такие конструкции свай при погружении встречает меньше сопротивление грунта. В зависимости от массы свай испол-ют низкочастотные или высокочаст-ые погружатели. Последние применяют при погружение свай небольшой массы. Этот способ наиболее эффективен при несвязных водонасыщенных грунтах.

2) виброударный способ – универсальный. Вибромолот совершает удары по наголовнику сваи, когда зазор между ударником вибровозбудителя и сваей меньшей амплитуды колебаний возбудителя.

3) вдавливание – коротких свай (до 6м) более безопасен для окружающих сооружений, чем вибрационный и виброударный. Однако в плотных грунтах перед вдавливанием необходимо бурить лидирующие скважины небольшого диаметра.

4) вибровдавливание – свая погруж-ся от комбинированных воздействий вибрации и статической нагрузки. Этот способ эффективен чем просто вдавливание.

5) ввинчивание – винтовые сваи изготавливают стальными или комбинированными: нижняя винто-я часть – стальная; верхняя – ж/б. Такие сваи применяют в качестве фундаментов и анкеров при строи-ве мачт, линий электропередач…

6) гидроподмыв – давление воды не менее 0.5МПа могут погружаться сваи стойки, если нет опасности осадки близлежащих сооружений. Расположение подмывных трубок бывает центральным или боковым. Центральное расположение более предпочтительно, поскольку при боковом расположение подмывные трубки часто повреждаются и засоряются грунтом. В связи с размывом грунта под пятой сваи за 1..1.5м до проектной отметки подмыв прекращают, дальше сваю погружают без подмыва.

7) электроосмос – использую при погружении свай в плотные глинистые грунты. После кратковременного воздействия постоянного тока у стенок погружаемой сваи-катода собирается грунтовая вода, понижаются силы трения между сваей и грунтом.

8) ударный – с помощью дизель молота или паровоздушными молотами.

9) опускной способ – пропаривание полость с помощью перфорирова-ой трубы в вечномерзлых грунтах.