Земляные работы. Выбор экскаватора для отрывки траншей.

К земляным работам относятся:

- обеспечение устойчивости земляных сооружений, крепление их откосов

- подготовительные и вспомогательные работы

- разбивка сооружений, котлованов и траншей на местности

- организация водоотвода, водоотлива и искусственного понижения уровня грунтовых вод

- искусственное закрепления и замораживания грунтов

- разработка грунта землеройными и землеройно-транспортными машинами

- перемещение грунта

- отрывка траншей одноковшовыми и многоковшовыми экскаваторами

- производство земляных и планировочных работ скреперами и бульдозерами

- гидромеханические способы разработки и намыва грунта

- разработка грунта взрывным способом

- ручная и механизированная разработка малых объемов грунта

- засыпка траншей и котлованов, обсыпка резервуаров, отстойников и других водохозяйственных сооружений

- отсыпка и уплотнение грунта в планировочных насыпях

Способы разработки траншей различны. Траншеи отрывают многоковшовыми экскаваторами непрерывного действия и одноковшовыми циклического действия. Способы разработки траншей могут быть однопроходными и многопроходными (послойные). При первом способе полный профиль траншеи разрабатывают за одну проходку механизма, а при втором -за несколько. Отвал (резерв) грунта при разработке траншеи чаще всего размещают с левой стороны, а правую оставляют свободной для проезда и возможности выполнения сварочно-монтажных и изоляционных работ. Для предохранения стенок траншей от обрушения отвал грунта располагают на расстоянии 0, 5 м и более от ближайшей бровки траншеи.

На практике возможны следующие четыре схемы разработки траншеи одноковшовым экскаватором с обратной лопатой: 1)движение экскаватора по оси траншеи с односторонней выгрузкой грунта (рис. 11.14, а); 2) движение экскаватора параллельно оси траншеи со смещением в сторону отвала и односторонней выгрузкой грунта (рис. 11.14, б); 3) движение экскаватора по зигзагообразной схеме параллельно оси траншеи с двухсторонней выгрузкой грунта (рис. 11.14, в); 4) движение двух экскаваторов параллельно оси траншеи с двухсторонней выгрузкой грунта (рис. 11.14, г). С использованием первой и второй схем разрабатывают относительно неглубокие и неширокие траншеи. Причем выбор схемы в основном зависит от

соотношения между радиусом выгрузки применяемого экскаватора RB и требуемого радиуса выгрузки RB треб. Так, по первой схеме разрабатывают траншеи, если RB = RBтpe6, а по второй - если RB < RBтpe6. В первом случае ось движения экскаватора совпадает с осью траншеи (см.

рис. 11.14, а), во втором она сдвинута в сторону отвала на расстояние с, равное RBтpe6 - RB (см. рис. 12.14, б). При этом должно подтвердиться условие равенства радиуса резания экскаватора R расстоянию от бровки траншеи со стороны, противоположной отвалу грунта, до

оси движения экскаватора где bвым - половина ширины траншеи поверху.

Третью схему разработки грунта с зигзагообразным перемещением экскаватора применяют при отрывке широких траншей, когда RB «RBтpe6 (см. рис. 11.14, в). При больших объемах земляных работ в таких условиях разработку грунта можно осуществлять двумя параллельно работающими экскаваторами по четвертой схеме (см. рис. 11.14, г). Вынутый грунт по третьей и четвертой схемам укладывают по обе стороны траншеи. Для создания на одной из берм монтажной зоны по укладке трубопровода в комплект машин включают бульдозер, который перемещает грунт одного из отвалов в сторону от траншеи (см. рис. 11.14, в, г). При разработке траншеи боковой проходкой необходимо, чтобы соблюдалось равенство RB и RBтpe6 (см. рис. 11.14, ё) при условии, что ось перемещения экскаватора совпадает с направлением линии верхней бровки траншеи.

Траншеи в обводненной и заболоченной местности отрывают одноковшовыми экскаваторами, передвигающимися на сланях, пенах-волокушах, понтонах, а также на уширенных гусеницах. На болотистых участках с толщиной торфяного слоя более 1 м при его низкой несущей способности траншею разрабатывают экскаватором, двигающимся по сланям (рис. 11.15).

Разработку траншеи можно также вести экскаватором, расположенным на салазках из металлических труб, перемещаемых бульдозером, или на пене-волокуше, представляющей собой корытообразную конструкцию из листового железа. При прокладке трубопровода в горных условиях траншеи отрывают экскаватором с его анкеровкой бульдозером или без, причем сверху

вниз или снизу вверх. При разработке траншей без анкеровки экскаватора необходимо проверить его устойчивость на скольжение.

Траншеи с вертикальными стенками отрывают на глубину до 3 м с последующим креплением стенок (см. рис. 11.14, д). При разработке траншей в слабых грунтах крепления устанавливают сразу, т.е. вслед за экскаватором, а трубы опускают уже в закрепленные траншеи.

Многоковшовые траншейные экскаваторы по типу основного рабочего оборудования подразделяются на цепные и роторные. Цепные (рис. 11.16, а> в, г) целесообразно применять при разработке мягких грунтов, а роторные (рис. 11.16, б, д) - грунтов повышенной прочности, в том числе мерзлых. Экскаваторы, предназначенные для копания траншей глубиной более 2, 5 м в сыпучих грунтах, оснащаются дополнительным оборудованием для образования откосов

(см. рис. 11.16, а, г).

Разработку траншей с вертикальными стенками роторными и цепными экскаваторами в связных грунтах (суглинках, глинах) для укладки трубопроводов плетями на глубину до 3 м можно производить без крепления. Траншею можно разрабатывать одним или одновременно несколькими роторными или цепными экскаваторами с выделением каждому из них захватки длиной 1-5 км. Оставшиеся перемычки грунта между захватками разрабатывают одноковшовыми

экскаваторами. Возможны также способы разработки траншей без перемычек. При первом из них для выхода экскаватора из траншеи применяют специальный настил, уложенный поперек, по которому экскаватор с поднятым в транспортное положение рабочим органом перемещается с разворотом и выходит из забоя для перехода на следующую захватку. При другом способе экскаваторы отрывают траншею парами. Когда второй экскаватор доходит до траншеи,

разработанной первым, он полностью дорабатывает свою захватку и соединяет ее с первой, а затем на транспортной скорости догоняет первый экскаватор, который выходит из траншеи, уступая свое второму, а сам перемещается вперед и становится на новую захватку и т.д. Если необходимо рыть траншеи более глубокие, чем позволяют возможности выпускаемых многоковшовых экскаваторов, то их отрывают комбинированным способом в несколько этапов. Вначале до определенной глубины делают выемку с помощью бульдозеров или

скреперов, а затем с использованием многоковшовых экскаваторов (см. рис. 11.16, е, ж, з).