Разработка грунта одноковшовыми экскаваторами

Разработка грунта одноковшовыми экскаваторами: основные моменты и особенности.

Устройство, техническое оборудование и процесс работы.

Одноковшовый экскаватор – разновидность техники, рассчитанной на выполнение разнообразных земляных и общестроительных манипуляций. Производственный цикл состоит из шести стадий:

• Резка грунтового слоя и наполнение ковшовой части.
• Подъем заполненного ковша для беспрепятственного подведения к месту высыпки.
• Подъем стрелы к площадке выгрузки. Иногда вращение стрелы сочетается с подъемом ковша.
• Высыпка срезанной породы в самосвалы или отвалы.
• Обратный разворот к месту резки.
• Подача ковшовой части для срезки материала.

Передвижение одноковшовой техники осуществляется за счет использования нескольких типов ходового оборудования:

• Гусеничное. Данный тип обеспечивает повышенную проходимость, применяется для проведения работ в сложных условиях рельефа.
• Пневмоколесное.
• Шагающее. За счет небольшой массы снижает давление, оказываемое на поверхность, повышает устойчивость.
• Рельсово-шагающее. Повышает маневренность, снижает давление на опорную поверхность.

Срезка и забор породы занимает 15-30% рабочего времени от всего производственного цикла, поэтому разработка грунта многоковшовыми экскаваторами по производительности будет существенно выше. Это происходит за счет непрерывности забора грунтов несколькими ковшами. Однако, многоковшовые модели имеют ограничения по габаритом поднимаемой породы – размер поднимаемых включений не должен превышать 0,2 от общей ширины ковша. В одноковшовой технике такие ограничения отсутствуют.

Дополнительное оборудование

База одноковшовой машины обеспечивает использование четырех основных типов оборудования.

Помимо возможности применения драглайна, грейфера, прямой и обратной лопат, данное строительное оборудование может укомплектовываться следующими комплектующими:

Читайте также: Аренда телескопического погрузчика JCB LOADALL 540-140

• Ротатор ковша. Механизм, позволяющий быстро осуществлять переход от работы прямой лопаты к режиму обратной лопаты. Наиболее часто встречается на европейских моделях: например, на чехословацких моделях UDS-114.
• Планировщик откосов. Отдельная разновидность ковша типа «обратная лопата», применяемая для устройства откосов. Он обеспечивает движение ковшовой режущей кромки под определенным углом. Для использования планировщика необходима установка автоматизированного управления.
• Рыхлитель. Используется для уничтожения конструкций, разбивки асфальтового либо бетонного покрытия, выполнения действий с грунтами от III группы экскаватором-драглайном.
• Струг. Стрела, по которой «бегает» тележка с ковшом. Используется в осуществлении планировочных работ.

Типы одноковшовых экскаваторов

По назначению одноковшовые модели разделяются на три больших категории:

• Строительные. Универсальная техника с полным поворотом и емкостью ковшовой части 0,15-2 м3. Универсальность обеспечивается возможностью установки сменных комплектующих для разнообразных манипуляций. Разработка грунта начиная от III категории зачастую производится экскаватором с применением сменных комплектующих.

• Карьерные. Полууниверсальные машины или специальные лопаты с укороченной стрелой. Емкость ковша полууниверсальных моделей составляет от 2 до 8 м3. Применяются для проведения манипуляций на сложном рельефе, зачастую применяется при добыче полезных ископаемых.

• Вскрышные. Машины с ковшом, емкость которого превышает 6 м3. Эксплуатируются на «вскрыше» – срезании верхних слоев породы. Как правило, укомплектованы удлиненным оборудованием, увеличивающим радиус рабочего действия. Вскрышные машины не имеют возможности устанавливать сменное оборудование. К вскрышной строительной технике относятся шагающие драглайны, имеющие ковши емкостью от 4 до 80 м3, применяемые для рытья траншей, насыпки дамб, устройства котлованов.

По возможности эксплуатации с различными видами дополнительных устройств одноковшовые машины делятся на три вида:

• Универсальные. Имеют не менее 4 разновидностей сменного оборудования.
• Полууниверсальные. Машины с емкостью ковшовой части не более 4 – 6 м3. На полууниверсальные модели возможно установка двух-трех видов дополнительных модификаций.
• Специализированные. Емкость ковша более 4 м3. Выпускаются с одной модификацией оборудования, без возможности смены.

Общие схемы проведения работ

По виду организации путей вывоза отработанного материала все грунтово-экскаваторные работы подразделяются на две большие группы:

• Бестранспортные. При проведении данной схемы осуществляется срезка грунтового слоя с укладкой его в земляное сооружение, автотранспорт при этом не задействуется. Существует два вида такого типа работ. При простой схеме без участия дополнительного транспорта срезанные слои кладутся в отвалы без последующего вывоза. При сложной – для укладки используется временный отвал с последующей переэкскавацией (перемещением) поднятой породы.
• Транспортные. После подъема грунта производится его погрузка в автотранспорт с перемещением в заданное место. При транспортной схеме возможны два пути движения автомобильного транспорта: тупиковые либо сквозные.

Выбор схемы выполнения экскавации осуществляется с учетом особенностей строительного участка.

Например, в прокладке нефтяных и газопроводных сооружений преимущество имеют бестранспортные схемы, а в возведении промышленных и жилых комплексов с возможностью обустройства нормальных разгрузочных путей – транспортные.

Разработка осуществляется путем создания специальных траншей – проходок. Выборка производится с устройством лобовых или боковых траншей-проходок. При проведении лобовой проходки выборка производится на трех частях действующего участка – двух боковинах и торцевом откосе.

Существует два вида боковых проходок:

• Закрытая. Здесь экскаваторная ось располагается справа или слева от сечения выемки. В этом случае осуществляется разработка трех откосов – боковых участков и торцевого откоса.
• Открытая. В ней происходит постепенное смещение по направлению полосы с выборкой породы с боков и торцевого откоса.

Производство работ

Большинство экскаваторов реализуют точную выемку грунта даже в тесных условиях. Рабочий процесс может сопровождаться складированием земли и вывозом, но уже с подключением другой техники наподобие самосвала. Руководитель рабочего процесса контролирует слаженное взаимодействие разных функциональных групп, добиваясь оперативности и четкости выполнения операций. На завершающем этапе технология разработки котлована экскаватором предусматривает зачистку дна. Если позволяют возможности конкретной модели техники, оператор может подготовить прочную и надежную подошву для фундаментной основы. Как минимум после основной выборки грунта устраняются рыхлые участки и насыпи, которые в дальнейшем могут дать усадку.

Рабочая зона и ее обустройство

Под забоем подразумевается рабочая территория одноковшовой техники, куда включается центральная площадка с размещением экскаватора и сопутствующего автотранспорта.
Забой оборудуется с учетом основных параметров:

• Размеров возводимого сооружения и формы необходимого котлована.
• Технических показателей используемого экскаватора. Например, при применении машин на гусеничном ходу, допустима разработка грунта в сложных участках местности, где требуется повышенная проходимость.
• Технических характеристик используемого автомобильного транспорта. Например, если работа ведется на заболоченной местности, забой стоит оборудовать максимально близко к твердому покрытию для повышения проходимости автотранспорта.

Проектирование забоев с последующей выборкой материала заключается в правильном определении ширины и глубины забоя, подбора оптимальных установочных положений машин, находящихся на площадке, последовательной выборки слоев и оборудовании путей перемещения техники и сопутствующего транспорта.

При небольшой высоте забоя стоит использовать одноковшовую модель, дополняя бульдозером, сгребающим грунтовый материал. Бульдозер смещает его к «экскаваторной рабочей зоне», где производится окучивание, создающее достаточную высоту бортов рабочего участка.

Вся используемые машины устанавливаются таким способом, чтобы снизить поворотный угол стрелы до минимума – на разворот экскаваторной стрелы уходит 70% объема времени от общего производственного цикла.

Разработка бульдозером

Строительную технику подбирают с учетом ее производительности и объемов работ.

Срезка растительного слоя и перемещение грунта в отвал, как правило, выполняется бульдозером. Затем приступают к разработке котлована.

Читайте также: Почему не заводится мотоблок, нет зажигания и пропала искра, как завести мотокультиватор – причины

Бульдозером выполняют следующие виды работ: разработку, рыхление, перемещение грунта на расстояние, не превышающее 60 м

Рассмотрим схемы работы бульдозера.

Рисунок 1 – Бульдозера с рыхлителем

Срезание грунта следует осуществлять на горизонтальных участках и спусках, угол по рельефу разрабатываемого грунта не более 20 градусов, а высота насыпи не более 5 м.

Рисунок 2 – Схема разработки грунта

Способы возведения насыпей бульдозером:

Односторонними продольными проходами. (Способ эффективен при небольшой протяженности выемок. Обеспечивается высокая производительность бульдозера.

Поперечными проходами, забирая грунт из резерва; (Способ эффективен при укладке грунта в кавальеры)

Рисунок 3 Возведения насыпи бульдозерами поперечными проходами из одностороннего резерва.

Разработку котлована бульдозером выполняют поперечными ходами. Грунт укладывают в кавальеры по всей протяженности котлована.

Планировку котлована выполняют по ровной поверхности, срезая бугры и засыпая впадины см. на рисунке 4.

Читайте также: Самодельные болотоходы своими руками особенности и советы

Рисунок 4 Схема планировки котлованов бульдозером.

Повышение показателей эффективности при проведении экскавации

Для увеличения производительности при проведении экскаваторных работ требуется руководствоваться определенными положениями:

1. Рассчитывать радиус копания, принимая в расчет максимальные значения эксплуатируемой техники. Он не должен быть выше 0,7-0,9 от наибольшего радиуса используемой модели.
2. Совмещать операции для сокращения временных затрат производственного цикла. Например, объединить поворот платформы с подъемом ковшовой части, перемещаемой к месту для разгрузки.
3. Уменьшать поворотный угол платформы с помощью приближения места установки транспорта к траншейной оси. Это поможет уменьшить потери рабочего времени, тратящегося на повороты платформы.
4. Оборудовать разгрузочные пути, обеспечив быстрое перемещение для вывоза поднимаемого материала.
5. Сократить время, затрачиваемое на передвижение экскаватора, спланировав и оборудовав пути движения.
6. По возможности избегать перемещения машин собственным ходом, предотвращая преждевременный износ ходового механизма.
7. Подбирать ковш с учетом срезаемой породы. Например, использовать для взрыхленных скальных пластов специальные ковши или ковшовыми емкостями не менее 1 м3, а для мелкодробленых скальных материалов пользоваться емкостями от 0,5 до 0,8 м3.
8. Следить за соотношением грузоподъемности, расстоянием для вывозки и объема ковшовой емкости.

Разрабатывание грунтов моделей с прямой лопатой

Прямая лопата – разновидность ковшовой емкости с полностью открытой верхней частью. Жестко прикрепляется к рукояти, которая соединяется со стрелой при помощи шарнирного крепления. Выдвижение лопаты вперед происходит за счет действия напорного механизма, а опорожнение – путем полного открывания днища.
Модель с прямой лопатой осуществляет срезку и подъем по направлению собственного хода впереди ковшовой части, а затем плавно перемещается вперед на величину заданного хода рукояти. Разрабатывание участка ведется до образования необходимого профиля путем создания последовательных траншей.

Разработка грунта экскаватором прямая лопата производится путем проведения траншей-проходок двух категорий:

• Боковых ответвлений с высыпкой срезанной и поднятой породы в транспорт или отвал, находящийся по ходу движения техники. Высота расположения машин в рабочей зоне определяет тип боковой проходки: одноярусные с расположением автомобилей на одном уровне с экскаватором, и двухъярусные – с размещением машин на разных высотах.
• Лобовых проходок, при создании которых транспорт для выгрузки устанавливается сзади работающей техники.

Боковой забой выгоден снижением поворотного угла, удобной подачей автотранспорта для ссыпки выбранного материала, что увеличивает производительность. Но, при эксплуатации бокового забоя снижается объем породы, поднимаемый с одного участка, ведя к увеличению числа перемещений машины.

При лобовом типе забоя возникает потребность подъезда самосвалов задним ходом и установки автотранспорта позади работающей техники, что приводит к увеличению поворотного угла. Это становится причиной удлинения производственного цикла, увеличению временных затрат и снижению эффективности. При этом, устройство лобового забоя увеличивает объем поднимаемого материала, уменьшая количество передвижек.

Устройство боковых проходок производится при проведении разработок в карьерах и формировании выемок с последующей погрузкой отработанного материала на автотранспорт.

Сфера устройства лобовых забоев несколько шире:

• Первые проходки при разрабатывании выемок и карьерных участков.
• Работа в ограниченных пространствах, препятствующих обустройству погрузочных путей.
• Поднятие породы из скальных выемок.
• Проведение манипуляций в осенне-зимние периоды на мерзлых почвах.

Осуществление всех работ ведется только с применением транспортной схемы. Это обусловлено тем, что малые линейные размеры моделей с ковшовой частью «прямая лопата» не позволяют использовать бестранспортную ссыпку породы.

Осуществление земляных работ моделей с обратной лопатой

Обратная лопата – ковшовая емкость с «донной» открытой частью, обладающая режущей передней кромочной частью. К стреле крепится шарнирным соединением, напорный механизм отсутствует. Заполнение породой происходит по мере «оттягивания» емкости назад. Разгрузка осуществляется в момент подъема с одновременным переворачиванием.
Данная разновидность используется в разрабатывании участка, располагающегося ниже уровня базовой площадки. В траншеях экскаватором обратная лопата целесообразно применение забоев торцевого или бокового типа, позволяющих откапывать ложе для оборудования подземных коммуникаций, рыть небольшие котлованы. Жесткое закрепление ковшовой части позволяет отрывать траншеи с вертикальными стенками, снижая риск осыпания боковых частей. Затраты времени на рабочий процесс у таких моделей на 10-15% выше, чем у экскаваторов с прямой лопатой.

Фундамент на буронабивных сваях, выполненный по описанной технологии (ТИСЭ), можно после небольших доработок использовать как сейсмоизолирующую систему для индивидуального строительства в соответствующих регионах с повышенной сейсмикой.

При эксплуатации торцевого забоя машина с обратной лопатой продвигается по оси траншеи, попеременно снимая грунт с обеих боковых сторон. Для увеличения производительности проходку можно расширить боковыми забоями, образуемыми при движении в сторону от основной траншеи. Ограничение ширины забоя осуществляется только исходя из эксплуатационных требований используемой строительной техники и нормами безопасности при экскавации данного вида породы.

Подготовка стройплощадки

До непосредственного начала землеройных мероприятий на рабочей площадке желательно организовать проездной путь, если его нет. Следует ответственно подойти и к проблеме удаления деревьев на участке. Неплодовые стволы возрастом более 5-6 лет могут выкорчевываться только с разрешения местной администрации. После высадки дерева необходимо заполнить образовавшуюся яму песком крупной фракции до уровня устройства фундамента.

В процессе обустройства стройплощадки будет нелишним зафиксировать зоны, где снимается плодородный слой. В дальнейшем эта информация пригодится для проведения сельскохозяйственных работ возле дома. До разработки котлована экскаватором также рекомендуется организовать площадки или емкости для сбора вынимаемой плодородной почвы. Поскольку в дальнейшем она может пригодиться, ее следует укладывать в местах, где нет ни строительного мусора, ни прочих хозяйственных отходов. На время производства работ перед домом со стороны въезда устанавливается временный забор с проемом только для рабочей техники.

Осуществление работ экскаватором-драглайном или грейфером

Ковшовая емкость драглайна закрепляется на удлиненной стреле. Заполнение породой происходит в момент подтягивания ковшовой части обратно к стреле. После заполнения, емкость окончательно поднимается и переводится на место выгрузки. Опорожнение производится за счет ослабления тягловых канатов.
Разработка грунта драглайном производится при устройстве больших котлованов либо выемок с глубиной до 16-20м., возведении насыпного вала и аналогичных работах. Преимуществами машин-драглайнов являются внушительная глубина опускания стрелы, рабочий радиус до 10 м. и возможность эксплуатации в пространствах с постоянным притоком грунтовых вод с эффективной разработкой обводненных участков.

Работы драглайном ведутся при помощи торцевых или боковых траншей. Организация работ и обустройство проходок аналогично экскавационным манипуляциям техники с обратной лопатой. Наиболее часто выгрузка срезанных слоев осуществляется в организованный отвал, иногда – в самосвалы с последующей вывозкой. На определенных участках доступно устройство лобовых или боковых проходок.

Грейфер – специализированный тип ковшовой емкости с двумя широкими лопастями и стоечной (либо канатной) системой привода, отвечающей за принудительное смыкание лопастей. Эксплуатируется для выкапывания узких и глубоких участков, залегающих ниже уровня грунтовых вод. Грейфер привешивается на экскаваторную стрелу для разрабатывания пространств с вертикальными бортами. За опорожнение ковша отвечает система принудительного размыкания лопастей, удерживающих поднятое содержимое.

Принудительное опускание стойки и погружение ковшовой части в породу за счет высокой собственной массы позволяет разрабатывать грейферным ковшом слои практически любой плотности, в том числе – участки, полностью скрытые под водой. Емкость ковшовой части грейфера составляет 0, 35-2,5 м3.

Разработка проектного решения

Организация работ по устройству котлована предполагает первичную подготовку двух документов:

• Проект производства работ (ППР).
• Технологическая карта по разработке котлована.

Что касается первого документа, то он содержит пояснительные записки, планы и чертежи с детальной информацией по землеройным работам в конкретных условиях. При создании проекта учитываются индивидуальные предпочтения заказчика и нормативные технико-архитектурные требования. Типовой ППР на разработку котлована экскаватором, в частности, содержит набор исходных данных, поэтапное описание работ, характеристики конструкции ограждений, график и т. д.

Технологическая карта определяет последовательность рабочих операций. Отдельно описывается перечень геодезических и планировочных мероприятий, процесс разработки грунта с погрузочно-разгрузочными действиями и последующая доработка с зачисткой основания устроенного котлована.

Выбор техники с учетом основных особенностей разработки и типов пород

Одноковшовая техника может использоваться во всех видах породы, в том числе – в скальных грунтах и участках с высоким обводнением и постоянным поступлением грунтовых вод.

Разработка грунта многоковшовыми экскаваторами может осуществляться в грунтах от I до IV категории включительно. Фактически безопасная эксплуатация может осуществляться только на участках I-III категорий, не имеющих крупных фракций, превышающих 0,2 от ширины ковшовой части. Манипуляции на участках IV категории возможны только в однородных слоях.

Первоначально разновидность машины подбирают после изучения всех параметров: характеристики выемки, категории срезаемого материала, наличия или возможного поступления грунтовых вод и необходимости применения сменных устройств. В случае, если для выполнения манипуляций одного типа подходят несколько моделей, предпочтительнее производить разработку грунта в траншеях и иных пространствах экскаватором с прямой лопатой, драглайном и моделями с ковшовой частью вида «обратная лопата».

Читайте также: Причины по которым не заводиться бензопила Партнер (Partner) и как их устранить

Определение необходимого объема ковшовой емкости производится по принципу максимальной наполняемости с минимальными временными затратами. Максимальная загрузка напрямую зависит от типа обрабатываемого материала, сложности срезки и глубины проведения работ. Наибольшая вместимость рассчитывается из учета глубины выемки, разновидности техники и группы пород.

Конечный выбор должен включать не только анализ категории грунта, но и учет климатических условий и рельефа местности. Например, использование одноковшовых механизмов с ковшовой емкостью «прямая лопата подойдет для скальных участков с большими уклонами и сложным рельефом, а разработка грунта 2 группы, включающего мелкий и средний гравий, оптимальна для разрабатывания экскаватором с ковшовой емкостью «обратная лопата».

Этапы подготовки перед разработкой котлована

Первоначально разрабатывается схема и план. Для составления проекта котлована проводят несколько исследований и экспертиз, в частности, изучают состав и плотность грунта, рассчитывают статическую нагрузку на фундамент, определяют наличие и глубину подпочвенных вод.

Последний показатель особо важен, поскольку подпочвенные воды часто могут стать непреодолимым препятствием для строительства на том или ином участке. Если здание все же должно быть построено именно здесь, то прибегают к дорогостоящей и технологически сложной операции по осушению грунта, а также при строительстве обустраивают системы отвода воды от фундамента.

Также состав грунта и глубина пролегания подпочвенных потоков влияют на угол наклона боковых стен котлована или траншей.

После того, как схема и план составлены, их переносят непосредственно на местность. Это значит, что необходимо сделать геодезическую съемку и в зависимости от ее результатов определяют размеры будущего котлована или траншеи и делают разметку участка под него.

Разметка участка перед рытьем котлована

Этот же этап подразумевает выполнение ландшафтной корректировки грунта: засыпают существующие ямы, ровняют холмы выступы, сносят неиспользуемые сооружения, выкорчёвывают растительность.

Перед тем, как начать рытье котлована под фундамент экскаватором или траншеи под водопровод, необходимо убедиться в том, не проходят ли на его месте какие-либо подземные коммуникативные сети.

Если они есть, то их схема должна быть изменена, коммуникации перепроложены по другому маршруту, вне зоны разработки. Только после выполнения всех предварительных стадий можно приступать к самим земляным работам – копать котлован.

Как осуществляется разработка котлована?

Наиболее эффективный способ разработки грунта под фундамент – использовать мощный экскаватор. Единственный вариант, когда эта операция невозможна – ограничен проезд техники к строительному объекту. В этом случае придется копать траншеи вручную, что гораздо более затратно и по времени, и по средствам. Опытные специалисты строительных компаний заранее просчитывают возможность подъезда к строительному участку и в случае его отсутствия, прокладывается временная схема дорог для доставки техники и материалов на объект.

Рытье котлована экскаватором

Перед тем, как начать рытьё котлована экскаватором, следует знать, что от качества выполненных работ будет зависеть безопасность будущей постройки. Поэтому такой важный этап, как копка, следует доверить исключительно профессионалам, поскольку любительский подход с целью удешевить общую смету строительства в данном случае совершенно не оправдан.

Для рытья котлованов и траншей используется специальная техника. Вид землеройной машины определяется в зависимости от условий местности и от предполагаемого объема работ.

Так, к примеру, для того, чтобы копать небольшой мелкозаглубленный фундамент или траншеи под трубопровод, применяют мини-экскаватор. А вот для значительных углублений большой площади целесообразно использовать более мощными машинами – экскаваторами на колесах или гусеницах, оснащенными одним и более ковшей.

Одноковшовые машины считаются наиболее универсальными, поскольку их можно использовать практически в любых условиях. Многоковшовая техника применяется реже, только для разработки объектов высокой сложности. Выбор экскаватора, с помощью которого будет выполнена работа по обустройству котлована или траншеи, осуществляется индивидуально, с учетом всех условий и особенностей объекта.

Техника безопасной эксплуатации при экскавации

• Не допускать установки машины в рабочей зоне с ярко выраженным уклоном. Для установки следует выбирать только ровные участки – это предотвратит риск переворота.
• При производстве работ ковшовой части с прямой лопатой в забое с высокими стенками необходимо своевременно удалять образующиеся козырьки.
• На слабых и подвижных грунтовых участках путь перемещения техники усиливается щитами, укладываемыми на землю.
• Разработка участков IV группы экскаватором производится с использованием дополнительного оборудования – установка специализированных устройств предотвратит преждевременный износ механизмов.
• При сильном увлажнении рабочего участка производство следует остановить до подсыхания поверхности.

Перед началом производственного процесса необходимо тщательно обследовать участки на предмет появления карнизов и нависаний.

— Технологическая карта на разработку грунта в траншеях и котлованов экскаватором

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Технологическая карта предусматривает организацию и технологию выполнения работ по разработке грунта I-IV групп при рытье траншей и котлованов одноковшовым экскаватором.
В технологической карте принято рытье траншеи в грунтах природной плотности и естественной влажности одноковшовым экскаватором.

Работы выполняются в смену в условиях равнинной и слабопересеченной местности (при необходимости с искусственным освещением).

Рытье траншеи на заболоченных участках при необходимости осуществляется с помощью перекидных сланей. В состав работ, рассматриваемых картой, входят:

— установка экскаватора в забой;

— разработка грунта навымет с укладкой в отвал;

— передвижка экскаватора в процессе работы.

ПОРЯДОК ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ

При выполнении работ следует руководствоваться требованиями, изложенными в следующих нормативных документах:

— СП 45.13330.2017. Земляные сооружения, основания и фундаменты;

— СП 48.13330.2019. Организация строительного производства;

Для производства работ необходимо иметь:

— письменное разрешение на право производства работ в зоне расположения подземных коммуникации от организаций, эксплуатирующих эти коммуникации;

— наряд-допуск на производство работ.

До начала работ должно быть выполнено следующее:

— проведены подготовительные работы (снятие плодородного почвенного слоя или расчистка трассы от лесорастительности);

— разбита и закреплена на местности ось траншеи;

— экскаватор доставлен к месту производства работ.

Траншею разрабатывать способом торцевого забоя при движении экскаватора по ее оси.

Грунт, вынутый из траншеи, укладывается в отвал на одну сторону, не ближе чем на 1,0 м от бровки траншеи.

При работе одноковшового экскаватора на прямолинейных участках по ходу его движения, через каждые 50-80 м установить вешки высотой — 3 м, а между ними — через каждые 5 м — колышки.

На криволинейных участках, в пределах кривой, по ширине хода гусениц или по ширине траншеи с обеих стран следует устанавливать колышки через 2-5 м.

Ширина траншеи по низу на прямолинейных участках – 2,2 м. Ширина траншеи на криволинейных участках, где кабели монтируются из гнутых отводов, должна быть равной двукратной величине по отношению к ширине траншеи на прямолинейных участках – 4,4 м, на участках балластировки кабеля не менее – 2,2 м.

Крутизна откосов траншеи приведена в таблицах.

Читайте также: Техническое обслуживание и диагностирование ходовой части и рулевого управления трактора МТЗ-80.

Примечание: при напластовании различных видов грунта крутизна откосов для всех пластов назначается по наиболее слабому виду грунта.

Рытье траншеи выполняет машинист экскаватора 6 разряда.

Таблица 2. Технико-экономические показатели на 1000 м3 грунта.

Продолжительность смены – 8 часов.

ПОТРЕБНОСТЬ В МАШИНАХ И МЕХАНИЗМАХ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОСНАСТКЕ И МАТЕРИАЛАХ

СОСТАВ БРИГАДЫ ПО ПРОФЕССИЯМ

• Машинист экскаватора 6 разряд – 2 чел.
• Машинист бульдозера 6 разряд – 2 чел.
• Мастер – 1 чел.

РЕШЕНИЯ ПО ОХРАНЕ ТРУДА, ПРОМЫШЛЕННОЙ И ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

При рытье траншеи необходимо руководствоваться правилами техники безопасности, изложенными в следующих нормативных документах:

— СНиП 12-03-2001 Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования;

— СНиП 12-04-2002 Безопасность труда в строительстве. Часть 2.

-РД 102-011-89. Охрана труда. Организационно-методические документы;

К выполнению работ по разработке траншеи допускаются рабочие:

— прошедшие предварительный и периодический медицинские осмотры в сроки установленные Минздравом РФ.

— достигшие 18 лет и прошедшие обучение безопасным методам и приемам работ, проверку знаний, а также получившие удостоверения на право производства работ;

— прошедшие вводный инструктаж по технике безопасности и производственной санитарии, а также инструктаж по технике безопасности непосредственно на рабочем месте (рабочие комплексных бригад должны быть проинструктированы и обучены безопасным методам и приемам труда по всем видам работ, выполняемым бригадой).

Повторный инструктаж должен проводиться для всех рабочих не реже одного раза в 3 месяца. Проведение инструктажа регистрируется в специальном журнале.

Все рабочие должны быть обеспечены спецодеждой, спецобувью и средствами индивидуальной защиты. В соответствие с выполняемой ими работой и согласно действующим нормам.

На строительной площадке должны быть оборудованы санитарно-бытовые помещения (помещения для отдыха и обогрева, уборная и т.д.). Все рабочие должны быть обеспечены питьевой водой и аптечками с медикаментами.

Горюче-смазочные материалы должны храниться в специально предназначенной закрывающейся таре. В местах хранения ГСМ должны быть вывешены предупредительные надписи «Огнеопасно», «Курить запрещается» и др.

Заправлять экскаватор горючим разрешается только при выключенном двигателе.

Освещенность участков производства земляных работ должно быть не менее 10 лк.

Машинисты землеройных машин должны быть обеспечены пакетами первой медицинской помощи или аптечками.

Землеройные машины должны быть снабжены средствами пожаротушения.

Рытье траншеи вблизи расположения подземных коммуникаций производить лишь после получения письменного разрешения организации, эксплуатирующей эти коммуникации.

Вблизи действующих подземных коммуникаций разработку грунта механизмами следует прекращать на расстоянии не менее 2-х метров от подземных коммуникаций, а в непосредственной близости (0,5 м) разрабатывать грунт разрешено только лопатой без использования ударных инструментов (кирка, лом, пневмоинструмент и т.д.).

Для спуска и подъема рабочих а траншею необходимо использовать инвентарные приставные лестницы.

Во избежание обвала стенок траншеи край отвала грунта следует располагать на расстоянии не менее 0,5 м от бровки траншеи.

В местах пересечения воздушных линии электропередач, для исключения возможности их повреждения и в целях безопасности проведения работ установить охранную зону, в пределах которой работать на машине разрешается только при полностью снятом напряжении. В случае невозможности снятия напряжения, работы можно производить только при наличии письменного разрешения эксплуатирующей линию организации, наряд-допуска и под постоянным руководством ответственного лица, назначенного из инженерно-технических работников.

Во время работы одноковшовым экскаватором ЗАПРЕЩАЕТСЯ:

— поворачивать платформы с не выведенным из грунта ковшом;

— вести какие-либо работы между забоем и экскаватором;

— сходить с экскаватора при поднятом ковше;

— чистить, смазывать, ремонтировать узлы машины или производить

— регулировку тормозов при поднятом ковше;

— находиться в радиусе действия стрелы экскаватора плюс 5 м.

При остановке экскаватора машинист обязан плавно опустить ковш на землю.

Во время перерыва в работе экскаватор необходимо переместить от края траншеи на расстояние не менее 2 м, стрелу экскаватора отвести в сторону от забоя, а ковш опустить на землю. Очищать ковш разрешается только в опущенном состоянии.

При передвижении экскаватора стрелу следует устанавливать строго по оси движения, а ковш опустить на высоту не более 0,5-0,7 м от земли и подтянуть к стреле.

Работа землеройных машин на местности с поперечным уклоном более 8° ЗАПРЕЩЕНА.

На продольных уклонах более 22° включительно допускается работа одноковшового экскаватора без анкеровки.

На уклонах более 22° экскаваторы следует удерживать подвижными якорями.

На продольных уклонах до 22° включительно рытье траншей одноковшовым экскаватором разрешено в направлении как снизу вверх, так и сверху вниз по склону, на уклонах более 22° — сверху вниз.

Мероприятия по промышленной безопасности

Данный раздел разработан согласно СП 12-136-2002 «Решения по охране труда и промышленной безопасности в проектах организации строительства и проектах производства работ».

Руководящими документами для учета требований и разработки решений по безопасности труда и промышленной безопасности являются: нормативно-провавые и нормативно-технические акты, содержащие государственные требования охраны труда и промышленной безопасности; типовые решения по охране труда; инструкции заводов-изготовителей машин, оборудования и оснастки применяемых в процессе монтажных работ.

Для обеспечения безопасности работ и соблюдения промышленной санитарии при производстве работ весь персонал должен пройти инструктаж по безопасным методам ведения работ и выполнять требование нормативных документов по промышленной безопасности.

Работодатель в соответствии с действующим законодательством должен:

— обеспечить рабочих, руководителей, специалистов и служащих сертифицированной спецодеждой, спецобувью и другими средствами защиты, согласно типовым нормам бесплатной выдачи сертифицированных специальной одеждой, специальной обувью и других средств индивидуальной зашиты;

— обеспечить организацию производственного контроля за соблюдением условий труда и трудового процесса по показателям вредных и опасных факторов производственной среды. Тяжести и напряженности труда;

— разработать и внедрить профилактические мероприятия по предупреждению воздействия вредных факторов производственной среды и трудового процесса на здоровье работников с обеспечением инструментальных исследований и лабораторного контроля.

1. Одним из обязательных условий принятия решения о начале строительства является наличие положительного заключения экспертизы промышленной безопасности проектной документации, утвержденного федеральным органом исполнительной власти, специально уполномоченным в области промышленной безопасности или его территориальным органам. (Постановление Госгортехнадзора России от 4.01.2000г. №64).

2. Отклонение от проектной документации в процессе строительства не допускаются. Изменения, вносимые в проектную документацию на строительство подлежат экспертизе промышленной безопасности и согласовываются с федеральным органом исполнительной власти, специально уполномоченным в области промышленной безопасности или его территориальным органом. Работы ведутся по проекту прошедшему экспертизу промышленной безопасности.

Пожарная безопасность

1.Всем работникам, занятым на строительных, необходимо пройти вводный противопожарный инструктаж с записью в журнале вводного инструктажа.

2.Непосредственные исполнители работ должны иметь квалификационное удостоверение на право выполнения этих работ, удостоверение о проверке знаний по технике безопасности с талоном по пожарной безопасности. Работы проводить в светлое время суток.

3.На месте производства работ устанавливается противопожарный режим:

3.1.Место производства работ, в радиусе 20 м, должно быть обозначено (ограждено) предупредительными знаками, загерметизированы колодцы промышленной канализации.

3.2.Места проведения работ обеспечить надежной двухсторонней связью.

3.3.Выхлопные трубы двигателей внутреннего сгорания машин и механизмов должны быть оборудованы исправными искрогасителями.

3.4.Запрещается работа в одежде и обуви, пропитанной нефтью или легковоспламеняющимися жидкостями.

3.5.Технические характеристики работающего оборудования, используемого при ремонтных работах, должны обеспечивать взрывопожаробезопасность технологических процессов.

4.Отбор проб и анализ воздушной среды – проводить по первому требованию ответственного лица.

5.Категорически запрещается использование открытого огня на месте производства работ.

При угрозе аварии или при аварии РАБОТЫ ОСТАНАВЛИВАЮТСЯ и принимаются меры по обеспечению безопасности людей, эвакуации и оказанию первой помощи пострадавшим.

Пожарная безопасность на строительной площадке, на рабочих местах и жилом полевом городке должна обеспечиваться в соответствии с требованиями следующих нормативных документов:

— ППБ-01-03. Правила пожарной безопасности в Российской Федерации (приказ правительства МЧС РФ от 18 июня 2003г. №313).

— ГОСТ 12.1.004-91* ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования.

СХЕМА ОПЕРАЦИОННОГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА

Контроль качества при рытье траншей осуществляется в соответствии с требованиями следующих нормативных документов:

СП 45.13330.2017. Земляные сооружения, основания и фундаменты;

СП 48.13330.2019. Организация строительного производства;

Операционный контроль качества осуществляют непосредственно исполнители: бригадиры, прорабы или специальные контролеры (геодезисты).

Операционный контроль качества земляных работ должен включать:

проверку правильности переноса фактической оси траншеи, и ее соответствие проектному положению;

проверку профиля дна траншеи с замером ее глубины и проектных отметок, проверку ширины траншеи по дну;

проверку крутизны откосов в зависимости от структуры грунтов, указанной в проекте;

измерение фактических радиусов кривизны траншеи на участках поворота в горизонтальной плоскости.

Выявленные в процессе контроля дефекты, отклонения от проекта и требований строительных правил или технологических инструкций должны быть исправлены до начала следующих операций (работ).

К моменту укладки кабеля дно траншеи должно быть выровнено в соответствии с проектом. Укладка кабеля в траншею не соответствующую проекту, ЗАПРЕЩЕНА.

Законченные земляные работы принимает служба контроля качества, проверяя ширину траншеи по дну, глубину траншеи, величину откосов.

Технические критерии контролируемых процессов и операций, средства контроля и исполнители приведены в таблице 4.

До начала рытья траншеиИнженер СКК

Инженер СКК Периодически (через 50 м).

Инженер СКК Периодически (через 50 м).

Инженер СКК Периодически (через 50 м).

Разработка грунта одноковшовыми экскаваторами

Нормы и правила выемки грунта. Средства механизации земляных работ. Расчёт экономических показателей рытья котлована. Определение минимального расстояния от основания откоса до ближайших опор экскаватора. Пожарная безопасность на строительной площадке.

• посмотреть текст работы

• скачать работу можно здесь

• полная информация о работе

• весь список подобных работ

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://allbest.ru

Московский Государственный Строительный Университет

Институт «Экономики, управления и информационных систем в строительстве и недвижимости»

Кафедра «Системы автоматизированного проектирования»

Курсовая работа

Разработка грунта одноковшовыми экскаваторами

По дисциплине: Земляные работы

Выполнил: студент Астахова Ю.С.

Проверил: проф. Гинзбург В.М.

Введение

1. Описание технологического процесса

2. Методы и средства механизации

3. Нормы и правила выполнения процесса

4. Проектирование выполнения технологического процесса

5. Определение объемов работ

6. Выполнение технических расчетов

7. Определение технико-экономических показателей

8. Разработка мероприятий по технике безопасности и охране труда

9. Перечень расчетных задач проектирования, подлежащих автоматизации

Список литературы

Введение

Под земляными работами имеется в виду выполнение процессов, связанных с изменением состояния и формы строительного грунта. Земляные сооружения — это готовая продукция (результат) земляных работ. Земляными работами называют планировку участков для строительства, рытье котлованов и траншей для устройства фундаментов и прокладки коммуникаций, разработку выемок и отсыпку насыпей при прокладке дорог и каналов, устройство временных земляных перемычек при перекрытии рек, обратную засыпку и т. д.

Земляные работы представляют собой комплекс процессов основных (разработка грунта, его перемещение и укладка), подготовительных и вспомогательных. Подготовительные процессы — процессы, осуществляемые до начала разработки грунта (устройство водоотвода, понижение уровня грунтовых вод, искусственное закрепление слабых грунтов). Вспомогательные процессы осуществляются либо «до», либо в процессе возведения земляных сооружений.

В частности к вспомогательным работам относится устройство временных креплений котлованов и траншей. Как правило, крепление производят при ведении работ в стесненных условия или при наличии грунтовых вод или в других сложных гидрогеологических условиях. Необходимость крепления устанавливается проектом. Устройство креплений вертикальных стенок траншей и котлованов требует значительных затрат ручного туда, поэтому крепления производят только в том случае, когда это экономически целесообразно или когда не представляется возможным устройство безопасных откосов.

Разработка грунта землеройно-транспортными машинами выполняется при планировке территории, срезке растительного слоя, возведении насыпей высотой 1-1,5 м, зачистке недобора грунта в котлованах после работы экскаватора и т. п.

Ведущей землеройной машиной при комплексном механизированном способе производства земляных работ является экскаватор. Это самая распространенная землеройная машина.

По принципу действия экскаваторы разделяются на цикличные (одноковшовые экскаваторы) и непрерывного действия (многоковшовые с ковшовой цепью или многоковшовые роторные). Экскаваторы непрерывного действия используются в строительстве реже, чем одноковшовые; фрезерные экскаваторы, как правило, — на торфоразработках. Многоковшовые цепные нашли применение на планировке откосов выемок каналов, рытье неглубоких траншей. Роторные экскаваторы большой мощности (5-8 тыс. м 3 в час) — на добыче нерудных и полезных ископаемых (с предварительным рыхление породы или руды).

1. Описание технологического процесса

Разработку грунтов в строительстве ведут ручным, механизированным, гидравлическим и взрывным способами. Кроме того, в ряде случаев грунт либо в сочетании с основными методами, либо самостоятельно перерабатывают методам вытрамбовывания и бурения. 95% всех земляных работ выполняется механизированным способом, поэтому мы рассмотрим только его.

Земляные сооружения разделяют на постоянные и временные. К постоянным относят плотины, дамбы, выемки для прокладки дорог, ложа искусственных водоемов, русла каналов, спланированные площадки для возведения жилых кварталов, промышленных зданий и других сооружений; к временным — котлованы и траншеи для возведения фундаментов, траншеи для прокладки инженерных коммуникаций и т. д., т.е. все земляные сооружения, возводимые на время строительства.

Котлован от траншеи отличается абсолютными размерами и соотношением собственных размеров. Траншеей принято называть длинные узкие (шириной не более 2,5-3,0 м) выемки, ширина которых незначительна по сравнению с длиной. Котлован — это выемки шириной более 3 м и с сопоставимыми размерами длины и ширины.

Если грунт для насыпи или обратной засыпки берется из выемки за пределами строительной площадки, то такие выемки называются резервами. Если грунт из выемки складируется в насыпи без перспектив использовать этот грунт в процессе строительства или для обратной засыпки, то такая насыпь называется кавальером, а место отсыпки кавальера называется отвалом.

Существуют также временные выемки, закрытые с поверхности и устраиваемые для сооружения теле-, транспортных, коммуникационных или водопропускных сооружений. Такие выемки называют подземными выработками. Если отсыпка грунта из отвала используется для полного закрытия подземного сооружения или коммуникаций, ее называют обратной засыпкой (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Обратная засыпка подземных конструкций и коммуникаций

Основными элементами, составляющими характерные профили земляных сооружений, являются:

для выемок — дно и боковые поверхности (рис. 1.2.),

для насыпей — подошва насыпи и ее откосы (рис.1.3.).

Боковые поверхности выемок могут быть либо в виде вертикальных стенок, либо в виде наклонных откосов. Линия, образованная пересечением плоскости откоса и дна выемки (подошвы насыпи), называется основанием откоса.

Рис. 1.2. Элементы профиля выемки: 1 — дно, 2 — боковая поверхность

Рис. .1.3. Основные элементы насыпи:

1 — подошва насыпи; 2 — основание откоса; 3 — откос; 4 — бровка откоса

Линия, образованная пересечением плоскости откоса и поверхностью земли (верхней плоскостью насыпи) — бровкой откоса. Для снижения нагрузки на основание откоса (увеличения его устойчивости) в откосе устраивают горизонтальную ступеньку, называемую бермой (рис. 1.4, 1.5). Поверхностные воды отводятся от земляных сооружений с помощью водоотводных (у насыпи) и нагорных (у выемки) канав.

Рис. 1.4. Поперечное сечение глубокой постоянной выемки:

1 — дно выемки; 2 — основание откоса; 3 — откос; 4 — бровка откоса; 5(6) — кавальер; 7 — банкет; 8 — нагорная канава; 9 — берма

Рис. 1.5. Поперечное сечение высокой насыпи:

1 — подошва насыпи; 2 — основание откоса; 3 — откос; 4 — бровка откоса; 5 — берма; 6 -водоотводная канава

От попадания воды в выемку он защищается также банкетом — невысоким земляным валиком, отсыпаемым вдоль бровки выемки.

2. Методы и средства механизации

Технология устройства выемок в грунте включает в себя следующие операции: разработку грунта, транспортирование (в том числе его погрузку на транспортные средства при необходимости) или отсыпка грунта на бровку, планировку дна и откосов.

Механизированную разработку грунта выполняют двумя способами:

— разработка грунта с помощью землеройно-транспортных машин, которые отделяют грунт от массива и перемещают его на сравнительно небольшие расстояния;

— комплексно-механизированный способ с помощью ведущей землеройной машины (обычно это — экскаватор) в комплекте с транспортными и вспомогательными механизмами.

Выбор способа зависит от объемов и сроков выполнения работ, вида грунта, геометрии сооружения, условий производства работ, возможностей строительной организации применяют

Одноковшовые экскаваторы. Основной характеристикой одноковшовых экскаваторов является емкость ковша. В промышленном и жилищном строительстве наибольшее распространение получили экскаваторы с емкостью ковша 0,15-4,0 м 3 . Экскаваторы с вместимостью ковша от 4 до 16 м 3 используют в гидротехническом строительстве, вскрытии и добыче полезных ископаемых. Одноковшовые экскаваторы, как уже говорилось, относятся к машинам циклического действия (заполнение ковша, поворот на выгрузку, разгрузка ковша и поворот в забой). Технологические возможности экскаватора зависят от вида рабочего оборудования и системы его привода. грунт откос котлован экскаватор

Привод бывает гидравлический и механический. Экскаватор с гидравликой позволяют обеспечить высокую точность геометрических параметров выемок.

Рабочее оборудование (рис. 2.1.) бывает следующих типов: прямая лопата, обратная лопата, драглайн, грейфер.

Прямую лопату применяют обычно для разработки выемок значительных размеров при отсутствии грунтовых вод или при незначительном их притоке. Особенно она удобна при разработке грунта с погрузкой в транспортное средство. Экскаватор с таким оборудованием размещают на подошве забоя и разрабатывают грунт выше уровня стоянки. Транспортные средства располагаются на одном уровне с экскаватором или выше подошвы забоя.

Обратная лопата используется при разработке грунтов, которые находятся ниже уровня стоянки экскаватора, и преимущественно при рытье котлованов и траншей. Поярусная разработка выемки при этом виде оборудования, как правило, не практикуется. Разработку грунта ведут ниже уровня стоянки экскаватора лобовым или боковым забоем с погрузкой грунта в транспортное средство или с укладкой в отвал.

Рис. 2.1. Рабочее оборудование экскаватора циклического действия:

а — прямая лопата; б — обратная лопата; в — драглайн; г — грейфер

Драглайн, грейфер используют для разработки выемок любой ширины и глубиной не превышающей максимальной глубины резания. Экскаватор размещается выше забоя, что облегчает разработку мокрых и обводненных грунтов.

Экскаваторным забоем называется рабочая зона экскаватора. К этой зоне относят площадку, где размещается экскаватор, поверхность разрабатываемого грунта и место установки транспортных средств или площадку для укладки разрабатываемого грунта. По мере разработки грунта в забое экскаватор перемещается. Отработанные участки называются проходками.

3. Нормы и правила выполнения процесса

В зависимости от вида грунта, ширины и глубины выемок и сроков службы применяют различные типы креплений. Для узких траншей глубиной 2-4 м в сухих грунтах используют горизонтально-рамное крепление (рис. 3.1.).

Стойки устанавливают по длине траншеи на расстоянии 1,5-1,7 м одна от другой, а распорки — через 0,6-0,7 м по высоте.

Рис. 3.1. Временное крепление вертикальных стенок выемок:

а — анкерное; б — подкосное; в — горизонтально-рамное; г — консольное.

1 — стойка; 2 — распорка; 3 — щиты (сплошные или разреженные); 4 — анкер; 5 — стяжка; 6 — подкос

В тех случаях, когда исключается возможность установки распорок (например, при разработке широких котлованов, или необходимости ведения в траншеях работ, которым помешают распорки, например, укладка труб), применяют анкерные, подкосные или консольные крепления, а также различные их сочетания (консольно-анкерные, консольно-подкосные).

Крепление вертикальных стенок траншей глубиной до 3 м должно быть, как правило, инвентарным (сборные щиты, объединенные со стойками, металлические распорки, в том числе телескопические, объемные переставные блоки и т.д.).

Разработка траншей с вертикальными стенками без временного крепления разрешается нормами при отсутствии грунтовых вод в грунтах естественной влажности при глубине траншеи не более 1 м в песчаных и гравелистых грунтах, не более 1,25 м — в супесях, не более 1,5 м — в глинах, не более 2 м — в особо плотных нескальных грунтах. Разработка таких же траншей роторными или траншейными экскаваторами в связных грунтах (суглинки, глины) без временного крепления допускается на глубину до 3 м.

Выемки, разрабатываемые в сложных гидрогеологических условиях (сыпучие и неустойчивые грунты, сильный приток грунтовых вод и т. д.), крепят сплошным шпунтовым ограждением, которое забивается по периметру выемки до начала разработки грунта. В качестве шпунта используют деревянные пластины (доски, брусья) или стальной прокат специального профиля. Поверху шпунт может распираться отдельными распорками или распорной рамой, если позволяет геометрия выемки и условия производства работ в нем.

В строительном комплексе более 30% рабочих занято выполнением земляных работ, в том числе около 10% — на строительно-монтажных работах и 20% — на эксплуатации строительных машин.

Наименьшую глубину забоя определяют из условия наполнения ковша с «шапкой» (для несвязных грунтов — 1-1,7 м, а для связных — 1,5-2,3 м). Отрывку котлована шириной 12-14 м обычно осуществляют лобовой проходкой при перемещении экскаватора по зигзагу, а при большей ширине — поперечно-торцевой.

Более подробные нормы выполнения установлены в ЕНиР на строительные, монтажные и ремонтно-строительные работы, сборник Е2 «Земляные работы».

4. Проектирование выполнения технологического процесса

В зависимости от общей организации разработки выемок и транспортирования грунта при устройстве котлованов и траншей выемки разрабатывают в лобовых или боковых забоях. (рис.2.4.1.)

В лобовом забое экскаватор разрабатывает грунт впереди себя и отгружает его на транспортные средства, которые подают к экскаватору по дну забоя. В этом случае автомобили подходят задним ходом попеременно то с одной, то с другой стороны забоя. Соответственно и грунт разрабатывается то с одной, то с другой стороны от оси проходки, при этом угол поворота экскаватора достигает 140 град. и более, что снижает производительность экскаватора. Поэтому лобовой забой применяют редко — в вынужденных случаях, например, при разработке экскаватором пионерной траншеи, въездного пандуса и т. п.

В боковом забое экскаватор разрабатывает грунт по одну сторону от оси движения и грузит его на транспортные средства, подаваемые по другую сторону от оси проходки. При этом обеспечиваются благоприятные условия для движения транспорта, а средний угол поворота составляет 70-90 град. Поэтому после пионерной проходки весь оставшийся в выемке грунт разрабатывают боковым забоем.

В боковом забое экскавация грунта может осуществляться либо в направлении, совпадающем с перемещением экскаватора — торцевой разработкой, либо перпендикулярно направлению перемещения — боковой разработкой.

Если экскаватор перемещается вдоль возводимого сооружения, это означает, что он разрабатывает выемку продольными проходками. Продольные проходки используют обычно для разработки крупных выемок большой протяженности слоями (ярусами) или забоями в виде траншей на всю длину выемки с постоянным углублением по дну.

При значительных в плане размерах выемки целесообразно разрабатывать ее поперечными проходками вдоль меньшей стороны. Такой способ разработки обеспечивает минимальную длину пионерной траншеи и позволяет организовать наиболее производительное кольцевое движение транспорта.

Рис. 4.1. Устройство котлованов и траншей:

а — лобовой забой; б — боковой забой

В целом данный технологический процесс можно описать четырьмя пунктами:

1. Установка экскаватора в забое;

2. Разработка грунта с очисткой ковша;

3. Передвижка экскаватора в процессе работы;

4. Очистка мест погрузки грунта.

5. Определение объемов работ

Поперечное сечение призмы грунта представляет собой (рис. 5.1.) либо равнобедренный треугольник, площадь которого равна:

либо при недостатке высоты на отсыпке — трапецию, площадь которой:

где A₀ — нижнее основание трапеции;

a₀ — верхнее основание трапеции;

h₀ — высота поперечного сечения призмы грунта.

Зная эти параметры, можно определить объем земляных работ, представляющий собой объем земляного сооружения. Единицей измерения объемов земляных работ является кубический метр грунта в естественном состоянии.

Рис. 5.1. Поперечное сечение призмы грунта

При расчетах объемов работ протяженных земляных сооружений (рис. 2.5.2.) продольный профиль сооружения делят на участки в характерных точках — точки изменения уклона рельефа или проектного профиля (красной линии).

В пределах каждого участка геометрическая форма сооружения представляет собой призматоид (рис. 5.3.), объем которого при длине его до 50 м и перепаде высот до 0,5 м может быть с достаточной степенью точности подсчитана по следующей приближенной формуле:

Рис. 5.2. Продольный профиль земляных сооружений

Рис. 5.3. Расчетные параметры призматоида

V = 0,5 (F₁ + F₂ )l, (5.3)

где F₁ и F₂ — площадь поперечного сечения одного и второго торца призматоида; L — длина призматоида.

Для получения полного объема линейного сооружения объемы отдельных призматоидов суммируются.

6. Выполнение технических расчетов