Види машин для земляних робіт. Способи розробки ґрунту. Види земляних споруд

Вибір способу виробництва земляних робіт   залежить від властивостей грунту, обсягів робіт, виду земляних споруд, гідрогеологічних умов   та інших факторів. Технологічний процес   виконання земляних робіт складається з розробки грунту, транспортування, укладання у відвал або насип, ущільнення та планування. Для механізації земляних робіт застосовують одноковшеві з дизельним двигуном будівельні екскаватори з гнучкою і жорсткою підвіскою робочого обладнання у вигляді прямої і зворотної лопати, драглайна, грейфера, землерийно-планувального, планувального і навантажувального пристроїв; екскаватори безперервної дії, до яких відносяться ланцюгові багатоковшеві, ланцюгові скребкові, роторні багатоковшеві і роторні бесковшовие (фрезерні); бульдозери, скрепери, грейдери (причіпні та самохідні), грейдери-елеватори, розпушувачі, бурильні машини. У комплект машин для механізованої розробки   грунту крім провідної землерийної машини включаються також допоміжні машини для транспортування грунту, підчищення виїмки дна, ущільнення грунту, обробки укосів, попереднього розпушування грунту і т. п. в залежності від виду робіт.

Розробка грунту одноковшевими екскаваторами

У промисловому і цивільному будівництві застосовують екскаватори з ковшем місткістю від 0,15 до 4 м3. При виконанні великих обсягів земляних робіт на гідротехнічному будівництві застосовуються більш потужні екскаватори з місткістю ковша до 16 м3 і більше.

Екскаватори на колісному ходу рекомендується застосовувати при роботах на грунтах з високим несучою здатністю при розосереджених обсягах робіт, при роботах в міських умовах з частими перебазування; екскаватори на гусеничному ходу застосовують при зосереджених обсягах робіт при рідкісних перебазування, при роботах на слабких грунтах і розробці скельних порід; навісні екскаватори на пневмоколісних тракторах - при розосереджених обсягах робіт і при роботі в умовах бездоріжжя.

Розробка грунту одноковшевими екскаваторами ведеться проходками. Число проходок, забоїв і їх параметри передбачаються в проектах і технологічних картах виконання земляних робіт для кожного конкретного об'єкта відповідно до параметрів земляних споруд (за робочими кресленнями) з оптимальними робочими розмірами обладнання екскаваторів.

Одноковшеві екскаватори відносяться до машин циклічної дії. Час робочого циклу визначається сумою окремих операцій: тривалість заповнення ковша, поворот на вивантаження, розвантаження і поворот в забій. найменші витрати часу на виконання робочого циклу забезпечуються за таких умов:

• ширина проходок (вибоїв) приймається з таким розрахунком, щоб забезпечити роботу екскаватора із середнім поворотом не більше 70 градусів;
• глибина (висота) вибоїв повинна бути не менше довжини стружки грунту, необхідної для заповнення ковша з шапкою за один прийом копання;
• довжина проходок приймається з урахуванням можливо меншого числа вводів і висновків екскаватора в забій і з забою.

Забоєм називається робоча зона екскаватора. До цієї зони належить майданчик, де розміщується екскаватор, частина поверхні розроблювального масиву і місце установки транспортних засобів або майданчик для укладання розробляється грунту. Геометричні розміри і форма забою залежать від обладнання екскаватора і його параметрів, розмірів виїмки, видів транспорту і прийнятої схеми розробки ґрунту. В технічні характеристики   екскаваторів будь-якої марки наведені, як правило, максимальні їх показники: радіуси різання, вивантаження, висота вивантаження і ін. При виробництві земляних робіт приймають оптимальні робочі параметри, складові 0,9 максимальних паспортних даних. Оптимальна висота (глибина) забою повинна бути достатньою для заповнення ковша екскаватора за одне черпання, вона повинна бути дорівнює вертикальному відстані від горизонту стоянки екскаватора до рівня напірного вала, помноженому на коефіцієнт 1,2. Якщо висота забою відносно мала (наприклад, при розробці планувальної виїмки), доцільно використовувати екскаватор разом з бульдозером: бульдозер розробляє грунт і переміщує його до робочого місця екскаватора, потім підгортає грунт, забезпечуючи при цьому достатню висоту забою. Екскаватор і транспортні засоби повинні бути розташовані так, щоб середній кут повороту екскаватора від місця заповнення ковша до місця його вивантаження був мінімальним, так як на поворот стріли витрачається до 70% робочого часу циклу екскаватора.

У міру розробки грунту в забої екскаватор переміщається, відпрацьовані ділянки називаються проходками. У напрямку руху екскаватора відносно поздовжньої вісі виїмки розрізняють поздовжній (з лобовим або торцевим забоєм) і поперечний (бічний) способи розробки. Поздовжній спосіб полягає в розробці виїмки проходками, напрямок яких вибирається по найбільшій стороні виїмки. Лобовий забій застосовується при розробці з'їзду в котлован і при ритті початку виїмки на крутих косогорах. При лобовому забої грунт розробляється на всю ширину проходки. Торцевої забій застосовується при розробці виїмок нижче рівня стоянки екскаватора, при цьому екскаватор, пересуваючись заднім ходом по поверхні землі або на рівні, розташованому вище дна виїмки, розробляє торець виїмки. Бічні забої застосовуються для розробки виїмки прямою лопатою, при цьому шляху транспортних засобів влаштовуються паралельно осі переміщення екскаватора або вище підошви забою. При бічному способі повна ширина проходки може бути отримана шляхом послідовної розробки ряду проходок. Поперечним (бічним) способом розробляють виїмки з відсипання ґрунту в напрямку, перпендикулярному осі виїмки. Поперечний спосіб застосовується при розробці протяжних вузьких виїмок з відсипання кавальєрів або при влаштуванні насипів з бічних резервів.

Деякі види виїмок (наприклад, планувальні) можна розробляти боковим забоєм з рухом транспорту на одному рівні з екскаватором. Іноді для переходу до розробки з боковим забоєм необхідно спочатку відривати так звану пионерную траншею, яку екскаватор починає розробляти, спустившись на дно забою по пандусу. Якщо висота вивантаження екскаватора більше або дорівнює сумі глибини виїмки, висоти борту самоскида і «шапки» над бортом (0,5 м), пионерную траншею розробляють боковим забоєм при русі транспорту по денній поверхні на відстані не менше 1 м від краю виїмки. При значних в плані розмірах виїмки її розробляють поперечними проходками уздовж меншої сторони, при цьому забезпечується мінімальна довжина пионерной траншеї, що дозволяє організувати найбільш продуктивне кільцевий рух транспорту. Виїмки, глибина яких перевищує максимальну глибину забою для даного типу екскаватора, розробляють в кілька ярусів. При цьому нижній ярус розробляють аналогічно верхньому, а автомобілі подають до екскаватора так, щоб ківш знаходився на кузов ззаду. Траса руху автомобіля в цьому випадку повинна бути паралельна осі проходки екскаватора, але спрямована в протилежний бік.

Екскаватор, обладнаний зворотною лопатою, застосовується при розробці грунту нижче рівня стоянки і найбільш часто використовується при риття траншей для укладання підземних комунікацій   і невеликих котлованів під фундаменти і інші споруди. При роботі з зворотною лопатою також застосовують торцевий або бічній забій. Найбільш доцільно застосовувати екскаватор із зворотною лопатою для розробки котлованів глибиною не більше 5,5 м і траншей до 7 м. Жорстке кріплення ковша зворотної лопати дає йому можливість рити вузькі траншеї з вертикальними стінками. Глибина розроблювальних вузьких траншей більше, ніж глибина котлованів, так як екскаватор може опускати стрілу з руків'ям у найнижче положення, зберігаючи стійкість.

Екскаватор з робочим обладнанням драглайн застосовується при розробці великих і глибоких котлованів, при зведенні насипу з резервів і т. П. Перевагами драглайна є великий радіус дії і глибина копання до 16-20 м, можливість розробляти забої з великим припливом грунтових вод. Драглайн розробляє виїмки торцевими або бічними проходками. Для торцевої і бічний проходок організація робіт драглайна аналогічна роботі зворотної лопати. При цьому зберігається таке ж співвідношення максимальної глибини   різання. Драглайн зазвичай пересувається між стоянками на 1/5 довжини стріли. Розробка грунту драглайном найчастіше проводиться в відвал (односторонній або двосторонній), рідше - на транспорт.

Екскаватори відривають котловани і траншеї на глибину, дещо меншу проектної, залишаючи так званий недобір. Недобір залишають, щоб уникнути пошкодження підстави і не допускати переборовши грунту, він становить зазвичай 5-10 см. Для підвищення ефективності роботи екскаватора застосовують скребковий ніж, насаджений на ківш. Це пристосування дозволяє механізувати операції по зачистці дна котлованів і траншей і вести їх з похибкою не більше плюс-мінус 2 см, що виключає необхідність ручних доробок.

Розробка грунту екскаваторами безперервної дії здійснюється при відсутності в грунтах каменів, коренів і т. П. До початку роботи вздовж траси траншеї бульдозером планується смуга землі шириною не менше ширини гусеничного ходу, потім розбивається і закріплюється вісь траншеї, після чого починається уривка її з боку низьких відміток (для стоку води). Багатоковшеві екскаватори розробляють траншеї обмежених розмірів і, як правило, з вертикальними стінками.

Розробка грунту землерийно-транспортними машинами

Основними видами землерийно-транспортних машин є бульдозери, скрепери і грейдери, які за один цикл розробляють грунт, переміщують його, розвантажують в насип і повертаються в забій порожняком.

Виробництво земляних робіт бульдозерами

Бульдозери застосовуються в будівництві для розробки грунту в неглибоких і протяжних виїмок і резервах для переміщення його в насипу на відстань до 100 м (при застосуванні могутніших машин відстань переміщення грунту може бути збільшено), а також на розчищення території та планувальних роботах, на зачистці підстав під насипу і фундаменти будівель та споруд, при влаштуванні під'їзних шляхів, розробці грунту на узгір'ях і т. п.

Мал. 7.:
   а - звичайне різання; б - гребінчастий різання

У практиці земляних робіт є кілька способів різання грунту бульдозером (рис. 7):

• звичайне різання - ніж спочатку заглиблюється на граничну для даного грунту глибину і в міру завантаження поступово піднімається, так як зростає опір призми волочіння, на яке витрачається тягове зусилля трактора;
• гребінчастий різання - відвал заповнюється декількома чергуються заглиблених і підняттями.

Гребенчатая схема дозволяє зменшити довжину різання за рахунок збільшення середньої глибини стружки. Крім того, при кожному зануренні ножа сколюється грунт під призмою волочіння і на відвалі ущільнюється вже зрізаний грунт. Завдяки цьому скорочується час різання і збільшується обсяг грунту на відвалі.

При виробництві земляних робіт бульдозерами успішно застосовується спосіб різання під ухил, заснований на раціональному використанні тягового зусилля трактора. Суть його в тому, що при русі трактора під ухил вивільняється частина тягового зусилля, необхідного для переміщення самої машини, за рахунок чого грунт можна руйнувати більш товстим шаром. При роботі бульдозера під ухил полегшується сколювання грунту, знижується опір призми волочіння, яка рухається частково під дією власної ваги. При відсутності природного ухилу його можна створювати першими проходками бульдозера. При роботі під ухил 10-15 градусів продуктивність зростає приблизно в 1,5-1,7 рази.

   Мал. 8.:
а - одношаровим заріз; б - траншейним заріз. Цифрами вказана черговість різання

Бульдозер працює за схемами, наведеними на рис. 8. одношарові різанням з перекриттям смуг на 0,3-0,5 м знімають рослинний шар. Потім бульдозер переміщує грунт в відвал або проміжний вал і повертається до місця нового різання без розвороту, заднім ходом (човникова схема), або з двома поворотами. Траншейна розробка проводиться з залишенням перемичок шириною 0,4 м в зв'язкових грунтах і 0,6 м в малосвязних. Глибина траншей приймається 0,4-0,6 м. Перемички розробляються після проходу кожної траншеї.

Виробництво земляних робіт скреперами

Експлуатаційні можливості скреперів дозволяють використовувати їх при уривку котлованів і плануванні поверхонь, при влаштуванні різних виїмок і насипів. Скрепери класифікуються:

• по геометричному обсягом ковша - малий (до 3 м3), середній (від 3 до 10 м3) і великий (понад 10 м3);
• за родом агрегатування з тягачем - причіпні і самохідні (в тому числі напівпричіпні і сідельні);
• за способом завантаження ковша - завантажуються за рахунок сили тяги тягача і з механічною (елеваторної) завантаженням;
• за способом розвантаження ковша - з вільною, полупрінудітельной і примусової розвантаженням;
• за способом приводу робочих органів - гідравлічні і канатні.

Скреперами ведуть розробку, транспортування (дальність транспортування грунту коливається від 50 м до 3 км) і укладання піщаних, супіщаних, лесових, суглинних, глинистих та інших грунтів, які не мають валунів, а домішка гальки і щебеню не повинна перевищувати 10%. Залежно від категорії грунтів різати їх найбільш ефективно на прямолінійній ділянці шляху при русі під ухил 3-7 градусів. Товщина розроблювального шару в залежності від потужності скрепера коливається від 0,15 до 0,3 м. Розвантажують скрепер на прямолінійній ділянці, при цьому поверхню грунту розрівнюють днищем скрепера.

   Мал. 9.:
   а - з наповненням ковша стружкою постійної товщини; б - з наповненням ковша стружкою змінного перерізу; в - гребінчастий спосіб наповнення ковша стружкою; г - наповнення ковша способом клевков

Розрізняють декілька способів зрізання стружки при роботі скрепера (рис. 9):

• стружкою постійної товщини. Спосіб застосовують при планувальних роботах;
• стружкою змінного перерізу. При цьому грунт зрізається з поступовим зменшенням товщини стружки в міру наповнення ковша, т. Е. З поступовим виглибленням ножа скрепера до кінця набору;
• гребінчастим способом. При цьому грунт зрізається з поперемінним заглибленням і поступовим підйомом ковша скрепера: на різних стадіях товщина стружки змінюється від 0,2-0,3 м до 0,08-0,12 м;
• клевками. Наповнення ковша здійснюється шляхом багаторазового заглиблення ножів скрепера на можливо велику глибину. Спосіб застосовують при роботі в пухких сипучих грунтах.

Залежно від розмірів земляної споруди, взаємного розташування виїмок і насипів застосовують різні схеми роботи скреперів. Найбільш поширеною є схема роботи по еліпсу. При цьому скрепер кожен раз повертається в одну сторону.

   Мал. 10.:
   а - траншейний-гребінчастий; б - ребристо-шаховий

При роботі в широких і довгих забоях наповнення ковша скрепера здійснюється траншейний-гребінчастим і ребристо-шаховим способами. При траншейний-гребінцевої способі (рис. 10) розробка забою ведеться від краю резерву або виїмки паралельними смугами постійної глибини 0,1-0,2 м, однаковими по довжині. Між смугами першого ряду залишають смуги незрізаною грунту - гребені, по ширині рівні половині ширини ковша. У другому ряду проходів забирають грунт на повну ширину ковша, зрізуючи гребінь і утворюючи під ним траншею. Товщина стружки в цьому випадку в середині ковша 0,2-0,4 м, а по краях 0,1-0,2 м.

При ребристо-шаховому способі (рис. 10) розробка забою проводиться від краю виїмки або резерву паралельними смугами так, щоб між проходками скрепера залишалися смуги не зрізати грунту, рівні по ширині половині ширини ковша.

Другий ряд проходок розробляють, відступаючи від початку першого ряду на половину довжини проходки першого ряду. Роботу скрепера слід поєднувати з роботою бульдозера, використовуючи їх для розробки підвищених ділянок і переміщення грунту на невеликі відстані в понижені місця.

Виробництво земляних робіт грейдерами

Грейдери використовують при плануванні території, укосів земляних споруд, зачистці дна котлованів і уривку канав глибиною до 0,7 м, при зведенні протяжних насипів висотою до 1 м і нижнього шару більш високих насипів з резерву. Автогрейдерами профилируют дорожнє полотно, проїзди і дороги. Найбільш ефективно використовувати автогрейдери при довжині проходки 400-500 м. Щільні грунти до розробки грейдером попередньо розрихлюються. При зведенні насипу з розроблювального резерву похилий ніж зрушує зрізаний грунт в сторону насипу. При наступній проходці грейдера цей грунт переміщується ще далі в тому ж напрямку, тому доцільно організовувати роботу двома грейдерами, один з яких зрізає, а інший переміщує зрізаний грунт.

При зведенні насипів і профільованого дорожнього полотна заріз грунту починають від внутрішньої бровки резерву і ведуть пошарово: спочатку вирізають стружку трикутної форми, потім до кінця шару стружка виходить прямокутної. При розробці широких резервів в грунтах, які не потребують попереднього розпушування, заріз починають від зовнішньої бровки резерву і ведуть пошарово, при всіх проходах стружка трикутної форми; можливий інший спосіб: стружка при цьому виходить трикутної і чотирикутної форми.

При виконанні різних операцій кути нахилів грейдера змінюються в наступних межах: кут захоплення - 30-70 градусів, кут різання - 35-60 градусів, кут нахилу - 2-18 градусів. У практиці будівництва застосовується кілька способів укладання грунту:

• грунт укладають шарами, відсипаючи його від бровки до осі дороги (профіліровочниє роботи в нульових відмітках при висоті насипу, що не перевищує 0,1-0,15 м);
• валики розміщують один біля одного із зіткненням їх тільки підставами (відсипання насипів висотою 0,15-0,25 м);
• кожний наступний валик частково притискають до раніше укладеної, перекриваючи його підставою на 20-25%; гребені цих двох валиків розташовуються на відстані 0,3-0,4 м один від іншого (відсипання насипів висотою до 0,3-0,4 м);
• кожний наступний валик притискається до раніше укладеної без всякого зазору; новий валик переміщують відвалом впритул до раніше укладеної з захопленням його на 5-10 см; утворюється один широкий щільний вал вище першого валика на 10-15 см (відсипання насипів висотою до 0,5-0,6 м).

Розробка мерзлих грунтів

Мерзлі грунти мають такими основними властивостями: підвищеною механічною міцністю, пластичними деформаціями, пучинистом і підвищеним електроопору. Прояв цих властивостей залежить від виду грунту, його вологості і температури. Піщані, грубозернисті і гравійні грунти, що залягають потужним шаром, як правило, містять мало води і при негативних температурах майже не мерзнуть, тому їх зимова розробка майже не відрізняється від літньої. При розробці взимку котлованів і траншей в сухих сипучих грунтах вони не утворюють вертикальних укосів, що не пучинятся і не дають осідань навесні. Пилуваті, глинисті і вологі грунти при замерзанні значно змінюють свої властивості. Глибина і швидкість промерзання залежить від ступеня вологості грунту. Земляні роботи взимку здійснюються наступними методами:

• методом попередньої підготовки грунтів з подальшою їх розробкою звичайними способами;
• методом попередньої нарізки мерзлих грунтів на блоки;
• методом розробки грунтів без попередньої підготовки.

Попередня підготовка грунту для розробки взимку полягає в запобіганні його від промерзання, відтаванні мерзлого грунту і попередньому розпушуванні мерзлого грунту. Найбільш простий спосіб захисту поверхні грунту від промерзання полягає в утепленні його термоізоляційними матеріалами; для цього використовуються торф'яна дрібниця, стружки і тирса, шлак, солом'яні мати та т. п., які укладаються шаром 20-40 см безпосередньо по грунту. Поверхневе утеплення застосовують в основному для невеликих за площею виїмок.

Для утеплення значних за площею ділянок застосовується механічне розпушування, при якому грунт орють тракторними плугами або розпушувачами на глибину 20-35 см з подальшим боронуванням на глибину 15-20 см.

Механічне розпушування мерзлого грунту при глибині промерзання до 0,25 м проводиться важкими розпушувачами. При промерзанні до 0,6-0,7 м при уривку невеликих котлованів і траншей застосовують так зване розпушування розколюванням. Ударні мерзлоторихлітелі добре працюють при низьких температурах грунту, коли для нього характерні тендітні деформації, що сприяють його розколювання під дією удару. Для розпушування грунту при великій глибині промерзання (до 1,3 м) використовується дизель-молот з клином. Розробка мерзлого грунту різанням полягає в нарізці взаємно перпендикулярних борозен глибиною, що складає 0,8 глибини промерзання. Розмір блоку повинен бути на 10-15% менше розміру   ковша екскаватора.

Відтавання мерзлого грунту здійснюється за допомогою гарячої води, Пара, електричного струму або вогневим способом. Відтавання є найбільш складним, трудомістким і дорогим способом, тому до нього вдаються у виняткових випадках, наприклад, при проведенні аварійних робіт.

© 2000 - 2009 Oleg V. сайт ™

  Машини для земляних робіт

До   атегорія:

Машини для земляних робіт

Машини для земляних робіт

Машини для земляних робіт в цивільному будівництві використовують при розпушуванні щільних, скельних і мерзлих грунтів, плануванні будівельних майданчиків, підготовку основ під дороги і проїзди, розробці котлованів під фундаменти будівель та споруд, риття траншей відкритим способом при прокладанні міських комунікацій і будівництві підземних споруд, копанні ям і приямків, зачистці дна і укосів земляних споруд, зворотній засипці   котлованів і траншей після зведення фундаментів і укладання комунікацій, ущільненні грунтів і т. п.

Машини здійснюють розробку грунтів трьома основними способами:
  механічним, при якому грунт відділяється від масиву пасивними і приводними (активними) ріжучими органами - ножами, зубами, скребками, клинами, різцями, фрезами і т. п .;
  гидромеханическим, при якому грунт руйнується у відкритому вибої спрямованої за допомогою гідромонітора струменем води під тиском до 6 МПа або всмоктуванням попередньо зруйнованого (гідромонітором або фрезою) грунту з дна річки чи водойми ґрунтовим насосом-землесосом;
  вибуховим, при якому руйнування грунту (породи) відбувається під тиском розширюються продуктів згоряння (газів), вибухових речовин.

Іноді застосовують комбіновані способи розробки ґрунтів, наприклад вибуховий (попереднє розпушування) в поєднанні з механічним (подальша розробка землерийної машиною з ножовим або ковшовим робочим органом).

В даний час близько 95% земляних робіт в будівництві здійснюється механічним способом.

Під час виконання земляних робіт використовують широку номенклатуру різних за призначенням, конструкції і принципу дії машин, які поділяються на: - машини для підготовчих робіт; - землерийно-транспортні; - екскаватори; - бурильні; - для безтраншейної прокладки комунікацій; - для гідромеханічної розробки грунту; - для ущільнення ґрунтів.

Розрізняють землерийні машини - одноковшеві з дизельним двигуном і багатоковшеві екскаватори, землерийно-транспортні машини - бульдозери, скрепери, грейдери, грейдер-елеватори; машини для ущільнення грунту, що працюють за принципом укочування, трамбування і вібраційного дії, - катки, трамбування, вібраційні машини.

землерийні машини

Одноковшеві екскаватори копають грунт і переміщають його рухом ковша. Зусилля до ковша передається від двигуна через трансмісію. Сам екскаватор при цьому залишається на місці (одноковшевий екскаватор) або повільно пересувається (багатоковшовий екскаватор-канавокопач).

Екскаватори переміщують грунт на невеликі відстані (тільки на довжину робочого органу). Їх використовують для копання грунту і відвантаження його тут же в відвал або для копання і навантаження грунту в транспортні засоби при перевезенні на великі відстані.

Багатоковшеві екскаватори (рис. 10) поділяються на траншейні екскаватори з ланцюговим і роторним робочим органом. Є також екскаватори поперечного копання з ланцюговим робочі органом і роторні екскаватори, призначені для розкривних і видобувних робіт при відкритій розробці корисних копалин і для виконання інших видів земляних робіт.

Одноковшевий екскаватор - найбільш поширена і універсальна землерийна машина. Вона складається з ходового обладнання, поворотної платформи, робочого обладнання. На поворотній платформі встановлюють один або кілька двигунів.

Ходовий обладнання одноківшевого екскаватора призначене для переміщення екскаватора в забої в міру вироблення грунту і на невеликі відстані в межах будівельного майданчика. Ходовий обладнання одноківшових екскаваторів буває гусеничне, пневмоколісних, що крокує. Для спеціальних робіт застосовують плаваючі екскаватори, що встановлюються на понтонах.

Гусеничне ходове обладнання одноківшових екскаваторів не призначене для тривалого пересування на великі відстані, так як при цьому швидко зношується і преходит в непридатність. Тому на відстань понад 15 км гусеничні екскаватори перевозять спеціальним транспортом на трейлерах, залізницею або водним шляхам.

Мал. 10. Траншейний багатоковшовий екскаватор: а - з ланцюговим робочим органом, б - з роторним робочим органом

ПневмокаткиБульдозериДорожні одноковшеві з дизельним двигуном екскаватори з ковшем ємністю 0,2-0,4 м3 можуть своїм ходом переміщатися з великою швидкістю на значні відстані і широко застосовуються для виконання невеликих обсягів робіт.

Крокуючі екскаватори для пересування мають висуваються лижі. Людина, що крокує хід застосовують на екскаваторах великий -потужності, призначених для роботи в слабких грунтах.

На рамі ходового обладнання встановлюють поворотний пристрій з поворотною рамою екскаватора. Поворотний пристрій складається з роликів або кульок, які перебувають між двома кільцевими доріжками, і працює як кульковий або роликовий підшипник. На верхньому кільці встановлюють поворотну платформу, яка обертається за допомогою двох зубчастих коліс. Мале зубчасте колесо обертається в підшипниках, встановлених в платформі. Велике зубчасте колесо закріплено на рамі ходового пристрою.

На поворотній платформі розміщується двигун, трансмісія, кабіна машиніста і робоче обладнання.

Залежно від виконуваної роботи на одноковшеві з дизельним двигуном екскаватори встановлюють різне робоче обладнання, показане на рис. 11.

Пряма лопата - основний вид робочого обладнання, найбільш часто вживаний для розробки грунту і навантаження його в автосамоскиди або землевозних візки, на залізничні платформи або у відвал. Зворотна лопата може бути встановлена ​​замість прямої лопати, причому у більшості універсальних екскаваторів для монтажу зворотної лопати використовують ківш, рукоять, стрілу, блоки прямої лопати.

Зворотну лопату застосовують при ритті котлованів і траншей для укладання труб.

Драглайн застосовують для розробки грунту і навантаження його у відвал.

Навантаження грунту драглайном в-транспортні засоби проводиться рідко, так як ківш підвішений на канатах, які при розвантаженні погойдуються і вивантаження в точно призначений місце (наприклад, кузов автомашини) утруднена. За допомогою драглайна відривають котловани, канали, відсипав з резерву залізничні насипи, добувають корисні копалини.

Екскаватор-кран зі стрілою драглайна використовують на будівництві для монтажу споруд.

Крім названих видів змінного робочого обладнання, екскаватори використовують з наступним обладнанням:

грейфер для вантажно-розвантажувальних робіт і для розробки колодязів; корчеватель для видалення пнів; струг для планування; скребок і засипатель для котлованів.

Крім того, до стріли екскаватора може бути підвішена трамбують плита для ущільнення грунту, металева куля, або клин-молот для руйнування мерзлих грунтів, старих дорожніх покриттів і будівель, що підлягають знесенню.

Мал. 11. Змінне робоче обладнання універсального одноківшевого екскаватора

Універсальні будівельні екскаватори виготовляють різних розмірів з ковшами ємністю від 0,15 до 2,5 м3 і застосовують залежно від обсягу виконуваних робіт.

Кар'єрні і розкривні одноковшеві з дизельним двигуном екскаватори на уширению гусеничному і крокуючому ходу випускають з ковшами ємністю від 2 до 25 м'і більш. Наприклад, екскаватор ЕШ 25/100 має ківш ємністю 25 м3 при довжині стріли 100 м. Новокраматорський завод освоює екскаватор значно більшої потужності і продуктивності.

Ці машини призначені головним чином для відкритої розробки корисних копалин та в цьому підручнику не розглядаються.

Велика маневреність ковша одноківшевого екскаватора і значних зусиль, разівается на зубах, дозволяють використовувати одноковшеві з дизельним двигуном екскаватори для розробки неоднорідних грунтів з твердими включеннями. Багатоковшеві екскаватори з великим успіхом застосовують для розробки однорідних грунтів.

Для безперебійної роботи екскаваторів обох типів розмір твердих включень в грунтах не повинен перевищувати 0,20-0,25 ширини ковша. при великих розмірах   включень багатоковшеві екскаватори працювати не можуть, а у одноківшових екскаваторів знижується продуктивність.

При сприятливих умовах (однорідний грунт, однотипна робота та ін.) Доцільно використовувати багатоковшеві екскаватори. Крім того, управління одноківшевим екскаватором вимагає постійної участі машиніста, управління ж багатоковшовим екскаватором майже автоматизовано, так як вимагає тільки періодичного втручання для регулювання, напрямки, пуску, зупинки і постійного спостереження за роботою машини.

Землерийно-транспортні машини

До землерийно-транспортних машин відносяться бульдозери, скрепери, грейдери, плужні канавокопачі і деякі інші машини.

Землерийно-транспортні машини складаються з колісного або гусеничного тягача і причіпної або навісного робочого обладнання. Ці машини ріжуть грунт, переміщують і укладають його, а також виробляють планувальні роботи.

Землерийно-транспортні машини відрізняються від землерийних машин тим, що різання і переміщення грунту здійснюються тільки при переміщенні машин і незмінному або майже незмінному положенні робочого органу щодо трактора, а також тим, що для різання і переміщення грунту використовують тягове зусилля тягача.

Перераховані машини відрізняються простою конструкцією, високою продуктивністю, завдяки чому вартість земляних робіт виходить низькою. Тому такі машини отримують з кожним роком все більше застосування в народному господарстві країни.

Землерийно-транспортні машини - універсальні машини, так як вони можуть виконувати різні земляні роботи і переміщати грунт на різні відстані. Однак в умовах бездоріжжя, дощів і сипучих пісків застосовувати їх не можна.

Машини для ущільнення грунтів

Ущільнення грунтів проводиться таким чином: - статичним тиском - вулицями гладких, ребристих, кулачкових катків або ковзанок з пневматичними шинами; - ударами трамбуючих робочих органів - трамбовками; - за допомогою вібрації - вібраційними машинами.

Причіпні катки складаються з рами, зварного або литого полого барабана і зчіпних пристроїв. Барабан забезпечений люками для завантаження в нього баласту, який збільшує вагу катка і дає можливість ущільнювати грунт на велику глибину (рис. 12).

Барабан обертається в підшипниках ковзання, закріплених на рамі. Гладкий барабан причіпного катка може бути обладнаний кулачками, прикріпленими до сталевих ободів, надітим на барабан.

На рамі катка кріплять скребок для очищення барабана, два зчіпних пристрої - переднє і заднє - і знімні косинки по кутах для причеплення додаткових ковзанок. Часто працюють двома катками, з'єднаними один з іншим, іноді трьома і рідше працюють зчіпкою з п'яти ковзанок. Кулачкові катки ущільнюють грунт на глибину 0,25-0,3 м, проте невеликий верхній шар грунту в 4-6 см залишається неущільнений.

Свіжонасипаний грунт досить добре ущільнюється пневматичними шинами скреперів і самоскидів. При цьому грунт треба відсипати невеликими шарами.

Для рівномірного ущільнення грунту деякі ковзанки виготовляють з роздільним підвіскою пневматичних коліс, т. Е. Кожне колесо зі своїм вантажем є хіба самостійний причіп.

Мал. 12. Причіпний кулачковий каток:
1 - трактор. 2 - рама. 3 - барабан, 4 - кулачки, 5 - скребки, 6 - люк

Трамбують машини ущільнюють грунт на глибину 0,6-2,5 м і використовуються в тих випадках, коли не можна застосовувати метод укочування, наприклад в умовах обмеженого простору. Недолік цього способу ущільнення - можливість пошкодити від сотрясенія.грунта знаходяться поблизу споруди, будівлі, каналізаційні та інші труби, прокладені в землі і т. Д. Перевага - можливість ущільнення грунту на велику глибину.

Мал. 13. Вібраційна машина для ущільнення грунту:
  а - загальний вигляд, б - схема роботи; 1 - плита, 2-двигун, 3 - вал, 4 - дебаланси

Грунт можна ущільнювати трамбуванням за допомогою екскаватора-крана, на якому замість вантажу підвішують спеціальну плиту вагою 1,5-4 т, яку поперемінно піднімають і кидають, роблячи по грунту 10-20 ударів в хвилину.

Використовується також навісне обладнання на тракторі Т-100. Робочим органом цієї машини є дві квадратні плити, підвішені на канатах ззаду трактора. Поперемінний підйом і скидання плит здійснюють кривошипно-поліспастний механізмами, змонтованими перед радіатором трактора. Ці механізми приводяться в дію від колінчастого вала двигуна через редуктор.

Вібраційні машини застосовують для ущільнення пухких свежеотсипанних незв'язних грунтів, а також для ущільнення супесей і суглинків.

Вібрацією називаються коливання з малою амплітудою, вироблені вібратором, який складається з декількох обертових неврівноважених деталей-дебалансов. При обертанні дебалансов відбувається коливання корпусу, в якому вони обертаються. Коливання корпусу передаються грунту і викликають переміщення частинок грунту, внаслідок чого грунт ущільнюється.

Вібраційні машини бувають причіпні і самохідні. Вібраційна самопередвигающееся машина складається з віброплити, одновального четирехбалансного вібратора, середні де-баланси якого обертаються в бік, протилежний обертанню двох крайніх дебалансов (рис. 13).

Змінюючи вручну за допомогою спеціальної передачі становище одних дебалансов щодо інших, машиніст може регулювати величину і напрямок коливань віброплити і тим самим змінювати напрямок руху машини.

Причіпний виброкаток складається з рами з дишлом, двигуна, встановленого на рамі, і барабана, всередині якого змонтовано вібратор. Двигун з'єднаний з вібратором клиноремінною передачею.

Основними земляними роботами при будівництві автомобільних доріг є: зведення насипів, розробка грунту в виїмках, резервах і канавах, оздоблювальні роботи, підготовка котлованів під опори мостів, а також планувальні роботи. Земляні роботи діляться на зосереджені і лінійні.

До зосереджених відносяться роботи по влаштуванню великих виїмок і насипів з обсягом понад 15 000 м3 на 1 об'єкт, в тому числі пристрій підходів до штучних споруд, переходів через болота і т. Д.

До лінійним відносяться роботи по влаштуванню дрібних виїмок і насипів, профілізації земляного полотна, обробці узбіч і укосів. Насипу зазвичай споруджують з грунту бічних резервів. Зосереджені і лінійні роботи виконують різними спеціалізованими загонами, оснащеними призначеними для цих цілей машинами.

Широко застосовуються три основних способи виробництва земляних робіт - механічний, гідравлічний і вибуховий.

Механічний спосіб полягає в відділенні частини грунту робочим органом - ковшем, ножем або різцем; при гідравлічному способі грунт розмивають струменем води, яка подається під тиском гідромонітором, або засмоктують забірної трубою землесоса з-під води, іноді з попередніми механічним подрібненням грунту спеціальним наконечником у вигляді фрези; в основу вибухового способу покладено розпушування грунту або в разі необхідності переміщення земляних мас в потрібному напрямку (вибух на викид) шляхом вибуху зарядів вибухових речовин.

Кожен з цих способів має свої області застосування. Тому жоден з цих способів не можна вважати найкращим у всіх випадках. Всі вони взаємно доповнюють один одного, і в кожному окремому випадку необхідно правильно поєднувати їх відповідно до конкретними умовами   роботи.

Залежно від складності розробки грунтів, під якою мається на увазі головним чином їх опір копання, вибирають спосіб розробки та необхідні машини.

До   атегорія: - Машини для земляних робіт