Разработка котлованов и траншей экскаваторами, оборудованными обратной лопатой и драглайном

Наименьшую высоту забоя для обратной лопаты принимают согласно ЕНиРЕ 2-1, а для экскаваторов с оборудованием драглайн минимальная глубина забоя должна составлять от 0,15 до 0,2 длины стрелы.

Применение боковой проходки позволяет отсыпать грунт от траншеи на большее расстояние, но при этом ширина проходки по верху выемки не превышает наибольшего радиуса копания, а глубина 0,75 -наибольшей глубины копания. Лобовая разработка забоя дает возможность разрабатывать траншею большей глубины и ширины.

Максимальная ширина лобовой проходки по верху (рис. 6.7) при односторонней выгрузке грунта составляет, (м):

(6.24)

где R_max - наибольший радиус резания, м; 1_п - длина рабочей передвижки экскаватора, м; r_t— наибольший радиус выгрузки грунта в транспортные средства, м; Ь_к — ширина транспортных средств (табл. 6.23) или отвала грунта, м.

При двусторонней выгрузке грунта (м):

(6.25)

где R - наибольший радиус резания; Ь_к - ширина транспортных средств (табл. 6.23).

Ширина проходки по низу, м:

(6.26) где m — коэффициент откоса; Н - высота забоя, м.

Разработку драглайном широких и глубоких котлованов, как и при работе с прямой лопатой, выполняют уступами (ярусами) и ширина первой проходки определяется по предыдущим формулам, а каждый последующий (м):

(6.27)

где r_h - радиус резания по дну котлована при наибольшей его глубине, м

(рис. 6.8).

(6.28)

(6.29)

где Н - глубина котлована, м; Ь_щ - высота до оси пяты стрелы, м; b -расстояние от оси пяты стрелы до оси вращения экскаватора, м.

Размеры забоев для драглайна определяется так же, как и для обратной лопаты, только величина рабочей передвижки принимается равной 1/5 длины стрелы экскаватора.

Схемы движения экскаватора, размеры отвалов, а также способы выгрузки грунта в отвал или на транспортные средства определяется в зависимости от габаритов разрабатываемой выемки (рис. 6.9,а).

Если сумма наибольшего радиуса резания

экскаватора, то его следует ставить по оси траншеи, при этом место для размещения отвала грунта с одной стороны траншеи будет достаточно.

Если сумма то экскаватор необходимо

сместить от оси траншеи в сторону отвала грунта на

(6.30)

где а ~ расстояние от края траншеи до края отвала; Ь - ширина отвала.

В этом случае экскаватор будет передвигаться зигзагом с выгрузкой грунта в двухсторонний отвал.

Размеры отвала определяем из условия:

(6.31)

где fo - площадь поперечного сечения отвала; F_Tp"" то же, траншеи; F^ - то же, траншеи; К_лр ~ коэффициент первоначального разрыхления грунта.

Высота и ширина отвала по низу при угле естественного откоса = 45 равны:

(6.32)

(6.33)

Если h + 0,5 м окажется больше максимальной высоты выгрузки экскаватора Н_т, то размер отвала необходимо определить по схеме (рис. 6.9,6)

Тогда ширина отвала по верху равна, (м):

B' = (F₀-h₀m)/h₀, (6.34)

где Ь₀ - высота отвала, принимается равной Н_т - 0,5 м; m - коэффициент откоса, принимаемый для насыпного грунта равным 1. Ширина отвала по низу (м)

6.8. Уплотнение грунтов

Уплотнять грунты укаткой можно при помощи катков на пневмошинах, решетчатых и кулачковых, а также транспортных и землеройно-транспортных машин.

Катками с гладкими вальцами укатывают грунты главным образом на завершающей стадии уплотнения верхнего слоя насыпи, который может служить основанием дорожной одежды, а также насыпного основания под полы промышленных объектов.

При уплотнении слоя рыхлого грунта, отсыпанного драглайном, необходимо провести его подкатку легким катком на пневмошинах без загрузки балластом или при пониженном давлении на шинах. Предварительная подкатка грунта не требуется, если насыпь отсыпается автосамосвалами, тракторными тележками или скреперами.

 

Кулачковые катки рекомендуется применять для уплотнения глины, суглинков и глинистых грунтов с примесью щебня и гравия, а также комковатых грунтов. Применять кулачковые катки для уплотнения песков, сланцевых глин и сильно увлажненных глинистых грунтов не рекомендуется. Не следует применять кулачковые катки для до уплотнения уже сравнительно плотных грунтов, особенно при недостаточной их влажности.

Для работы прицепных катков необходимо подготавливать участок отсыпанного слоя длиной 100-200 м. Увеличение фронта укатки повышает производительность работы катков и снижает стоимость уплотнения грунта. Затраты времени и денежных средств на уплотнение грунта зависят от протяженности фронта работ. Однако надо иметь в виду, что при увеличении длины участка, подготавливаемого под укатку, в сухую и жаркую погоду грунт интенсивно теряет влажность.

На больших площадях при выполнении работ по вертикальной планировке территории застройки используют схему движения катков по замкнутому кругу. На насыпях, где невозможны разворот катка и устройство съездов (въездов), применяют челночную схему движения. В этом случае трактор в конце участка отцепляют от катка и прицепляют к нему с другой стороны.

Для предотвращения обрушения грунта в откосной части насыпи и сползания катка под откос первые два прохода делают на расстоянии не менее 1,5 м от бровки откоса, а затем, смещая каждый последующий проход катка в сторону бровки откоса примерно на 0,5 м, укатывают края насыпи. После уплотнения откосной части насыпи укатку следует продолжать круговыми проходами от краев к середине насыпи.

Насыпи из резервов возводят бульдозерами попеременно на двух смежных захватах. На одной захватке отсыпают слой грунта и разравнивают, а на другой уплотняют грунтоуплотняющими машинами. При отсыпке насыпей несколькими бульдозерами их работу следует организовать на небольшом фронте так, чтобы уплотнение грунта вести одной грунтоушготняющей машиной.

При использовании самоходных катков для уплотнения связного грунта в зоне, прилегающей к отдельно стоящим фундаментам или другим подземным конструкциям, рекомендуются самоходные катки с гладкими вальцами, оборудованные кулачковыми бандажами, а для уплотнения несвязных грунтов - виброкатки. Уплотнение грунта следует производить параллельными проходами, сначала вдоль пролетов сооружения, а затем в поперечном направлении.

При уплотнении самоходным катком грунта обратной засыпки в стесненных условиях уплотняемый грунт разравнивают малогабаритным

бульдозерам, а в особо стесненных местах - вручную. Грунт вначале уплотняют трамбовками по обеим сторонам фундамента, а затем ходками катка, челночным способом - полосами, перекрываемыми по 0,1 м.

Уплотнение грунтов транспортными средствами возможно при соблюдении следующих требований: 1) обязательное послойное разравнивание грунта и его планировка под проектную отметку; при выполнении этих работ должны быть обеспечены нормальная работа машин, занятых на разравнивании и планировке грунта, и бесперебойно-безопасное движение автотранспорта с грунтом; 2) ширина полосы на которой производят отсыпку грунта, должна обеспечивать его равномерную укатку транспортными средствами; 3) длина полосы, на которой производят отсыпку грунта, должна обеспечивать заданное число проходов транспортных средств по грунту.

Послойная отсыпка грунта, возможны при кольцевой езде машин или с разворотом их на насыпи. С этой целью делят на две равные полосы насыпь.

Ширину уплотняемых полос насыпи определяют из расчета, чтобы след задних колес автомашины ложился рядом со следом задних колес ранее прошедшей автомашины. При таком условии сплошная укладка слоя полосы насыпи возможно при ее ширине, например, для самосвалов МАЗ-205 и ЗИЛ-585 соответственно 4,1 и 3,4 м. Эти значения ширины полос должны быть увеличены по условиям техники безопасности со стороны откоса насыпи на 0,5 м и с противоположной стороны на 0,25 м. Таким образом, минимальную ширину насыпи из расчета двух полос надлежит принимать, при движении автосамосвалов МАЗ-205 и ЗИЛ-585, соответственно 4,1 и 3,4 м. Эти значения ширины полос должны быть увеличены по условиям техники безопасности со стороны откоса насыпи на 0,5 м и с противоположной стороны на 0,25 м. Таким образом, минимальную ширину насыпи из расчета двух полос надлежит принимать, при движении автосамосвалов МАЗ-205 и ЗИЛ-585, соответственно 10 и 9,5м.

Верхний слой насыпи уплотняют грунтоугототняющей машиной. Въезды на насыпь для автосамосвалов устанавливают с уклоном 1:5, съезды - с уклоном не круче 1:2,5. Ширина въездов и съездов должна быть не менее 3,5 м.

Эксплуатационную производительность грунтоуплотняющих машин можно определить по формуле

(6.35)

где в - ширина уплотняемого слоя, м; е - величина перекрытия предыдущего слоя(обычно 0,15-0,20 м); h - толщина уплотняемого слоя,

м; 1 - длина уплотняемого слоя, м; v - средняя скорость уплотняющей машины (0,5 - 1,0) мин; п - число проходов по одному слою.

Тип уплотняемой машины и количество их определяется по сменному потоку укладываемого в насыпь грунта. Так же определяется необходимость специальных грунтоуплотняющих машин или возможность использования работающих на площадке бульдозеров в качестве тягачей прицепных катков.

Такими же методами определяется потребность в машинах для производства подготовительных и вспомогательных работ (рыхление, разравнивание грунта), отделочных земляных работ (окончательная планировка площадки и откосов).