Розробка грунту: механізований метод з екскаватором або вручну і огляд інших способів

1. механізований спосіб
2. варіант скреперами
3. Є 2 методи
4. Схема руху по еліпсу і вісімці
5. Розробка грунту по поперечно-човникової і спіральної схемами
6. Рішення в зимових умовах

Розробка грунту може здійснюватися наступними методами:

• Механізований метод, при якому грунт пошарово нарізають робочим органом якої-небудь землерийної машини;
• Гідромеханічний, коли грунт розробляють за допомогою води, перетворюючи його в пульпу. Можливе використання гідромонітора або земснаряда;
• Вибуховою спосіб. Грунт розробляють за допомогою вибухових речовин. Найчастіше застосовується в ході розпушення мерзлого і скельного грунту;

• Буріння - розробка за допомогою спеціалізованих машин ударно-обертального, або ж просто обертального дії;
• Комбінований метод. Являє собою комбінацію з перерахованих вище підходів. Найчастіше комбінують механічний і вибуховий.

механізований спосіб

Саме цей метод прийнято вважати основним. З його допомогою розробляють більше 80-ти відсотків усіх грунтів. Тут застосовуються землерийно-транспортні і землерийні машини. Одноковшевий екскаватор - це землерийна машина циклічної дії, що виробляє розробку грунту з його подальшої навантаженням у транспортний засіб. Роторні й ланцюгові екскаватори являють собою землерийні машини безперервної дії. Їх застосовують для розробки ґрунтів лінійної виїмки суттєвої протяжності (канав, траншей). Ланцюговий екскаватор може вирити траншею до 3,5 метрів глибиною, а роторний - до 1,5 метрів. Бульдозери, причіпні, самохідні скрепери і автогрейдери можуть переміщувати вантаж на певну відстань після розробки.

Основні процеси при механічному варіанті:

• Різання грунтів;
• Транспортування грунтів;
• Укладання і подальше розрівнювання;
• Ущільнення грунтів.

варіант скреперами

Скрепер є високопродуктивну машину циклічної дії, яка призначена для розробки, транспортування і укладання грунту в відвали з частковим його ущільненням.

• Робочий орган скрепера - ківш, оснащений ножовим пристроєм, який здійснює при русі пошарове різання грунту, одночасно набираючи його. У транспортне положення скрепер переходить шляхом закриття ковша. Розвантаження відбувається пошарово в результаті руху, тобто, при нахилі ковша, або ж пересування його задньої стінки;

• Зустрічаються самохідні, напівпричіпні і причіпні скрепери. Згідно способу управління вони бувають канатно-блокові і гідравлічні, а за методом розвантаження ковша - з полупрінудітельной, примусової і вільної перемичкою, дамбою, греблею. З їх допомогою грунт розробляється в кар'єрах і величезних виїмках на зразок кавальєрів і каналів. Скрепер призначається для пошарової розробки трьох перших груп грунтів. Мерзла грунт спочатку повинна бути розпушена;

• У виробництві застосовуються скрепери різноманітних моделей з ковшами від 1.5-их до 25-ти метрів кубічних. Станом на сьогоднішній день вже випущені пробні варіанти скреперів, що володіють ковшами до 80-ти кубічних метрів, а також скреперні поїзди.

Є 2 методи

• Ківш екскаватора або скрепера наповнюється на першій передачі під час прямолінійного руху машини під ухил. Час забору грунту і довжина шляху під час руху під ухил істотно скорочується порівняно з горизонтальним рухом. У свою чергу коефіцієнт завантаження ковша значно збільшується. Час наповнення безпосередньо залежить від методу різання, а також послідовності розробки. Іноді різання грунту здійснюється тонкою стружкою приблизно однакової товщини, стружкою змінних гребінчастих профілів, або ж клиноподібної стружкою. Найбільш простий із способів - перший. В ході його реалізації не буде потрібно робити ніяких проміжних заглиблених, а грунт зрізається тонкими стружками рівномірної товщини по всьому шляху набору грунту;

• Метод нарізки ґрунту клиноподібної стружкою є найбільш продуктивним. Він дозволяє істотно скорочувати дистанцію і час набору. На самому початку, як правило, грунт абсолютно безперешкодно заходить в порожній ківш, а тому зрізати його можна товстої стружкою. По закінченню часу стає необхідним кілька поглиблювати ножове пристрій, адже вага машини збільшується, а разом з ним збільшується і опір. Зрізання гребенчато-профільної стружкою здійснюється в результаті багаторазового заглиблення ножа при його переміщенні. Такий метод може дозволити використовувати потужність машини більш раціонально, забезпечуючи повне завантаження.

порядок робіт

Послідовність проходок екскаваторів або скреперів буває досить різноманітною. Найчастіше на практиці використовується розробка в виїмках послідовними проходами, шаховими проходами, або ж проходами через смугу, які сприяють набагато краще наповнення ковша.

Згідно шахової схемою спочатку розробляють перший ряд проходжень певною довжиною. Починаючи з другого ряду проходжень, зрізається стружка, перетин поперечного профілю якої зменшується в процесі. Таким чином, при початковому періоді різання зрізають стружку найбільшої ширини прямокутної форми, потім площа перетину зменшують вдвічі, тому що ширина різання змінюється. Протягом усього проходження краще використовувати тягові зусилля машини. Транспортування грунтів повинна здійснюватися з максимальною швидкістю, яка залежить тільки від стану пролягають шляхів, конструкції тягача і його потужності. Тимчасова землевозних дорога повинна мати мінімальну кількість підйомів і поворотів.

Розвантажувальні роботи виробляються під час руху на прямій ділянці шляху. При пошарових укладаннях розвантаження проводиться на мінімальній швидкості, а при перекиданні ковша - на швидкості транспортування. Тривалість холостого і завантаженого ходів машин повинна складати не менше 70-ти відсотків від середнього часу циклу навіть в тому випадку, коли грунт переміщується на невелику відстань. Тому добиватися економії часу особливо важливо. При виборі схеми руху слід скорочувати кількість розворотів, зменшувати кути підйому при русі в завантаженому стані, збільшувати швидкість руху. При ідеальному збігу обставина фронт розвантаження і довжина забою повинні дозволяти забезпечити повне завантаження ковша. Місце розробки та укладання ґрунту слід вибирати так, щоб шлях завантаженої машини був найбільш коротким, не мав особливо крутих поворотів.

Схема руху по еліпсу і вісімці

При здійсненні земляних робіт за допомогою скреперів застосовується поперечна і поздовжня візка. Прийнято розрізняти такі схеми руху: поперечно-човникова модель, спіраллю, зигзагом, вісімкою, по еліпсу. Схема руху по еліпсу має на увазі під собою роботу по одному набору грунту, однієї розвантаження і двом поворотам на 180 градусів по крутих підйомах в одну сторону. Подібні рухи повторюються циклічно. До того ж, місця вивантаження і набору грунту трохи зміщаються з кожним наступним циклом. Для того щоб уникнути одностороннього зносу ходової частини агрегату машини, необхідно час від часу змінювати напрямок руху.

Рух вісімкою відмінно від попереднього тим, що кожен цикл передбачає по дві розвантаження і по два набори, один поворот на 180 градусів в НЕ навантаженому стані. Адже в навантаженому стані машина піднімається на 45 градусів і здійснює підйом по пом'якшенню ухилу. У кожному з циклів чергуються праві і ліві повороти, що дозволяє уникнути одночасного зносу ходової частини машини. Кожна з двох зазначених схем руху застосовується під час зведення насипів, при розробці всіляких виїмок з відсипанням грунту в кар'єр або насип, плануванні різних майданчиків. Схему руху по еліпсу слід використовувати при зведенні насипу висотою до півтора метрів з бічного резерву при незначному фронті робіт. Схемою руху по вісімці користуються при влаштуванні глибоких виїмок і високих насипів, коли в подальшому передбачаються спеціалізовані виїзди і в'їзди.

Розробка грунту по поперечно-човникової і спіральної схемами

Під час зведення насипів з двосторонніх резервів, або ж укладання грунту в Кавальєрі, ширина насипів, як правило, перевищує або дорівнює тривалості розвантаження машини. У такому випадку застосовується спіральна схема. Її використання вельми ефективно, коли мова йде про несуттєвою різниці в відмітках резерву і насипу, а також при ширині резерву, яка є недостатньою для повноцінного наповнення ковша. У тому ж випадку, коли ширина резерву також перевищує довжину шляху забору грунту, використовується поперечно-човникова схема руху. Вона передбачає розробку ґрунту в перпендикулярному напрямку щодо земляних споруд. Завдяки цьому можна скорочувати число поворотів, а також довжину пройденого шляху в порожньому і навантаженому стані. Такий варіант використовують при потребі неглибоких розробок грунту з його подальшим переміщенням в двосторонній відвал.

Схема руху машини повинна вибиратися з урахуванням характеру земляних споруд, взаємного розташування місць вивантаження і завантаження грунту, а також інших місцевих умов. Як і в будь-якій справі, тут потрібно постійно прагнути вдосконалити процес виробництва роботи. Сьогодні застосовуються і інші, менш популярні схеми руху. Для того щоб використовувати обсяг ковша на важкому грунті в повній мірі, іноді вдаються до допомоги штовхача, спільно з тягачем створює необхідні зусилля. У ролі штовхачів, як правило, використовуються бульдозери на гусеничної основі, або ж спеціалізовані транспортні засоби, обладнані штовхають пристосуваннями. Для продуктивної роботи швидкості руху штовхача і тягача повинні бути однаковими. Тимчасова завантаження штовхачів повинна становити не менше 70-80-ти відсотків. Кількість тягачів, які обслуговують штовхачем, має бути залежно від відстані перевезення грунту.

Рішення в зимових умовах

Ні для кого вже не секрет, що в наш час будівництво давно вже не зупиняється взимку. Тому і близько п'ятої частини всіх земляних робіт виконується саме в зимовий час. А адже взимку міцність мерзлого грунту значно підвищується, а тому в кілька разів зростає і трудомісткість їх розробки.

Грунти, що промерзли на глибину до: 0.1-ой метра кубічного - розробляються бульдозерами і скреперами; 0,15-ти - екскаватором-драглайном; 0,25-их - екскаватором з прямою лопатою і ковшем необхідної місткості. У всіх інших випадках грунти перед розробкою повинні попередньо готуватися наступними способами: розпушування, відтавання, запобігання промерзання. Наприклад, запобігання промерзання полягає в первісному обробленні, або ж утепленні грунтів теплоізоляційними матеріалами ще до замерзання. Заради цього грунти орють або розпушують після відведення поверхневих вод, закривають місцевим теплоізоляційним матеріалом (тирса, хвоя, листя), організовують снегозадержание.