Виды земляных сооружений и машины для земляных работ

Земляные сооружения по своему на­значению делятся на постоянные и вре­менные.

Постоянные земляные сооружения предназначены для эксплуатации в те­чение длительного времени. К ним от­носятся: спланированные площадки, зем­ляное полотно дорог, плотины, дамбы, каналы, искусственные водоемы, отстой­ники и т. п.

Временные земляные сооружения уст­раивают для выполнения последующих строительно-монтажных работ. Это тран­шеи, котлованы, различного вида пе­ремычки, временные нагорные и водо-перехватывающие канавы и т. п.

В жилищно-гражданском и промыш­ленном строительстве наибольшее рас­пространение получили работы, связан­ные с планировкой площадок, устрой­ством котлованов и траншей. Объемы этих работ постоянно увеличиваются и в настоящее время составляют 16 млрд. м³ в год. Численность рабочих на вы­полнении земляных работ составляет 9,3 % общей численности рабочих в строительстве, в том числе на выполне­нии работ вручную — 2,9 %.

Земляные работы, в зависимости от строительных свойств грунта, осущест­вляют гидромеханическим, взрывным, комбинированным, механическим или другими специальными способами.

Гидромеханический способ состоит в разработке грунта напорной водяной струей гидромониторных установок или всасывании грунта со дна водоемов пла­вучими землесосными снарядами.

Взрывной способ основан на исполь­зовании силы взрывной волны различ­ных взрывчатых веществ, заложенных в специально устроенные шпуры, сква­жины или шурфы, и является одним из эффективных средств механизации трудоемких и тяжелых работ.

Механический способ заключается в разработке грунта землеройными (од­ноковшовыми и многоковшовыми экс­каваторами) и землеройно-транспортными (бульдозерами, скреперами, грей­дерами, грейдерами-элеваторами) маши­нами.

В строительстве этим способом выпол­няется 80...85 % земляных работ. В на­шей стране применяется свыше 140 тыс. экскаваторов, 42 тыс. скреперов и 142 тыс. бульдозеров. Основные объемы работ выполняются одноковшовыми экс­каваторами (38,2 %), бульдозерами (29,7 %), скреперами (15 %), многоков­шовыми экскаваторами (6 %) и прочи­ми машинами (11,1 %).

Одноковшовые экскава­торы — универсальные землеройные машины, выполняющие рытье котлова­нов, траншей, каналов, а также устрой­ство насыпей и других земляных соору­жений. Экскаваторы оснащаются различ­ным сменным оборудованием: прямой или обратной лопатой — для разработки грунта выше или ниже уровня стоянки экскаватора (рытье траншей и кот­лованов); драглайном — для разра­ботки грунта ниже уровня стоянки экскаватора (рытье глубоких котлова­нов, широких траншей, возведения на­сыпей); грейфером — для рытья неболь­ших, но сравнительно глубоких котло­ванов, а также для погрузочно-разгру-зочных работ; телескопическим обору­дованием — для планировочных работ (экскаваторы-планировщики).

Одноковшовые экскаваторы бывают с механическим (канатным) и гидравличе­ским приводом. В настоящее время ши­роко применяются гидравлические экс­каваторы, которые по сравнению с ка­натными имеют значительные конструк­тивные и технологические преимущест­ва: они более производительны (на 15... ...20 %), легче в управлении, эффек­тивны при разработке плотных и по­лускальных грунтов, их конструкция позволяет оперативно заменять смен­ное оборудование и сменные рабочие органы. Кроме того, гидравлические экскаваторы обеспечивают с одной сто-янки^ббльшую рабочую зону экскава­тора.

В промышленном и жилищно-гражданском строительстве в основном на­шли применение прямые и обратные лопаты с ковшом вместимостью от 0,4 до 1,25 м³ (реже до 2,5 м³), а также драг­лайны и грейферы с ковшом вместимо­стью от 0,4 до 1 м³.

Многоковшовые экска­ваторы (цепные и роторные про­дольного копания) служат для разработ­ки грунтаниже уровня стоянки, в ос­новном при отрывке траншей (с верти­кальными и наклонными стенками)под фундаменты, инженерные и трубопровод­ные сети.

Землеройно - транспорт­ные машины предназначены для послойного копания, транспортирова­ния, отсыпки и планировки грунтов.

Бульдозеры используют для копания, перемещения и планировки грунта, а также его зачистки в котлованах, раз­работанных другими землеройными ма­шинами. Мощность двигателя бульдо­зера — от 55 до 450 кВт (75...600 л. с), а в отдельных случаях — 750 кВт (1000 л. с).

Бульдозер, оборудованный навесным статическим рыхлителем, служит для рыхления мерзлых и полускальных грун­тов. Сверхмощные бульдозеры (мощ­ностью свыше 400 кВт), например Че­боксарского завода на базе трактора Т-500, приспособлены для эффективно­го рыхления сильно промерзших гли­нистых и полускальных грунтов, а так­же трещиноватых скальных грунтов.

Скреперы применяют для послойного копания, транспортирования и отсып-

ки слоями мягких и сыпучих грунтов. В последние годы скреперы стали так­же использоваться для выемки и транс­портирования мерзлых, полускальных и трещиноватых скальных грунтов после предварительного их рыхления навес­ными статическими рыхлителями. Скре­перы могут быть прицепными (вмес­тимость ковша 2,25... 15 м³) и само­ходными (4,5...25 м³, а в перспекти­ве до 50 м³). Для загрузки самоход­ных скреперов используют тракторы-толкачи.

Одноковшовые погрузчики, в особен­ности на пневмоколесном ходу, благо­даря высокой мобильности и значитель­ной производительности, получают все более широкое распространение в стро­ительстве. Они применяются как по­грузочное, погрузочно-транспортное и вспомогательное оборудование.

В нашей стране серийно выпускаются фронтальные погрузчики на пневмоко­лесном ходу, в основном малой мощнос­ти, с ковшом вместимостью 1...2 м³. Про­шли испытания опытного образца по­грузчика ТО-21 грузоподъемностью 15 т и вместимостью ковша 7,5 м³. Намеча­ется создание мощных погрузчиков гру­зоподъемностью 25 т (вместимость ков­ша 12,5 м³) и 40 т.

Грейдеры и автогрейдеры предназна­чены для планировочных и профилиро­вочных работ с грунтом или материала­ми, используемыми для устройства до­рожных оснований.

Грейдеры-элеваторы применяются для послойного копания грунта и переме­щения его в отвал или транспортные средства.

Гидромониторные ус­тановки и земснаряды от­деляют, транспортируют и укладывают грунт с помощью воды. Они служат для намыва площадок, плотин, насы­пей, разработки котлованов, спрямле­ния русел рек, углубления водоемов, добычи и сортировки песка, гравия и т. п. Для транспортирования грунта применяют трубопроводы.

Грунтоуплотняющие ма­шины и механизмы предна­значены для послойного уплотнения раз­личных по физико-механическим свой­ствам грунтов. Для этой цели применя­ют кулачковые катки, трамбовочные пли-

ты, вибрационные установки, навесные гидротрамбовки, вибраторы и другие средства.

Для транспортирования грунта используют самосвалы, ав­топоезда в составе автомобилей ЗИЛ, МАЗ, КраЗ или КамАЗ и самосваль­ных прицепов грузоподъемностью 2,25; 3,5; 4,5; 6; 7; 9; 11; 25; 27; 40 и 75 т; ленточные конвейеры и специально обо­рудованные саморазгружающиеся ваго­ны (думпкары). В перспективе намеча­ется создание специальных самосвалов-землевозов и полуприцепов-самосвалов грузоподъемностью 180...300 т с дизель-электрическим приводом.

Комбинированный способпредставля­ет сочетание указанных выше способов и зависит от условий разработки. Наи­более часто применяют сочетание ме­ханического способа с гидромеханиче­ским или взрывным.

Наличие различного вида строитель­ных машин, механизмов и специального оборудования еще не обеспечивает пол­ной ликвидации ручного труда, особен­но при выполнении малых объемов зем­ляных работ (зачистка и планировка траншей, приямков, отделка откосов, подготовка песчаных подушек под фун­даменты, засыпка, разравнивание и уп­лотнение грунтов в стесненных услови­ях и т. п.).