Машины и механизмы для земляных работ

Земляные работы, выполняемые в процессе строительства, заключаются в разработке различных выемок – котлованов и траншей; в образовании насыпей – плотин, дорожного полотна, подсыпок территории, отвалов, в планировке площадей, при которых небольшие выемки чередуются с подсыпками; в обратной засыпке землёй траншей, фундаментных котлованов; в обваловке трубопроводов, в отделочных работах путём разравнивания и уплотнения насыпей. Кроме того, перед началом земляных работ часто приходится проводить подготовительные работы – очищать территорию от лесонасаждений и разрыхлять очень плотные или мёрзлые грунты.

Земляные работы являются одними из самых массовых и трудоёмких процессов в строительстве. На 1м³ объёма промышленного сооружения выполняются в среднем 1,5…2м³ земляных работ, а на 1м³ объёма гражданского сооружения – до 0,5м³.

Стоимость производства земляных работ значительна, и в среднем в промышленном и гражданском строительстве она составляет 10…15% полной стоимости работ, а в условиях Крайнего Севера – до 40%

Одной из основных операций при земляных работах являются разрушение грунта. Грунты и породы разрушаются: 1) механическим способом, когда рабочие органы непосредственно отделяют грунт от массива; 2) гидромеханическим способом, при котором грунт разрушается, т.е. отделяется от массива механическим рабочим органом (фрезой), затем транспортируется при помощи воды или грунт сразу разрушается струёй воды высокого давления. В первом случае энергоёмкость составляет 0,2…2кВт∙ч/м³, во втором случае – в 1,5 раза меньше; 3) взрывным способом, когда в породе предварительно пробуривают шпуры, в которые помещают взрывчатые вещества. Газы, выделяющиеся при воспламенении взрывчатых веществ, разрушают породу. Энергоёмкость данного способа составляет 0,8…1,1кВт∙ч/м³.

Применяются также комбинированные способы, когда предварительное разрушение (рыхление) грунта производится рыхлителем, а транспортируется другими машинами или механизмами. Помимо механических и гидравлических способов разрушения ведутся исследования по термическому (физическому) и химическому способам.

Экскаваторы

Экскаваторы (от латин. cxcavo – долблю) – это самоходные землеройные машины с ковшовым рабочим оборудованием. Они предназначены для разработки грунтов и горных пород с перемещением их на сравнительно небольшие расстояния в отвал или в транспортные средства. По характеру рабочих процессов различают экскаваторы циклического и непрерывного действия. К экскаваторам циклического действия относятся одноковшовые экскаваторы, которые выполняют 35% объёма земляных работ в строительстве, а во всей экономике страны – около 70%.

Основными тенденциями развития гидравлических экскаваторов являются увеличение мощности двигателей и размеров ковшей, расширение номенклатуры сменных рабочих органов, а также переход на более эффективные и компактные гидросистемы высокого давления – до 350 кгс/см² (35МПа).