Автор: Дегтярев А.П.   Рейш А.К.   Руденский С.И.  

Теги: подземное строительство   земляные работы   фундаменты   строительство тоннелей   технология строительного производства   строительство   строительное производство   строительные машины  

Год: 1987

Похожие

Технология, механизация и автоматизация строительства

Земляные работы

Строительные машины

Дорожные машины. Часть I. Машины для земляных работ (теория и расчет) (стр. 3-171)

Текст 
                    А. П. Дегтярев
А. К. Рейш , С. И . Руденский
КОМПЛЕКСНАЯ
МЕХАНИЗАЦИЯ
ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ
Издание второе,
переработанное и дополненное
МОСКВА СТРОЙИЗДАТ 1987 г.


ББК 38.623
Д26
УДК 624.132.3:658.52.011.54
Печатается по ре ше ни ю
секции
литературы
п о технологии
строительных работ редакционного совета Стройиздата.
Рецензент —
канд. техн,
наук Ю. Н . Мызников, зав.
отделом ЦНИИОМТП Госстроя СССР.
Дегтярев А. П. и
др.
Д26
Комплексная
механизация
земляных
работ /
А. П. Дегтярев, А. К. Рейш, С. И. Руденский.—
2-е изд., перераб.
и доп.
—
М.: Стройиздат, 1987. —
335 с.: ил.
Обобщен опыт производства земляных работ механизированным
способом.
Изложены основы проектирования
производства
земляных
работ и создания типовой технологии работ. На конкретных примерах
показаны состав и содержание проектной и технологической докумен¬
тации. Освещены передовые методы организации и технологии произ¬
водства земляных работ и комплектации машин. Авт. 1-го изд.,
вы¬
шедшего в 1965 г.,
А. И. Астахов,
А. П. Дегтярев,
В. И. Дубинин
и ДР-
Для инженерно-технических работников
проектных
и строитель¬
ных организаций.
3204000000—451
Д
047(01)—87
26—87
ББК 38.623
© Стройиздат, 1987


ПРЕДИСЛОВИЕ
В решениях апрельского (1985 г.) Пленума ЦК КПСС
перед строительной отраслью были поставлены задачи по
повышению
эффективности производства, улучшению ка¬
чества работ, дальнейшему повышению комплексной меха¬
низации трудоемких процессов, автоматизации процесса
проектирования и определения объемов работ, перестройки
организации и управления строительством на основе вне¬
дрения достижений научно-технического прогресса и даль¬
нейшей интенсификации производства.
В Основных направлениях экономического и социаль¬
ного развития СССР на 1986—1990 годы и на период до
2000 года, принятых на XXVII съезде КПСС, намечено по¬
высить
производительность
труда в строительстве
в две¬
надцатой пятилетке
на 16— 17 %, ускорить создание и
внедрение прогрессивной технологии,
систем машин и
механизмов, обеспечивающих комплексную механизацию
строительных ц монтажных работ.
Внедрение комплексной механизации в строительстве
и особенно в производстве наиболее трудоемких земляных
работ обеспечивает повышение производительности труда,
снижает стоимость и
ускоряет темпы строительства.
Дальнейшую интенсификацию строительства и комплекс¬
ную механизацию земляных работ обеспечит выпуск машин
с
современным приводом и системой автоматики с исполь¬
зованием
лазерных установок, разработка типовых техно¬
логических
карт.
Одним
из
важнейших условий успешного решения
задач, поставленных XXVII съездом КПСС, является изуче¬
ние, обобщение и применение многолетнего опыта, накоплен¬
ного различными и в первую очередь специализированными
организациями по внедрению комплексной механизации
в
производство земляных работ, которая доведена в ряде
механизированных
строительных организаций до 98 %.
Успех дела на объектах строительства неотделим от твор¬
ческого использования
опыта передовых коллективов ме¬
ханизаторов.
В книге обобщен опыт организации и технологии про¬
изводства земляных работ в различных регионах страны.
з


Приведены примеры подбора комплектов механизмов и ма¬
шин для комплексной механизации на работах по возведе¬
нию
земляных
сооружений. Даны параметры рабочего
места экскаваторов, описание прогрессивных методов по¬
нижения
грунтовых воде применением электроосмоса и воз¬
ведения «стены в
грунте» при ограждении глубоких выемок
в тяжелых гидрогеологических условиях.
В деле повышения производительности труда большую
роль играет внедрение хозяйственного расчета, доведение
его
принципов до всех первичных трудовых ячеек, до каж¬
дого рабочего места, и на этой основе повышение ответст¬
венности и заинтересованности трудовых коллективов в ко¬
нечных результатах.
При подготовке настоящего издания (первое издание
вышло в 1965 г.)
книга была существенно переработана,
дополнена материалами отечественного опыта в области
комплексной механизации земляных работ в промышлен¬
ном
стр оител ьстве.
Глава 1. МЕХАНИЗАЦИЯ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ
1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ О КОМПЛЕКСНОЙ МЕХАНИЗАЦИИ
ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ И КОМПЛЕКТАХ МАШИН
Земляные работы
—
наиболее трудоемкие в строитель¬
стве. Их объем в нашей стране ежегодно увеличивается.
Если в 1958 г.
было выполнено 2,7 млрд, м3 земляных
работ, в 1962 г.— 8 млрд, м3,
в
1980 г. —
14,3 млрд, м3,
то
в
1985 г.—
15,7 млрд, м3 земляных работ.
При этом непрерывно растет объем работ, выполненных
механизмами, а объем работ, выполненных вручную,
—
сокращается. Происходит непрерывный рост уровня меха¬
низации
и
механовооруженности труда при выполнении
земляных
работ.
Под механизацией производства понимают замену руч¬
ных средств труда машинами и механизмами, приводимыми
в действие за счет
энергии различных источников. Основные
цели механизации
—
это
повышение
производительности
труда и технического уровня производства, освобождение
человека от выполнения тяжелых, трудоемких и утомитель¬
ных
операций, снижение себестоимости и улучшение каче¬
ства
продукции. Таким образом, механизация
—
одно из
4


главных направлений технического прогресса, материаль¬
ная основа повышения
эффективности общественного про¬
изводства. Механизация является условием и средством
индустриализации строительства,
важнейшим фактором
совершенствования технологии.
По степени оснащения производства машинной техникой
различают частичную и комплексную механизацию. В ус¬
ловиях частичной механизации машинная техника
приме¬
няется при выполнении главным образом наиболее тяжелых
и
трудоемких работ, и доля ручного труда остается сущест¬
венной.
Комплексной механизацией принято называть такой
способ механизации производства работ, при котором все
как основные, так и вспомогательные тяжелые и
трудоем¬
кие процессы выполняются машинами, увязанными между
собой по основным параметрам (производительности, гру¬
зоподъемности и др.). Исключение составляют отдельные
нетрудоемкие операции, на которых внедрение машин не
дает существенного облегчения труда и экономически не¬
целесообразно.
Комплексная механизация осуществляется
на основе
рационального выбора машин и оборудования, обеспечива¬
ющего их работу во взаимно согласованных режимах,
увязанных по производительности и условиям наилучшего
выполнения технологического процесса. В совокупности
машин, выполняющих взаимоувязанные работы технологи¬
ческого
процесса, выделяют ведущую машину, которая
определяет темп и ритм работы. Эта машина обычно бывает
занята
на
главной производящей операции. Остальные
машины, работающие в ритме ведущей, называют комплек¬
тующими (вспомогательными).
Например, при строительстве высоких насыпей в комп¬
лект машин для комплексной механизации входят: основ¬
ная
ведущая машина
—
одноковшовый экскаватор (разра¬
ботка грунта); вспомогательные комплектующие машины
—
автомобили-самосвалы, бульдозеры (разравнивание грун¬
та после
разгрузки его из автомобилей-самосвалов); само¬
ходные или
прицепные катки
(уплотнение грунта в насы¬
пи); бульдозеры, занятые на содержании в исправности
землевозных дорог, планировщики откосов на базе трак¬
тора, автогрейдер (планировка грунта в насыпи), рыхлите¬
ли
на
базе трактора (рыхление мерзлых или плотных
грунтов). Можно привести и другие примеры, где ведущей
машиной являются скреперы, а остальные комплектую¬
5


щие
—
бульдозеры, катки, планировщики откосов, трак¬
торы-рыхлители,
поливочные
машины
для увлажнения
грунта.
Существует также понятие малой механизации, к кото¬
рой относят ручные машины, различные приспособления
и
оснастку, позволяющие за счет простых средств и особен¬
ностей конструкции упростить и облегчить ручной труд.
Средства малой механизации имеют большое значение в
улучшении условий труда и повышении его эффективности.
Уровень и эффективность комплексной механизации
оценивают несколькими показателями. Уровнем комплекс¬
ной механизации данного вида работ Укм называется вы¬
раженное
в процентах отношение объема работ Ркм, м3,
выполненных
комплексно-механизированным способом, к
общему объему работ Ро, м3 (табл. 1):
Укм = (Ркм/Ро) юо.
Механовооруженность труда оценивают обычно стои¬
мостью занятых в
производстве машин, относящихся в сред¬
нем к
одному рабочему. Энерговооруженность труда выра¬
жают количеством механической и электрической (иногда
только электрической) энергии, потребленной в процессе
производства на
отработанный человеко-час или на одного
рабочего. Все эти показатели условны и применяют их для
сравнения.
С ростом выпуска землеройных машин их количество
в
строительстве постоянно увеличивается (табл. 2). При
этом увеличивается механовооруженность труда, сокраща¬
ется удельное число рабочих (табл. 3). В 1963 г. с помощью
землеройных машин и механизмов выполнялось более 95 %
общего объема земляных работ, а в 1984 г.— 99 % . Увели¬
чивается
удельный вес более мощных машин (табл. 4),
увеличивается единичная мощность основных видов машин
(табл. 5). Наиболее массовыми типоразмерами одноковшо¬
вых
экскаваторов являются
машины с ковшами объемом
1. Уровень комплексной механизации земляных работ по годам, %
Показатель
1970
1975
1980
Коэффициент механизации
»
комплексной
механизация
98,9
97,2
99,3
98
99,5
98,2
6


2. Наличие машин в строительстве по годам, шт.
Машины
1960
1970
1980
Экскаваторы
36 800
104 600
164 300
Скреперы
12 200
27 700
44 800
Бульдозеры
40 500
100 000
165 200
0,5...0,65 м3. В 1970 г.
удельный вес этих машин составлял
48,7%, ав1976г.—
72,9 %, Увеличивается удельный вес
экскаваторов с ковшами объемом 1... 1,25 м3. Уменьшается
доля полноповоротных экскаваторов с ковшами объемом
0,4...0,5 м3.
В общем числе экскаваторов непрерывного действия из¬
менилось соотношение
между машинами с роторными и
цепными рабочими органами: доля роторных возросла с
12,5 до 21,7 %. Среди роторных экскаваторов увеличился
удельный вес машин с мощностью двигателя более 130 кВт.
Среди цепных экскаваторов доля экскаваторов с двигателя¬
ми мощностью 100 кВт
существенно повысилась.
В скреперном
парке увеличилась доля
самоходных
скреперов, среди прицепных скреперов опережающими
тем¬
пами рос удельный вес скреперов с ковшом объемом 7 м3.
Удельный вес прицепных скреперов с объемом ковша 3 м3
увеличился весьма незначительно.
Существенно уменьшилась доля бульдозеров на тракто¬
рах мощностью до 42 кВт. Преобладающую роль стали
играть более мощные бульдозеры с мощностью двигателя
84 кВт и более.
Аналогичная ситуация сложилась и в парке автогрейде¬
ров. Если в начале девятой пятилетки большую часть авто-
грейдерного парка в строительстве составляли машины
с двигателем мощностью 55 кВт, то к концу 1975 г. стали
3. Сокращение числа рабочих и увеличение
механовооруженности в строительстве, %
Показатель
1960
1970
1980
Механовооруженность
Число рабочих на
I млн
руб. выполненных
работ
467
41
946
27
1217
19
7


4. Изменение удельного веса машин различных типоразмеров,
по годам, ®/о
Машины
1970
1975
1980
Экскаваторы
одноковшо¬
вые с ковшом объемом, м3:
0,3...0,4
44,3
41,3
38,5
0.5. ..0,65
40,0
42,8
43,4
1
7,8
9,9
12,3
1,25...1,6
3,5
4,4
4,9
2,5
0,72
0,75
0,9
Экскаваторы роторные мощ¬
ностью, кВт:
57
9,8
15,1
17,2
80
2,5
5,3
6,7
137
87,5
78,3
76,1
Экскаваторы цепные
мощ¬
ностью кВт:
38
29
24,5
21,3
43
46
18,5
18,1
57
12,5
35,3
38,7
Скреперы
самоходные
с
14,7
26,2
37,5
ковшом объемом 8 и 10 м3
Скреперы прицепные с ков¬
шом объемом, мэ:
до3
34
36,5
16,4
7
6.8
10,8
27,1
8...10
44.5
26,5
20,3
Бульдозеры
мощностью,
кВт:
до 42
12,5
2,5
0,8
57
36
39,4
28,4
75...100
49
54,5
60,6
107... 137
2
3,5
6,9
190...230
0,5
0,6
2,8
Автогрейдеры мощностью,
кВт:
41
55,4
30,5
19,7
57
17,8
10,2
8,3
80
2,4
36
38,6
87
4,8
10,8
18,5
100
2,7
3,8
125
0,8
1
1,9
190
2,7
3,1
Погрузчики одноковшовые
гусеничные
грузоподъем¬
ностью, т:
1,5
32,6
9,2
8,1
2
3,6
25,0
26,9
3
4,2
2
5,2
4
38,2
33,3
29,8
5
0,6
0,5
0,5
В


Продолжение табл. 4
Машины
1970
1975
1980
Погрузчики одноковшовые
пневмоколесные
грузоподъ¬
емностью, т:
1,2
17,2
12,5
10,8
1,8
3,6
10,7
11,5
2
—
6,8
11,2
5. Рост единичной мощности машин по годам
Машины
1970
1975
1980
Одноковшовые
экскавато¬
0,58
0,62
0,78
ры с ковшом объемом, м3
Экскаваторы
непрерывно¬
44
51
53
го
действия
мощностью,
кВт
Скреперы
с ковшом
объ¬
6,3
6,7
7,9
емом, м3
Бульдозеры
мощностью,
65
70
72
кВт
Автогрейдеры
мощностью,
56
66
68,3
кВт
6. Изменение уровня комплексной механизации земляных работ
в
различных видах строительства,
•/•
Строительство
1970
4975
1980
Железных дорог
83,1
84,1
86,3 ,
Автомобильных дорог
89,2
98,8
96,2
Линий электропередач
97,5
98,5
99,1
Магистральных
трубопро¬
водов
88,8
96,7
97,2
7. Средняя выработка основных землеройных машин
на 1 м3 объема ковша, тыс. м3/год
Машины
1970
1980
1985
Экскаваторы
одноковшо¬
134,9
145,6
155,0
вые полноповоротные
Скреперы
6,9
7,6
8,1
9


8. Изменение удельного веса различных способов
производства работ, ∙ o
Способ производства работ
1970
1980
Одноковшовыми экскаваторами
48,2
38
Экскаваторами непрерывного действия
2
5
Бульдозерами и скреперами
37,2
41,6
Земснарядами
7
10
Прочими
4,6
5
Вручную
1
0,4
преобладать автогрейдеры с двигателем мощностью 68 кВт
и
более.
Среди одноковшовых погрузчиков соотношение измени¬
лось в пользу машин на пневмоколесном ходу. Структура
парка одноковшовых погрузчиков по грузоподъемности
изменилась за пятилетие в направлении увеличения доли
более мощных машин.
Уровень комплексной механизации земляных работ за¬
висит от вида земляных сооружений и их многообразия.
В табл. 6 приведены данные о росте уровня комплексной
механизации в различных видах строительства. Постоянно
растет выработка машин на 1 м3 объема ковша (табл. 7).
Удельный вес
различных способов производства земля¬
ных
работ изменяется (табл. 8). Это объясняется как осо¬
бенностями строительства, так и технико-экономическими
показателями. В настоящее время механизированы все ос¬
новные
процессы производства земляных работ.
Для комплексной механизации процессов земляных ра¬
бот, выполняемых
как в обычных, так и в стесненных
условиях,
необходимо правильно подобрать комплекты
машин, имеющих в своем составе, кроме
основных машин,
также
необходимое оборудование и ручные машины.
Комплект машин
—
это совокупность согласованно ра¬
ботающих и взаимно увязанных по производительности
и
другим параметрам основных и вспомогательных средств
механизации, необходимых для выполнения всех техноло¬
гически связанных процессов и операций. Основная веду¬
щая машина в комплекте (экскаватор, скрепер и т.
п.)
по своей производительности должна обеспечивать выпол¬
нение объемов работ в заданные сроки с заданным темпом.
Производительность вспомогательных машин в комплекте
(бульдозеров, катков, трамбовок и т.
п.) должна быть на
10


10... 15 % больше, чем основной машины.
Выбор комплек¬
тов машин для комплексной механизации строительно-мон¬
тажных
работ осуществляется в два этапа.
На первом этапе в зависимости от объемно-планировоч¬
ных и
конструктивных характеристик объекта, а также
при¬
нятой технологии производства работ определяют требуе¬
мые
эксплуатационные параметры основных машин,
их
типы и
марки,
а также
перечень технологически необходи¬
мых
вспомогательных
машин,
оборудования и ручных
машин. Для ускорения процесса подбора машин
пользу¬
ются рекомендованной номенклатурой (табл. 9).
На втором этапе производят выбор наиболее рациональ¬
ного или оптимального варианта механизации на основа¬
нии технико-экономического сравнения показателей.
При небольшом количестве вариантов комплектов ма¬
шин необходимые технико-экономические расчеты для вы¬
бора рационального варианта выполняют вручную, при
многовариантных задачах — на ЭВМ.
Основным критерием правильности выбора комплекта
машин, обусловливающего вариант механизации работ,
является наименьшая величина
приведенных затрат, опре¬
деляемых по формуле
3∏ ==
cj+Fπ У, (C(ji
'
Tqi Tγi) ,
4=1
где 3π
—
приведенные затраты; Cj∙
—
себестоимость данного вида
механизированных затрат по /-му варианту; Еп
—
нормативный ко ¬
эффициент эффективности (0,15); C1⁄81∙
—
балансовая стоимость 1-й
машины, принятой по 1*-му варианту; T0i
—
число смен 1-й машины;
Tτi
—
годовое нормативное время работы 1-й машины; п — число
машин в комплекте.
Если сопоставляемые комплекты машин отличаются
только основными машинами, а вспомогательные машины
одинаковы, все технико-экономические расчеты вариантов
производят только по основным машинам.
Экономическую эффективность от применения .выбран¬
ного комплекта
машин Эм определяют по разнице приве¬
денных затрат по эталонному 3∏1 и принятому 3∏2 варианту.
Выбор машин для производства строительно-монтаж¬
ных
работ на данном конкретном объекте и режима их ра¬
боты осуществляют на стадии разработки проекта органи¬
зации строительства (ПОС) и проекта производства работ
(ППР) в соответствии с конструктивным и объемно-плани¬
ровочным решением данного объекта и принятыми органи-
11


9. Номенклатура машин, оборудования и ручных
машин
для комплексной механизации земляных работ
Машина и ее основные параметры
Технологическое назначение
Планировка площадки площадью до 2500 м2
Бульдозер с авто матичес кой
си¬
стемой упра вле ни я
на
базе трак¬
торов
с
тяговым
усилием 40...
100 кН
Автогрейдер
мощностью
95...
118 кВт
То же, с автоматической системой
управления, мощностью 184 кВт
Каток прицепной или самоходный
на пневмоколесном ходу мощно¬
стью 176 кВт
Разработка
и
перемещение
грунта до 100 м
То же
Планировка грунта
Уплотнение
»
Планировка площадки площадью 2500...5000 м2
Бульдозер с поворо тн ым
отвалом
на базе тракторов с тяговым уси¬
лием 100...150 кН
Бульдозер с автоматической
си¬
стемой управления на базе
тракто¬
ров
с
тяговым
усилием
100...
150 кН
Скрепер прицепной с ковшом объ¬
емом 8 м3 и автоматической
си¬
стемой управления
Автогрейдер мощностью
184 кВт
с автоматической системой управ¬
ления
Каток самоходный на пневмоходу
массой 25 т
Каток прицепной на пневмоходу
массой 16 т
Виброплита массой 0,5...0,7 т
Разработка котлованов
Экскаватор одноковшовый
гид¬
равлический с
ковшом
объемом
0,4...0,5 м3 с автоматической
си¬
стемой планирования
Автомобили-самосвалы
грузо¬
подъемностью 4,5... 12 т
Бульдозер на базе
тракторов с тя¬
говы м
усилием 30... 100 кН
Бульдозер-рыхлитель
на
базе
трактора
с
тяго вым
усилием
150 кН
Разработка
и
перемещение
грунта до 150 м
Разработка
и
планирование
грунта до 150 м
Тоже,до500м
Планировка грунта
Укатка грунта
То же
объемом до 2500 м3
Разработка грунта и плани¬
рование основания
Транспортировка грунта
Планировка грунта
Рыхление
и
перемещение
мерзлого грунта
12


Продолжали* табл. 9
Машина и ее основные параметры
Технологическое назначение
з
Разработка грунта
Транспортировка грунта
Планировка грунта
Рыхление и перемещение мерз
лого грунта
Разработка котлованов объемом 2500...5000 м
Экскаватор одноковшовый с ков ¬
шом объемом 1...1,6 м3
Автомобили-самосвалы
грузо¬
подъемностью 7... 12 т
Бульдозер на базе
тракт оров
с
тяговым
усилием 100...250 кН
Бульдозер-рыхлитель
на
базе
тракторов
с
тяговым
усилием
150...350 кН
Разработка котлованов объемом 5000...25 000 м3
Экскаватор одноковшовый с ков¬
шом объемом 1,6...2,5 м3
Автомобили-самосвалы
грузо¬
подъемностью 12...30 т
Скрепер самоходный с ковшом
объемом 15...25 м3
Бульдозер на
базе
тракторов
с
тяговым
усилием
100...250
кН
Бульдозер-рыхлитель
на
базе
тракторов
с
тягов ым
усилием
150...350 кН
Машина
трамбовочная ударного
действия массой 1,3 т
Трамбовка массой 0,7...2 т на гид¬
равлическом экскаваторе
Вибротрамбовка массой 2,5 т
на¬
весная на
экскаваторе
Вибротрамбовка массой 0,3...0,5 т
Разработка грунта
Транспортировка грунта
Разработка и транспортировка
грунта
Планировка грунта
Рыхление и перемещение мерз¬
лого грунта
Уплотнение грунта
То же
Тоже,в
паз уха х
То же
Разработка траншей
Экскаватор с ковшом объемом
0,25 м3
Экскаватор цепной с глубиной
разработки до 2,2 м
То же, с глубиной разработки до
3,5 м
Экскаватор одноковшовый гидрав¬
лический
с
ковшом
объемом
0,65 м3
То же,
с ковшом
объемом
1...
1,25 м3
Автомобили-самосвалы
грузо¬
подъемностью 4,5... 12 т
Бульдозер на базе трактора с тя¬
говым усилием до 100 кН
Экскаваторы с оборудованием для
разработки грунта методом «стена
в
грунте*
Разработка грунта
То же
»
»
»
Транспортировка грунта
Планировка грунта в транше¬
ях шириной по дну более 2 м
Разработка узких и глубоких
траншей
13


зационно-технологическими условиями
его возведения. По¬
казатели, регламентирующие уровень использования ма¬
шин основной
номенклатуры, устанавливаются строитель¬
ным
министерствам
планом
комплексной
механизации.
Работоспособное состояние машины поддерживается ре¬
монтно-эксплуатационной службой данной организации,
а также
проведением централизованного капитального ре¬
монта
на
ремонтных заводах.
Для обеспечения условий комплексно-механизирован¬
ного
производства земляных работ на нескольких объектах
в течение года требуется заранее подобрать необходимые
комплекты
машин.
Если состав и структура машинного
парка подрядной строительной организации, ведущей дан¬
ные работы, не позволяют сформировать необходимое числа
комплектов машин, то при расчете потребности в машинах
определяют номенклатуру и количество
недостающих ти¬
пов машин, намечаемых к поставке. Принципиальная схема
подбора комплектов машин для объектов строительства,
включенных в годовой план подрядной организации, вы¬
глядит следующим образом. Все объекты группируют по
объемно-планировочным характеристикам и
намечаемой
технологии производства работ. Объемы работ распреде¬
ляют по
группам объектов, имеющих одинаковые характе¬
ристики. Номенклатуру строительных процессов состав¬
ляют по
каждому виду работ. Из исходной номенклатуры
машин
подбирают состав и структуру технологических
комплектов
машин.
Для сложных объектов и при наличии малообъемных
рассредоточенных работ в состав комплектов включаются
универсальные строительные машины на базе мобильных
тракторов, оснащенных комплектами съемного навесного
оборудования.
Основные условия правильного комплектования машин
для производства земляных работ комплексно-механизи¬
рованным способом следующие:
число машин, участвующих в технологическом процессе
должно быть минимальным, а конструкция
и параметры
их полностью соответствующими условиям работы, харак¬
теру и габаритам возводимого сооружения;
в составе каждого комплекта машин выделяется одна или
несколько ведущих, которые в основном определяют орга¬
низацию работ всего комплекта машин, его производитель¬
ность и темпы производства работ;
14


состав
комплекта машин должен обеспечивать непре¬
рывность потока
грунта от места его разработки до места
отсыпки в насыпь или отвал; производительность каждой
входящей в комплект машины должна обеспечивать наи¬
более эффективную работу ведущей (или ведущих) машины.
Несоблюдение последнего условия влечет за собой сни¬
жение
производительности всего комплекта машин до уров¬
ня наименее производительной машины.
В этом случае
основной показатель
эффективности комплексной механи¬
зации
—
стоимость разработки грунта
—
может оказаться
выше, чем при механизации только некоторых процессов.
Одновременно с комплексной механизацией работ в не¬
которых
отраслях
интенсивно
развивается комплексная
механизация видов строительства, особенно линейных со¬
оружений, таких,
как автомобильные и железные дороги,
линии электропередач, магистральные трубопроводы. При
этом
предусматривается выполнение комплекса работ ком¬
плектами машин, взаимоувязанных по производительности
и
другим показателям.
Комплексная механизация работ и видов строительства
обеспечивается комплектным подбором машин при подго¬
товке к
строительству и поддержанием их комплектности
в
процессе эксплуатации. Взаимосвязь групп машин, обес¬
печивающих комплексную механизацию строительства, ха¬
рактеризует ее структуру, которая может быть простой
(последовательной) (рис. 1, а) и комбинированной (рис. 1, б).
Характерным для последовательной структуры является
ограничение производительности комплекта машин произ¬
водительностью низшего звена, т. е. элемента с минималь¬
ной
производительностью.
При комбинированной струк¬
туре изменение производительности одного из параллельно
соединенных элементов не сказывается на производитель¬
ности
другого.
В состав комплектов машин, кроме ведущих и вспомога¬
тельных,
входят резервные машины.
Резервные машины
используют при выходе из строя ведущих и вспомогатель¬
ных машин.
Ведущие машины в составе комплектов могут быть сое¬
динены последовательно, параллельно и комбинированно
(рис. 2). При последовательном соединении машин простой
одной машины вызывает простой всей колонны. При парал¬
лельном соединении отдельные машины работают незави¬
симо друг от друга, а условием простоя всего комплекта
является
одновременный простой всех машин. Вспомога-
15


а)
Л.
.
.
Ж.
—
машины
Рис. 2. Последовательное (а), параллельное (б) и комбинированное
(в) соединение ведущих машин в комплекте
тельные машины по отношению к основной могут быть сое¬
динены последовательно
и
параллельно.
При сооружении определенного объекта строительства
состав комплекта может быть постоянным или заменяться
в
зависимости от природных и климатических условий.
При последовательном
соединении
производительность
комплекта определяется производительностью машины с
минимальной производительностью. При параллельном со¬
единении производительность комплекта равна сумме про¬
изводительности
отдельных машин.
В целях обоснованного выбора экономичного комплекта
машин для каждого земляного сооружения составляют не¬
сколько вариантов схем комплексной механизации и про¬
изводят их технико-экономическое сопоставление .
Работа
осуществляется в такой последовательности:
16


определяют условия строительства, размеры сооруже¬
ния, объем и сроки работ;
устанавливают перечень технологических
процессов вы¬
полнения
работ;
определяют эффективные способы механизации процес¬
сов;
устанавливают номенклатуру основных и вспомогатель¬
ных машин, их число, режим работ, состав и количество
обслуживающего персонала;
проводят технико-экономические
сопоставления
вари¬
антов.
Техническая документация состоит
из
пояснительной
записки, технологических
карт
и технико-экономических
расчетов.
В пояснительной записке дается характеристика
земляного
сооружения,
состав
и
последовательность вы¬
полнения
работ. Технологические карты представляют со¬
бой графическую часть схем комплексной механизации каж¬
дого процесса. На карте указывается схема расстановки
машин и последовательность выполнения работ. Технико¬
экономическая
часть должна наглядно показывать изме¬
нение показателей при различных производственных фак¬
торах.
2. СИСТЕМЫ МАШИН ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ
Первоочередная задача в области строительства
—
повы¬
шение
производительности труда и снижение трудовых
затрат за счет внедрения новых перспективных технологий
производства работ, прежде всего по
процессам, имеющим
немеханизированные операции или связанные с тяжелыми
и
вредными условиями труда.
В соответствии с этим ЦНИИОМТП и ВНИИстройдор-
машем в 1979 г. была разработана система машин для комп¬
лексной
механизации
на
период до 1990-х годов.
Целью системы является объединение усилий различных
организаций для осуществления мероприятий в области:
внедрения
и
развития
комплексной механизации;
координаций научно-исследовательских работ на основе
согласованных
технологических
требований;
выполнения
опытно-конструкторских работ по созданию
новых машин;
выполнения
работ по унификации и стандартизации;
выполнения работ по подготовке производства
машин.
17


10. Технологический комплект машин для строительства
открытой регулирующей осушительной сети
Операция
Номер те хно лог ическо го комп лекта
7.5.1
|
7.5.2
|
7.5 .3
Глубина канала, м, до
»
1
1.2
|
1,7
Подготовка трас¬
сы
(расчистка от
пней, камня,
пла ¬
нировка)
Агрегат корчевательный комплексный МП-8;
бульдозер ДЗ-109ХЛ; кавальероразравниватель
МК-21
Выемка грунта
с
отсыпкой
его
на
стороны
Канавокопа¬
тель комбини¬
рованный
КК-,06;
сменные
рабо¬
чие органы для
мелиоративных
работ к экска¬
ватору
3-й размерной
группы
1
Экскаватор-ка-
налокопатель
ЭТР-125А;
сменные
рабо¬
чие органы для
мели оратив ных
работ к экска¬
ватору
ЭО-3322Б;
сменное
рабо¬
чее оборудова¬
ние для мелио¬
ративных работ
к
экскаватору
МТП-71
Экскаватор-ка¬
навокопатель
ЭТР-172;
сменное
рабо¬
чее оборудова¬
ние для мелио¬
ративных работ
к
экскаватору
МТП-71
Разравнивание
грунта с
пер еме¬
щением его на рас¬
стояние до 10 м и
устройство воро¬
нок
Подготовка
отко¬
сов под залужение
(планировка
и
рыхление)
Присыпка на
от¬
косы
канала
рас¬
тительного
грунта
Засев откосов
ка¬
нала и
при ка тыва¬
ние
Забивка кольев
Бульдозер ДЗ-109ХЛ; кавальероразравнива¬
тель МК-21
Сменное оборудование к бульдозеру для под¬
готовки откосов канала под залужение К-44
Сменное оборудование к бульдозерам для под¬
готовки откосов канала под залужение К-44;
машина для транспортировки и присыпки рас¬
тительного слоя грунта
на откосы канала (но¬
вая)
Сменное оборудование сеялка-каток
к
буль¬
дозеру;
машина
для стабилизации
откосов
и
дамб
МК-14А-1:
гидросеялка (новая)
Сменное оборудование к гидросеялке для гид¬
ропогружения ко лье в (новое)
18


Продолжение табл. 10
Операция
Номер технологического комплекта
7.5 .1
|
7.5.2
|
7.5.3
Глубина канала, м, до
1
|
1,2
|
1,7
Разбрасывание ми¬
неральных удобре¬
ний
Полив, подкормка
азотными
удобре¬
ниями и нанесение
на откосы
стаби¬
лизирующих
ве¬
ществ
Машина для внесения минеральных удобрений
на откосы канала (новая)
Машина для полива и нанесения
на
откосы
канала стабилизирующих веществ- (новая)
В качестве
примера в табл. 10 приведен технологический
комплект машин для строительства открытой регулирую¬
щей осушительной сети.
Создание и применение системы машин позволяет решить
следующие основные задачи:
завершение
комплексной механизации всех технологи¬
ческих
процессов;
механизацию тяжелых и трудоемких работ;
внедрение прогрессивных технологических процессов,
базирующихся на
индустриальных методах и использова¬
нии
общестроительных машин;
совершенствование структуры парка машин;
максимальное использование принципов поточности и
индустриализации строительства.
3. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ДАЛЬНЕЙШЕГО РАЗВИТИЯ
КОМПЛЕКСНОЙ МЕХАНИЗАЦИИ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ
В настоящее время
промышленностью
выпускаются
полноповоротные одноковшовые экскаваторы с ковшами
объемом 0.5 . ..3,5 м3, скреперы с ковшом объемом 6...25 м3,
фронтальные одноковшовые
погрузчики,
ряд грейдеров
и
автогрейдеров, катков и других машин, обеспечивающих
выполнение тяжелых и
трудоемких работ. С учетом специа¬
лизации разработана и технология их изготовления. Это
позволило значительно сократить трудоемкость
изготовле¬
ния машин и повысить качество их изготовления. Однако
выпускаемые промышленностью землеройные машины, осу-
19


11. Допускаемый недобор грунта в основании, см
Размерная
группа экска¬
ватор ов
Объем
ковша, м3
Рабочее оборудование
прямая
лопата
обратная
лопата
драглайн
Механические экскаваторы
3
0,4
5
10
15
4
0,65
10
15
20
5
0,8 .. .1 ,25
10
20
25
6
1,5.. .2,5
15
17
30
7
3...5
20
—
30
Гидравлические экскаваторы
3
0,5
5
5
—
4
0,65... 1
7
10
—.
5
1,25...1 ,6
7
10
6
2...3 ,2
10
12
—
ществляя механизацию больших объемов грунта, оставляют
после себя значительные объемы грунта для зачистки до
проектных отметок, что создает проблемы их механизации.
Опыт строительства показывает, что выработка машин
ежегодно увеличивается на 5...7 %. Увеличение механо¬
вооруженности
и
расширение номенклатуры различных ви¬
дов землеройных машин позволило значительно снизить
трудоемкость работ.
Так,
например,
при разработке
1 млн. м® грунта было занято: в 1970 г.—65 чел.; в 1975 г.
—
47 чел.; в 1980 г.—
44 чел. Однако несмотря на то, что число
землекопов уменьшилось в 1,5 раза, а
уровень механизации
достиг 99,5 %, на оставшихся 0,5 % немеханизированных
земляных работ занято 19 % всей численности рабочих.
В основном эти рабочие на земляных работах заняты на
доработке оснований и на выполнении работ в стесненных
условиях
—
в
узких траншеях и т. п .
Основания земляных сооружений, котлованов, траншей
под фундаменты, а также основания и откосы каналов, под¬
лежащие облицовке, необходимо устраивать в соответствии
со
строительными нормами и правилами (СНиП) без нару¬
шения естественной структуры грунта, поэтому такого рода
сооружения разрабатывают машинами с недобором грунта
(табл. 11).
Доработкой называется процесс зачистки оснований пе¬
ред укладкой бетона или железобетона. Для доработки ос¬
нований выемок применяют гидравлические экскаваторы,
20


Рис. 3. Точность работ при дора¬
ботке оснований экскаваторами
/—ЭО-4112
ковш
с
зубьями; 2 —
30-4124 ковш с зубьями; 3 — ЭО-4124
ковш зачистной; 4 — ЭО-33331 ковш за¬
чистной; 5 —'ЭО-3322В ковш зачистной
НЕДОБОР ПОСЛЕ ДОРАБОТКИ, СМ
оборудованные обратной лопатой. Ковш устанавливают на
поверхность с минимальным
углом копания и работают,
отступая «на себя».
В связи со сложной конфигурацией рабочего контура
ковша (криволинейная форма, наличие зубьев), кинемати¬
кой движения ковша относительно разрабатываемого грун¬
та невозможно точно соблюсти заданные параметры соору¬
жения
(отметку дна или откоса выемки). В значительной
степени точность работы зависит от возможности изменения
угла наклона передней стенки ковша относительно поверх¬
ности
грунта, поэтому на
экскаваторах с механическим
приводом,
на
которых ковш жестко соединен с рукоятью,
точность
работы ниже, чем на экскаваторах с гидравличе¬
ским приводом, у которых ковш
поворачивается с помощью
гидроцилиндра. Перед началом строительных работ на ос¬
нованиях выемок производят доработку до проектной от¬
метки
площади
основания.
Допускаемые отклонения от
проектных отметок при доработке по
нормам СНиП II1-8 -76
составляют, см:
по высотным отметкам продольного профиля
.
.
±5
по ширине насыпных берм
±15
по глубине кюветов
±0,5
Доработка оснований и откосов выемок осуществляется
специальными ковшами с
козырьками,
телескопическим
оборудованием, оборудованием с автоматическим устрой¬
ством
контроля движения кромками ковша по заданной
траектории.
Применение различных рабочих органов обеспечивает
и
разную точность работы (рис. 3). Доработка основания
ковшом с
зубьями механического экскаватора 4-й размер¬
ной группы обеспечивает точность работ в пределах 0.. .25 см
21


ЧАСТбСТЬ
ОТКЛОНЕНИЕ
КОЛИЧЕСТВО
ЧИСЛО
ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ.
ПО ВЫСОТЕ, СМ
ДВИЖЕНИЙ РУКАМИ
ПРОХОДОВ
тыс. M2 4
Рис. 4. Эффективность работы автоматизированных систе м
управле¬
ния землеройно-транспортными машинами
а—
изменение точности планировки; б — изменение количества движений ру¬
ками; в — изменение числа проходов; г — повышение производительности; 1 —
машина обычная; 2 — машина автоматизированной системы
(средняя величина составляет 15 см). Работа на гидравли¬
ческом экскаваторе повышает точность работ (средняя ве¬
личина
неровностей составляет 12 см). Применение зачист¬
ных
козырьков
или ковшей с плоской режущей кромкой
вдвое увеличивает точность работ (среднее отклонение со¬
ставляет 7,5 см). При планировке откосов телескопическим
оборудованием в том
случае, когда направление движения
ковша совпадает с углом откоса, точность работ повышается
(среднее отклонение отметок составляет 4 см). Применение
полуавтоматической системы контроля траектории обеспе¬
чивает
среднее отклонение отметок планируемой поверхно¬
сти в
пределах 2,5...3 см. Опыт работы первых серий земле¬
ройных машин (экскаваторов, автогрейдеров, бульдозеров)
показал, что применение автоматизированных систем уп¬
равления и контроля выполнения процесса планировки
позволяет в 2...3 раза увеличить точность доработки и пла¬
нировки (рис. 4, а), при этом уменьшается в 3...4 раза
величина физической работы, совершаемой машинистом
(рис. 4, б), уменьшается в 2 раза потребное число проходов
(рис. 4, в). Все это обеспечивает повышение производитель¬
ности в 1,6...1,7 раза (рис. 4, г). Объем ручного труда со¬
кращается.
При применении автоматизированных машин может
быть значительно расширена механизация работ по оконча¬
тельной планировке дна котлованов и траншей; планиров¬
ке
поверхностей каналов и основания дорог; отделке обо¬
чин, резервов, канав и откосов и т. д .
Одновременно следует разработать малые машины, поз¬
воляющие планировать дно нешироких траншей и имеющие
нужную мобильность для работы в стесненных
условиях.
22


Глава 2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОРГАНИЗАЦИИ
ПРОИЗВОДСТВА ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ
4. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Проектирование земляных работ особенно тесно связано
с геологической частью проекта.Точность расчетов и реаль¬
ность проектных решений, в том числе по экскаваторным
работам, зависит от достоверности геологических матери¬
алов, к
которым предъявляются определенные требования
по содержанию, объему и степени детализации. От правиль¬
ности геологических данных зависит не только устойчивость
земляных или
других сооружений, но и выбор способа ве¬
дения земляных работ. Например, сведения о грунтах и
толщине их слоев, сведения о водонасыщенности грунтов
и грунтовых водах и т. п. обеспечивают проведение необхо¬
димых подготовительных работ, исключающих впоследст¬
вии перерывы в работе.
Земляные работы представляют сложный комплекс ин¬
женерных решений, выполнение которых следует осуществ¬
лять по заранее разработанному и экономически обоснован¬
ному проекту производства работ, учитывающему особенно¬
сти
данного
объекта.
Проекты организации строительства (ПОС) и проекты
производства работ (ППР) должны выполняться индустри¬
альными методами с применением наиболее прогрессивных
видов машин, обеспечивающих высокую производитель¬
ность труда; на пусковых объектах должны быть сконцент¬
рированы как строительные машины, так и материальные
ресурсы; подготовительные работы должны быть закончены
до начала основных работ. При проектировании производ¬
ства земляных
работ следует максимально использовать
технологические
карты.
На современном этапе развития строительства и его
механизации существенное значение
имеет
комплексная
система
управления качеством производства (КСУКП).
5. СОСТАВ И ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОЕКТА ОРГАНИЗАЦИИ
СТРОИТЕЛЬСТВА (ПОС)
Проект организации строительства по земляным рабо¬
там является только частью
(правда, весьма существенной)
общего проекта организации строительства, разрабатывае¬
23


мого в виде раздела в составе технического
проекта на строи¬
тельство объекта или комплекса объектов.
Проект организации строительства по земляным рабо¬
там
следует выполнять на основании следующих исходных
материалов:
генерального плана площадки (или отдельного объекта),
на
котором должны быть нанесены проектные отметки пла¬
нировки, транспортные пути, основные подземные коммуни¬
кации и временные здания и сооружения;
картограммы земляных работ по планировке площадки»
если картограммы в исходных материалах нет, то для опре¬
деления объемов земляных работ по планировке она выпол¬
няется в
процессе составления проекта производства работ;
топографического плана района работ с горизонталями
и нанесением разведочных шурфов и скважин;
отчета о
проведении инженерно-геологических изыска¬
ний и графических материалов (разрезов, колонок и т. п .),
на
которых должен быть показан уровень грунтовых вод;
сводного директивного календарного плана осуществ¬
ления
строительства в целом по площадке;
предварительного календарного плана работ, выполняе¬
мых в подготовительный период.
Проект организации строительства имеет целью:
установить объемы и сроки производства земляных ра¬
бот и их очередность по площадке в целом и по основным
объектам;
установить объемы и сроки выполнения подготовитель¬
ных
работ;
дать решения по методам производства основных видов
земляных работ;
определить потребность в землеройных машинах, а так ¬
же других средствах механизации и транспорте;
определить потребность в строительных кадрах;
установить стоимость основных и вспомогательных зем¬
ляных работ;
установить объем и стоимость временных сооружений,
связанных с выполнением земляных работ (дороги, энерго¬
снабжение, водоснабжение и т.
д.);
дать проектные решения по безопасным методам ведения
работ в стесненных условиях и опасных участках строи-
тел ьства
объекта.
Порядок разработки, объем и формы проекта организа¬
ции строительства определены инструкцией Госстроя СССР
24


(CH 47-74). Проект организации строительства включает
следующие материалы:
1. Сводный календарный план ведения строительства
с
указанием сроков ведения работ как по всей стройпло¬
щадке, так и по отдельным сооружениям;
2. Календарный план ведения подготовительных работ
(расчистка территории,
снос
неиспользуемых в период
строительства строении, инженерная подготовка площадки,
устройство временных путей, сетей водо- и энергоснабже¬
ния, организация складского хозяйства).
В перечне объектов подготовительного периода строи¬
тельства должны быть учтены работы по
бесперебойному
производству земляных работ;
3. Сводную ведомость объемов основных работ;
4. Ведомость объемов строительных работ, выполняе¬
мых в подготовительный период. Объемы земляных работ
определяются на основании чертежей технического проекта
или по
укрупненным показателям на 1 млн руб. сметной
стоимости строительно-монтажных работ.
Допускается определение объемов работ по отдельным
объектам по данным типовых проектов и проектов аналогич¬
ных
сооружений.
Распределение объемов работ по годам строительства
в ведомостях
проекта производится в увязке со сроками
строительства объектов, сводным календарным планом
строительства.
В проекте приводятся ведомости объемов земляных работ
и
распределение их по видам основных землеройных ма¬
шин:
5. Сводный баланс перемещения земляных масс, увя¬
занный с распределением выполнения земляных работ по
годам строительства;
6. Строительный генеральный план площадки (или от¬
дельного сооружения) с указанием постоянных и временных
зданий, сооружений и устройств, дорог, основных комму¬
никаций и складов с дополнением его
проекта организации
строительства по земляным работам в отношении размеще¬
ния
отвалов,
карьеров и резервов грунтов, временных
землевозных дорог и сетей электроснабжения, необходимых
для производства земляных работ.
На строительном генеральном плане должны быть вы¬
делены условными обозначениями объекты, выполняемые
в подготовительный период;
25


7. Ситуационный план района строительства (при необ¬
ходимости) с расположением предприятий, производствен¬
ных баз, поселков, внешних дорог, станций примыкания
к
путям МПС и других объектов;
8. Схематические чертежи котлованов и траншей основ¬
ных зданий и сооружений, разрабатываемых в сложных ге¬
ологических и
гидрогеологических условиях, с вариантами
схем производства земляных работ.
9. Пояснительную записку, содержащую: сведения о
составе
грунтов, геологические и гидрогеологические дан¬
ные, влияющие на производство земляных работ;
краткое описание и обоснование (при необходимости с
вариантами) принятых методов производства земляных ра¬
бот (в том числе в зимних условиях), способов транспорти¬
ровки грунта, обоснование выбора землеройного оборудова¬
ния с
указанием объема ковшей и вида сменного оборудо¬
вания;
определение потребности в землеройных машинах, транс¬
портных средствах, строительном оборудовании и матери¬
алах (при этом расчет потребности в основных землеройных
машинах производят исходя из объемов работ и среднего¬
довых норм выработки машин с учетом местных условий
строительства, а для транспортных средств
—
исходя из
р асстояния
транспортировки
грунта);
определение потребности в рабочих кадрах по годам
строительства на основании укрупненных измерителей по-
среднегодовой выработке рабочих;
подсчеты потребности в электроэнергии, воде, сжатом
воздухе, а также способы их удовлетворения;
перечень временных сооружений с обоснованием по
требности в них;
мероприятия по защите котлованов и выемок от притока
грунтовых вод;
технико-экономические показатели: продолжительность
строительства, выработка на одного работающего в денеж¬
ном
выражении, уровень механизации земляных работ.
Проект организации строительства служит основанием
для планирования капитальных вложений, обеспечения
строительства кадрами, механизмами и другими матери¬
ально-техническими
ресурсами.
Проект организации земляных работ должен быть со¬
гласован с проектной организацией, выполняющей строи¬
тельное
проектирование,
и
с
генеральной строительной
организацией, которой поручено осуществление данного
26


строительства. Если земляные работы выполняются специа¬
лизированной организацией, проект организации строи¬
тельства
следует согласовать с ней.
6. СОСТАВ И ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОЕКТА
ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ fΠΠP
Строительные нормы и правила запрещают строитель¬
ство без утвержденного проекта производства работ.
Проекты производства работ составляют генеральные
подрядные строительные и субподрядные специализирован¬
ные
организации. Проектные организации могут быть при¬
влечены к
разработке проектов производства работ по зака¬
зам
строительно-монтажных организаций на основе дого¬
воров. Оплата этих
работ производится за счет накладных
расходов строительно-монтажной организации.
При особой сложности объекта и условий производства
работ по решению организации, утвердившей проектное
задание, проект производства работ может быть разработан
проектной организацией за счет средств на проектные ра¬
боты.
Проекты производства земляных работ следует разра¬
батывать в тесной увязке с общими проектами производства
работ по объектам с учетом следующих за земляными рабо¬
тами
общестроительных и монтажных работ.
Проекты производства работ разрабатываются на осно¬
вании
следующих исходных данных:
утвержденного технического или технорабочего проек¬
та, включающего в качестве составной части проект органи¬
зации строительства;
уточненного генерального плана строительной площад¬
ки (комплекса или объекта) с нанесением на него элементов
строительного генерального плана, связанных с производ¬
ством
общестроительных работ;
рабочих чертежей вертикальной планировки;
рабочих чертежей зданий и сооружений или их частей,
связанных с
производством земляных работ;
планов и
продольных профилей дорог и подземных ком¬
муникаций;
отчета о
проведенных на строительной площадке инже¬
нерно-геологических изысканиях с приложением графи¬
ческих
материалов;
данных о наличии у строительной организации, выпол¬
няющей земляные работы, землеройных машин и механиз¬
27


мов
и
плановом
получении этих механизмов в период,
намечаемый для осуществления строительства.
Проект производства земляных работ, разрабатываемый
на основании рабочих чертежей зданий и сооружений и ут¬
вержденного проекта организации строительства, имеет
целью дать полные и обоснованные решения по технологии
выполнения всего комплекса земляных работ по строитель¬
ной площадке в целом или по отдельному объекту. Кроме
того, в процессе разработки проекта производства земляных
работ должны быть проверены и уточнены: объемы и сроки
выполнения земляных работ как в подготовительный, так
и в основной периоды строительства; потребность в земле¬
ройных машинах, транспортных средствах и других меха¬
низмах; потребность в строительных кадрах; перечень и
объемы временных зданий и сооружений.
В результате разработки проекта производства работ,
выполненного на основании рабочих чертежей, составля¬
ются сметы, уточняющие стоимость строительства отдель¬
ных зданий и сооружений, определенную ранее сводным
сметным
расчетом стоимости к техническому проекту.
Проект производства работ и смета к рабочим чертежам
являются основой для производственного оперативного пла¬
нирования, контроля и учета строительного производства
и
расчетов за выполненные строительно-монтажные работы.
Состав, порядок разработки и формы проекта производ¬
ства работ также определены инструкцией Госстроя СССР.
Проект производства работ должен содержать:
строительный генеральный план объекта, группы объек¬
тов комплекса или площадки;
рабочие чертежи и технологические схемы производства
работ по объектам.
В рабочих чертежах котлованов на плане и разрезах ука¬
зывают
ярусы разработки котлованов, осевые линии про¬
ходок механизмов, пути движения транспортных средств,
расположение въездов и выездов, а также методы работ по
зачистке
откосов
выемки.
На рабочих чертежах насыпей даются методы укладки
и
разравнивания грунта, толщина слоев укладываемого
грунта, методы его
уплотнения, осевые линии движения
транспорта, разравнивающих и уплотняющих механизмов,
методы производства работ по зачистке и креплению от¬
косов, показывается расположение резервов и кавальеров.
Кроме того, в рабочих чертежах и технологических схе¬
мах
производства земляных работ должны быть приведены
28


данные по объемам работ и видам их выполнения; сведения
о типах и количестве необходимых механизмов и потребно¬
сти в
рабочих кадрах; указания по технике безопасности.
По данным о наличии
грунтовых вод, их
притоку, ха¬
рактеристике грунтов обводненных горизонтов и наличии
водоупора под ними определяют: методы поверхностного
или
глубинного водоотлива, границу разработки выемки
в
сухих и водонасыщенных грунтах, а при сооружении
плотин и дамб
—
возможные
глубины разработки карьеров
грунта и пригодность грунта для укладки в насыпь.
При составлении проектов производства земляных работ
по
разработке выемок и котлованов фактор наличия грун¬
товых вод приобретает первостепенное значение, так как
крутизна устойчивых откосов при мягких грунтах резко
снижается, что, в свою очередь, ведет к увеличению объемов
и
усложнению производства земляных работ, удорожающих
строительство.
В плотинах и дамбах, возводимых из связных грунтов,
существенное значение приобретает естественная
влаж¬
ность грунтов в карьере. Так как наибольшая плотность
грунтов с минимальной затратой средств достигается при
оптимальной влажности, желательно, чтобы грунт в карье¬
рах имел влажность, близкую к оптимальной. Отклонение
естественной влажности грунтов от оптимальной на 2—5
существенных осложнений в производстве работ не вызы¬
вает, при больших же отклонениях грунт в карьерах нужно
подсушивать или доувлажнять.
При влажности
грунтов карьера меньше оптимальной
до 5 % доувлажнение выполняют непосредственно на кар¬
тах отсыпки
путем полива из водопроводной сети или поли¬
вочными машинами.
При дефиците влажности более 5 %
доувлажнение грунта на картах отсыпки, как правило, эф¬
фекта не дает. В этих случаях в проекте производства работ
приходится предусматривать мероприятия по замачиванию
грунта в карьерах.
Замачивание грунтов в карьере снижает интенсивность
отсыпки
грунта, исключает возможность применения скре¬
перов на разработке грунта в карьере, приводит к увеличе¬
нию
сроков строительства и удорожанию стоимости соору¬
жения.
Проект производства (ППР) земляных механизирован¬
ных
работ выполняется при максимальном использовании
фактически имеющегося на строительстве парка землерой¬
ных машин и типовых технологических карт на
производ-
29


ство
механизированных земляных
работ. Проект производ¬
ства земляных
работ должен содержать:
сводный календарный план
строительства, устанавли¬
вающий сроки выполнения земляных работ в целом по стро¬
ительной площадке с подразделением на отдельные комплек¬
сы, крупные объекты и сооружения;
календарный план
работ подготовительного
периода
строительства с ведомостью объемов работ, выполняемых
в подготовительный период;
сводный баланс перемещения земляных масс по объекту,
группе объектов, комплексу или площадке с распределением
земляных работ по видам основных землеройных механиз¬
мов, принятых в проекте и увязанных с распределением
объемов земляных работ по годам строительства;
строительный генеральный план площадки с указанием
размещения отвалов, карьеров и резервов грунта, времен¬
ных землевозных
дорог, временных складских сооружений
и сетей электроснабжения, необходимых для производства
земляных работ;
схематические
чертежи котлованов и траншей, разраба¬
тываемых в сложных геологических и
гидрогеологических
условиях;
график движения основных землеройных машин;
краткую пояснительную записку, содержащую необхо¬
димые обоснования основных решений по производству ра¬
бот и потребности в землеройных и транспортных машинах
со
следующими технико-экономическими
показателями:
уровнем механизации по видам основных земляных работ
и
среднесменной выработкой в натуральном выражении на
одного рабочего. Все остальные пояснения по производству
земляных работ даются непосредственно на чертежах.
Баланс грунта на стадии рабочих чертежей приводится
на сводном чертеже проекта производства работ или в виде
отдельного чертежа.
Внизу формы календарного плана производства работ
отдельной строкой дается итоговая потребность землерой¬
ных и
транспортных машин по каждому типу.
В календарном плане производства работ по рабочим
чертежам уточняются перечень и объемы земляных работ,
сроки и последовательность их выполнения в увязке с дру¬
гими строительно-монтажными работами.
Одним из важнейших элементов разработки календар¬
ного плана является
определение сменной выработки земле¬
ройных машин.
Среднесменная выработка определяется
по
30


расчетной продолжительности смены на основе часовой
выработки по «Единым нормам и расценкам на строитель¬
ные, монтажные и ремонтно-строительные работы» с учетом
поправочных коэффициентов, отражающих: реальные ус¬
ловия данной строительной площадки, плановое перевыпол¬
нение
производственных норм и использование сменного
времени для неучтенных работ.
График поступления на объект строительных конструк¬
ций, деталей и материалов составляется, если это необходи¬
мо по характеру работ, выполняемых специализированной
организацией, ведущей земляные работы.
График работы основных строительных машин по объек¬
ту составляется на основании выборки из календарного
плана производства работ с указанием каждого типа машин
отдельной строкой в виде дроби, числитель которой обозна¬
чает количество
рабочих машин, а знаменатель
—
списоч¬
ный
состав
машин.
Проекты производства земляных
работ утверждаются
главными инженерами специализированных строительных
организаций (треста, отдельного или входящего
в
трест
СМУ или СУ) и должны быть согласованы с генеральной
подрядной организацией. При хозяйственном способе про¬
изводства работ проекты должны быть утверждены главным
инженером У КС (ОКТ). Если проектом производства работ
предусматривается разработка грунтов взрывным способом,
то
проект должен быть согласован с инспекцией Госгортех¬
надзора.
При выполнении земляных работ на территории дейст
вующих предприятий проекты производства работ должнь
быть согласованы с дирекцией этих предприятий.
7. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМОВ
ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ И ПРОЕКТИРОВАНИЯ
В практике производства земляных работ различают дв<
понятия, определяющие
объемы работ: рабочие объемь
и
профильные объемы.
К рабочим объемам относятся: объемы полезных выемок
независимо от того, куда направляется из них грунт; объ
емы
первичных отвалов, если они при данной технологиче
ской схеме будут подвергаться вторичной переработке
объемы резервов и карьеров, из которых возводятся зем
ляные
сооружения.
3


Общий объем выемок и насыпей, входящий в контуры
данного сооружения, носит название профильного объема.
В профильный объем не включаются карьеры, резервы, от¬
валы
и
кавальеры.
При транспортных схемах разработки грунта рабочий
объем, если отсутствуют дополнительные отделочные опе¬
рации, должен быть меньше профильного.
Производительность одноковшовых экскаваторов в зна¬
чительной степени зависит от своевременного, на стадии
проектирования,
определения объема работ. Эта работа
весьма
трудоемкая и кропотливая. Осуществлены работы
по
классификации и систематизации объектов земляных
сооружений, проанализированы исходные материалы и фор¬
мулы подсчета объемов работ с учетом особенностей рельефа
местности в поперечной и продольной осях
сооружений.
В практике проектирования для подсчета объемов зем¬
ляных
работ применяют математические методы и элект¬
ронно-вычислительную технику. Эти вопросы частично ре¬
шены
при разработке систем ведения земляных работ на
предприятиях горно-рудной и угольной промышленности
ив
железнодорожном строительстве. Основные типы зем¬
ляных
сооружений в этих областях строительства по видам
и схемам
работ стандартны, что позволило разработать сис¬
тему Проектирования земляных работ 18).
Все виды земляных сооружений и виды работ классифи¬
цируют на две группы: наиболее часто встречающиеся
ти¬
повые
участки и участки, требующие индивидуального про¬
ектирования. К типовым участкам относятся поперечные
профили насыпей высотой до 12 м с уположением откоса
в нижней части сооружения на 0,25 м и выемки без огра¬
ничения
глубины и без уположения откоса. Принимается
также, что поверхность земли
—
прямая линия. Наруше¬
ние
любого из
перечисленных ограничений переводит
данный участок в область индивидуального проектирования.
Опыт проектирования показывает, что в железнодорожном
строительстве доля типовых поперечных профилей состав¬
ляет 70...80 %, остальная часть работ характеризуется ис¬
пользованием
берм, дополнительных уширений, уположе-
ний откосов и т. п.
В промышленном строительстве доля типовых решений
меньше. Площадь поперечного сечения земляного сооруже¬
ния насыпи или выемки
определяют по координатам. В ка¬
честве
примера на рис. 5, а показано сечение насыпи с точ¬
ками
перегиба 1...6. На индивидуальных поперечниках эти
32


βt
δ)
Рис. 5. Поперечный профиль насыпи (а) и блок-схема
(б) расчета
объема земляных работ
2 Зак. 1901
33


точки задают в качестве исходных, а на типовых
—
вычис¬
ляют,
исходя
из заложений
т откоса,
косогорности К
и
ширины основной площадки В2 или полной ширины вы¬
емки по низу. Для насыпи на
участках в осях х—у опреде¬
ляют точки 3 и 4. Для выемки определяют аналогично
координаты нижней части выемки.
Координаты точек поперечного сечения вычисляют с
уче¬
том уширения земляного сооружения на кривых. Исполь¬
зуя методы наименьших
квадратов и аналитической гео¬
метрии, определяют все координаты контура. Последова¬
тельность этих расчетов в зависимости от варианта располо¬
жения основания (/—/, II—II, III—III) показана в укруп¬
ненной блок-схеме (рис. 5, б).
После вычисления координат всех вершин контура оп¬
ределяют площади поперечников.
На участках типового
проектирования для насыпей к полученной величине пло¬
щади поперечника добавляют площадь сливной призмы,
которую определяют по ее заданной высоте, а для выемок
—
стандартную площадь двух кюветов. При расчете площади
поперечника на
участках индивидуального проектирования
вершины контура нумеруют по
часовой стрелке (иначе
значение площади будет отрицательной величиной). Объем
земляных
работ между соседними поперечниками опреде¬
ляют
по
формуле
V=L13 [(1 +Γ2 2Γj) F1 + (1 +Λ 2Γ2) F2J,
гдеL—
расстояние между соседними поперечниками; Γ1 и Г2 —
наибольшие горизонтальные размеры соответствующих поперечных
профилей; F1 и F2 —
соответственно площади поперечных
сечений.
Для продольных профилей земляного полотна типична
закономерность высотного размера с частыми переходами
через нуль. Для этих
условий поперечники земляного по¬
лотна бывают в виде трапецеидального
клина и призма¬
тоидов. Исходя из этого, программа математического расче¬
та на ЭВМ объемов трапецеидального клина и призматоид-
ного
участка разрабатывается по параметрам
bthth1,h2, т, ltN,Fcp,
гдеb—
ширина насыпи по верху или выемки по низу, м; h —
вы¬
сота трапецеидального клин а,
м; h1
—
рабочая отметка (высота)
первого сечения приз мато идно го у ча ст ка ,
м; h2— то же,
второго
сечения участка, м; т —
коэффициент заложения откосов; / —
рас¬
стояние между поперечными сечениями, м; W — число поперечных
сечений; Fcp
—
площадь среднего поперечного сечения, которая
определяется по формулам: для насыпи
Fcp
=
∂Λcp + ^Лср; для
34


выем ки
Fcp
=
bhcp + 2κ + mhcp, здесь hcp
—
средняя рабочая
от ме тк а между смежными сечениями прод ольного профиля; 2κ
—
площадь двух кюветов, м2.
Программа с указанными параметрами может быть ис¬
пользована при любой ширине земляного полотна, любом
коэффициенте заложения откосов и высоте поперечных се¬
чений.
Для линейных сооружений, имеющих по длине одинако¬
вую крутизну откосов и
неизменную ширину насыпи по
верху (выемки по низу), а также одинаковые расстояния
между точками, для которых взяты поперечные профили,
объем всей насыпи (выемки) можно определить по формуле
ΣV=√ 2 [6 (2∑ ι- ι1- ι11)m + (2∑ ι2-Л2 —А2)],
гдеI—
расстояние между поперечными профилями, м; b —
ширина
насыпи по верху (выемки по низу), м; т —
коэффициент откосов;
ι1иhπ
—
высота
пер во го
и последнего поперечных профилей, м;
ΣΛ—
сумма
высот всех поперечных профилей, м; ∑h2 —
сумма
квадратов высот всех поперечных профилей.
Засылая в память машины конкретные значения
пара¬
метров, получают искомый объем насыпи или выемки. Рас¬
четы показали, что такая методика допускает погрешность
не более 1...1,5 %.
Указаниями по составу проектов производства работ
предусматривается проведение различных вариантов работ
и
выбор наиболее рационального. Это весьма трудоемкая
работа, что ограничивало, как правило, просчет необходи¬
мого числа
вариантов. Применение математических методов
автоматизированного проектирования 123] позволило зна¬
чительно
сократить
сроки проектирования и повысить
достоверность рекомендаций выбора вариантов.
В Московском институте инженеров транспорта, под
руководством профессора С. П . Першина, разработаны ма¬
тематические
программы для автоматизации определения
не только объемов насыпей и выемок с применением ЭВМ
(но выше
приведенной методике и формуле), но и для выбо¬
ра оптимального варианта трассы, ведущих машин и рас¬
пределения земляных масс на крупных объектах. Расчет
100 вариантов при годовом объеме работ 28...30 млн.
руб.
и
количестве
одновременно возводимых объектов от 30 до
130 занимает 4...6 мин
машинного времени.
В промышленном строительстве расположение земляных
сооружений диктуется технологическим процессом строя¬
щегося предприятия. Задача правильного ведения работ
,√∙
35


заключается в выборе такого места на местности, при кото¬
ром объемы земляных работ будут наименьшими. В желез¬
нодорожном и автодорожном строительстве при ведении
мелиоративных работ объемы земляных работ в значитель¬
ной степени зависят от правильного выбора трассы.
В практике строительства нашла
применение автомати¬
зированная система трассирования линейных сооружений
[23], которая предусматривает (рис. 6) автоматизированное
формирование необходимых исходных данных для проекти¬
рования продольного профиля сооружений и получения
оптимальных показателей (наименьшего объема работ) на
основе
автоматизированного расчета и сопоставления ва¬
риантов.
На машинах (ЭВМ) —
носителях
информации форми¬
руется постоянный справочно-информационный фонд (нор¬
мы
проектирования, типовые решения земляных
сооруже¬
ний, некоторые виды единичных расценок и т.
п.) .
Перед началом работ на конкретной линии создается
справочно-информационный фонд, включающий параметры
проектируемой линии (категория, руководящий уклон,
полезная длина приемоотправочных путей, вид тяги, тип
верхнего строения пути и т. д.); групповые поперечные
профили земляного
полотна
для
мест
индивидуального
проектирования; параметры и исходные данные для рас¬
чета стока; допускаемые или предпочтительные виды грун¬
тов насыпей (обыкновенный, дренирующий и т.
д.), типы
ИССО (малые и средние); управляющие данные по типам
и мощностям землеройно-транспортных машин (объем ков¬
ша
экскаваторов, наличие отдельных видов машин и т.
д.);
данные, формирующие сметную стоимость (район ЕРЕР,
единичные расценки на некоторые виды работы, процент
временных и прочих дополнительных затрат и т.
д.).
На полосе варьирования создают цифровую модель мест¬
ности, состоящую из моделей рельефа, ситуации, инженер¬
но-геологических
условий, гидрографической сети и т. д.
Выбор типа объекта включает три этапа.
Вначале из имеющихся типов исключаются те, которые
неприемлемы по каким-либо соображениям по данной ли¬
нии
(например, по условиям унификации исключаются мо¬
сты с
определенной длиной пролетов, некоторые виды труб
ит.
д.). Это выполняется с использованием данных справоч¬
но-информационного фонда линии.
Затем для конкретных мест на трассе исключаются типы,
технически непригодные (например, при наличии постоян-
36


1*и<
(I. Блок-схема автоматизированного расчета трассы земляного
<
пору женин
ιι<>r<> водотока все виды круглых труб и т.
д.). Эта операция
выполняется с использованием таблицы условий примени¬
мое! и,
являющейся принадлежностью каждого типа.
Заключительной операцией является окончательный
oι6op типа из всех оставшихся по принципу наименьшей
< юимости.
37


Подобным образом осуществляется выбор механизмов и,
как
результат,— выбор единичных стоимостей отдельных
видов работ.
На основе привязанных типов отдельных объектов фор¬
мируются графики зависимости стоимости их сооружения
от рабочей отметки и ограничения на проектную линию.
Эти данные позволяют определить оптимальное положение
проектной линии и уже, исходя из этого,—все
показатели
варианта. Окончательный профиль (в виде подробного и
сокращенного) с таблицами показателей выводится на пе¬
чать
и
графопостроитель.
В настоящее время применяют ряд графических и графо¬
аналитических
методов,
позволяющих
снизить
трудоем¬
кость работ. В качестве примера следует рассказать о гра¬
фическом методе определения геометрических размеров
резервов, применяемом вместо трудоемкого метода после¬
довательного приближения. По графику (рис. 7, а) опреде¬
ляют
ширину резерва по верху Вр для прямых участков
пути.
При этом необходимо соблюдать условие
Bp=В
— Bπ~ (Bh 2+1,5Л)—-Вб.
гдеВ—
проектная ширина полосы отвода, м; Вп
—
расстояние от
полевой бровки резерва до границы полосы отвода, м (наименьшая
величина Вп
=
2м);ВниЛ—
ширина по верху и высота насыпи, м;
Вб
—
ширина бермы между заложением откоса насыпи и проекти¬
руемым резервом, м.
На кривых участках ширину резерва поверху
с
наруж¬
ной стороны следует уменьшать на величину уширения
насыпи (СНиП Н-Д -5 —72 с изм.) . Площадь поперечного
сечения
резерва (рис. 7, б) определяют по формуле Fp=
=
(Bp—l,5ft0) ι0, где Вр и ft0 —
ширина резерва по верху
и его
глубина, м.
Если крутизна откосов резервов с полевой стороны рав¬
на
1 : 1, то Fp=(Bp—1,25Λ0)Λ0.
Применяя графический метод расчета, можно опреде¬
лять максимально возможную ширину резерва поверху в за¬
висимости от высоты насыпи и установленной проектом
ширины полосы отвода; возможный к разработке объем
грунта в резерве в зависимости от глубины резерва и его
ширины поверху; ширину резерва поверху (при заданной
его
глубине),
при которой обеспечивается потребность
в
грунте для сооружения насыпи.
В случае превышения объема насыпи над объемом грун¬
тав
резерве к производству работ принимают расчетную
максимально
возможную ширину резерва поверху; при пре-
38


-ЛОЩДДЬ
СЕЧЕНИЯ.
V2
ВЫСОТА
НАСЫПИ
,
I∙<
.
7. Графики расчета
параметров резервов:
ширины поверху
(н) и площади сечения (б)
I
при
ширине бермы п 7,1
м; 2—
при ширине бермы 2 м; 3 — резерв
с
•
мини КИ1НЫМ
дном;
4—
резерв с двускатным дном; 5 —
линия перехода ре»
∙ιP
ι III односкатного в двускатный
39


вышении объема резерва
на данном участке
над объемом
насыпи по
графику подбирают необходимую ширину ре¬
зерва поверху.
При плотности грунтов в естественном залегании,
от¬
личающейся от требуемой проектом плотности в теле земля¬
ного полотна, необходимый объем грунта для отсыпки на¬
сыпи следует умножать на коэффициент относительного
уплотнения.
8. ПОДБОР ЗЕМЛЕРОЙНЫХ МЕХАНИЗМОВ
И ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ
На основе опыта ЦНИИОМТП рекомендуется опреде¬
лять комплекты машин
в такой последовательности:
1. Составляется перечень технологических операций,
необходимых для выполнения конкретного строительства;
2. Устанавливаются
основные производственные фак¬
торы, определяющие выбор средств механизации;
3. Разрабатывается структура работ, выполняемых зем¬
леройными машинами.
На условия производства земляных
работ механизиро¬
ванным способом существенное влияние оказывает сосре¬
доточенность и географический район строительства, его
климатические, геологические и
гидрогеологические усло¬
вия, наличие производственной базы.
Указанные факторы влияют на выбор типоразмеров зем¬
леройных и транспортных машин, их
производительность и
количество.
В перечень технологических операций,
в зависимости
от типа
сооружений, входят: разработка грунта, его транс¬
портировка, укладка в сооружение, разравнивание, уп¬
лотнение
и
др.
К технологическому фактору относится разработка
грунта в отвал или в транспорт.
В производственные факторы входят: сосредоточенность
строительства, объем работ, типы земляных соор ужений
(разработка грунта
в
котлованах,
траншеях,
выемках
ит.
д.), геометрические размеры, последовательность и про¬
должительность работ. Эти факторы определяют взаимо¬
действие машин, количество машин, входящих в комплект,
и
расположение относительно сооружений.
По характеру земляных работ к отдельным группам от¬
несены: засыпка
котлованов
и
траншей, погрузка и раз¬
грузка сыпучих материалов.
40


12. Разделение работ по группам в зависимости
от дальности транспортировки
Группа работ
1
2
3
4
Дальность транс¬
портировки, м
|100|
100...500
500...3000
Более 3000
Работы по разработке котлованов дифференцированы
по
объему работ на три группы: до 300 м3, 300...3000 м3,
свыше 3000 м3.
По дальности транспортировки работы разделены на че¬
тыре группы (табл. 12).
Правила исчисления объемов работ, которыми необхо¬
димо руководствоваться при разработке ПОС и ППР, пред¬
усмотрены СНиП.
В реальных условиях для расчета потребности в земле¬
ройных машинах определяют рабочий объем земляных ра¬
бот, который в отличие от профильного объема вычисляют
по
суммарным объемам котлованов, насыпей, согласно про¬
ектам
работ засыпки траншей и котлованов, разработки
ιpyιmι, находящегося в отвалах, перекидки грунта и т. п.
Рабочий объем измеряется в кубометрах грунта в плот¬
ном 'геле, при этом объем грунта по
транспортировке, рых¬
лению, разравниванию и уплотнению в этот объем не
включается. В зависимости от объема и темпа производства
земляных работ рекомендуются типоразмеры землеройных
МИП111П, которые приведены в табл. 13.
Климатические,
геологические
и
гидрогеологические
факторы,
а также
рельеф местности, физико-механические
(1ЮЙС1НП грунта и его состояние оказывают влияние на
подбор комплектов машин
и
их
типоразмеры.
13 Рекомендуемые типоразмеры землеройных машин
и
ьонн нмости от объема работ
Mr lt,lll .lrt об 1>< М
рибо Г. 1I.IC, Mj
Объем ковша, м
экскаватора
скрепера
До 20
0,5...0,65
6...7
20.60
1...1,25
7...10
70 ...100
1,6...2,5
10... 15
Более 100
2,5...3,5
10... 15
41


9. ОСНОВНЫЕ УНИФИЦИРОВАННЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ
ПАРАМЕТРЫ РАБОЧЕГО МЕСТА ЗЕМЛЕРОЙНЫХ МАШИН
Для одноковшовых экскаваторов. В технической доку¬
ментации заводов-изготовителей «инструкции по эксплуа¬
тации», поставляемой вместе с экскаватором, имеется раз¬
дел под названием «Основные технические данные и харак¬
теристики», в котором приводятся сведения о рабочем месте
(забое) экскаватора.
Для рабочего оборудования обратной лопаты:
наибольший радиус копания R (рис. 8, а)\
наибольшая глубина копания Н\
наибольшая высота разгрузки H1 (рис. 8, б, в);
радиус выгрузки в транспорт /?2 при высоте выгрузки
3м;
для прямой лопаты:
наибольшая высота копания Н3 (рис. 8, г);
наибольшая высота выгрузки H4c (рис. 8, д);
радиус выгрузки при наибольшей высоте выгрузки /?2;
наибольший радиус копания на уровне стоянки R1∙,
наибольший радиус копания R3.
Проанализируем возможность использования при про¬
ектировании технологии работ данных, приводимых в ин¬
струкциях заводов-изготовителей, величин параметров ра¬
бочего места.
Для обратной лопаты.
Наибольший радиус копания
имеет наибольшую величину на уровне пяты стрелы, т. е.
на 2...3 м выше уровня стоянки, поэтому на уровне стоянки
машины радиус копания будет на 0,5...0,7 м меньше приво¬
димой величины.
Величина наибольшей глубины копания Н (рис. 8, о)
приводится без учета работы при допустимом угле откоса
разрабатываемого грунта, без учёта необходимого по пра¬
вилам техники безопасности расстояния от опор экскавато¬
ра до верхней бровки откоса d9 без учета величины радиуса
площадки стоянки.
Поэтому приводимая в инструкциях
величина наибольшей глубины копания может быть ис¬
пользована только при разработке узких глубоких траншей
с
вертикальными стенками при отсутствии требований к
точности отметок дна траншеи. При учете всех необходимых
технологических требований и требований безопасной ра¬
боты действительная наибольшая глубина копания Нф
будет меньше приводимой.
42


Рис. 8 . Схема построения параметров рабочего места экскаватора по
данным инструкций заводов-изготовителей
и—
глубина копания обратной лопаты; б — наибольшей
высоты разгрузки
обратной лопаты в отвал; в — наибольшей высоты разгрузки обратной ло¬
паты в автотранспорт; г —
высоты
копан ия
прямой
лопаты;
д — наибольшей
высоты разгрузки прямой лопаты в отвал; е— наибольшей высоты разгрузки
прямой лопаты в автотранспорт
Величина наибольшей высоты выгрузки Нл (рис. 8, б) не
может быть использована при работе в отвал, так как отсы¬
паемый с этой высоты грунт засыпает экскаватор. При от¬
сыпке отвалов необходимо соблюдать определенное расстоя¬
ние d между откосом отвала и задней частью платформы.
11а рис. 8, б видно, что приводимая величина использована
быть не может. Эта величина не может быть использована
и
при работе с погрузкой грунта в транспортные средства,
гак как
при выгрузке с такой высоты неизбежны поломки
амортизирующих устройств шасси самосвала.
Приводимая в инструкциях величина радиуса разгрузки
в
транспорт R2 (рис. 8, в) определена без учета работы эк¬
скаватора с наименьшим средним углом поворота на вы-
|рузку. Величина радиуса разгрузки в автотранспорт оп¬
ределяется радиусом поворота г задней части поворотной
платформы, шириной транспортного средства и минимально
допустимым расстоянием d между ними.
Для прямой лопаты. Наибольшая высота копания Н3
(рис. 8, г) не может быть использована, так как величина
«козырька» (наивысшей части откоса) в этом случае дости-
43


14. Сопоставление величин параметров (для примера)
Величина параметра, м
Относитель-
ная величи¬
на
Параметр
по инструк¬
ции
возможная
Для обратной ло па ты
Наибольший радиус
копа¬
9,4
9
0,85
ния-
Наиб ол ьш ая глубина копа¬
ния
6
4,2*
0,7
Наибольшая
высота
вы¬
грузки
5
4,2...3**
0,84...0,6
Радиус выгрузки в
транс¬
порт
7,8
5,65
0,73
Для прямой лопаты
Наибольшая высота
копа¬
ния
Радиус'копания на уровне
стоянки:
7,3
3,6
0,5
наименьший
2,9
2,5
0,8
наибольший
7,15
3,9
0,54
Наибольшая
высота
вы¬
грузки
5,05
2,5...3
0,6
Радиус выгрузки при
на и¬
большей
выс оте
выгрузки
4,3
5,35
1,24
*
При угле откоса θ = 80o, передвижка а = ! м.
*
При соблюдении нравил безопасной работы.
гает 3,7 м.
Правилами техники безопасности работа в таких
условиях запрещается.
Наибольшая высота выгрузки H1 (рис. 8, д) не может
быть использована, так как при соблюдении всех необходи¬
мых условий безопасной работы получаемый отвал засы¬
пает
экскаватор. Возможная же величина отвала (площадь
S) столь мала, что прямой лопатой в отвал не работают. При
работе с погрузкой грунта в транспортное средство (рис. 8, е)
приводимая величина
71 также не может быть использо¬
вана, так как при этом уже отмечалось, возникают поломки
самосвала, а, кроме того, схема на рис. 8, д показывает, что
радиус разгрузки R2 меньше допустимой величины Т?2ф>
определяемой известным способом. Сопоставление величин,
приводимых в инструкциях параметров с возможными их
величинами, приведено в табл. 14.
Необходимым условием создания типовых технологиче¬
ских
карт производства земляных работ является унифи-
44


Рис. 9. Унифицированные технологические параметры рабочего места
экскаватора, оборудованного прямой лопатой
а—
механического; б —
гидравлического; в —
в плане
кация показателей и методов измерения технологических
параметров рабочего места землеройной машины, учиты¬
вающих конструктивные особенности машины, ее линейные
размеры, вид рабочего оборудования, грунтовые условия
и правила безопасного ведения работ.
На примере одноковшового экскаватора показаны ос-
новные технологические
параметры рабочего места машины.
Рабочее место одноковшового экскаватора
включает в себя
площадку, на
которой установлен экскаватор, поверхность
местности,
с
которой производится разработка грунта,
площадку, на которой размещается землевозное транспорт*
ное средство или отвал
грунта.
Рабочее место одноковшового экскаватора, оборудо¬
ванного
прямой лопатой [14], характеризуется следующими
основными технологическими параметрами (рис. 9, а, б):
радиусом 7?0 установки экскаватора, определяемым вели¬
чиной диагонали, соединяющей наиболее удаленную точку
опоры нижней тележки с осью вращения экскаватора. Ве¬
личина определяется выражением /?о=1Л(О,5Л)2+(О,5В)2,
гдеАиВ—
длина и
ширина нижней тележки;
наименьшим радиусом копания на уровне стоянки
определяемым величиной /?0 и расстоянием r0, необходимым
для установки ковша в нижней части откоса при разработке
45


боковой или лобовой проходки. Величина этого параметра
обеспечивает равномерную разработку откоса во всех на¬
правлениях; наибольшим радиусом копания на уровне
стоянки /?2> определяемым для механических экскаваторов
возможной величиной движения ковша по горизонтали до
упора нижней части его передней стенки в грунт. На гид¬
равлических экскаваторах величина ограничивается необ¬
ходимой высотой разработки;
наибольшим радиусом копания /?3, определяемым пре¬
дельным положением откоса. На механических экскавато¬
рах R3 определяется на высоте напорного вала, на гидрав¬
лических
—
на высоте пяты
стрелы;
наибольшей длиной передвижки а, которая определяет¬
ся как разность между наибольшим и наименьшим радиуса¬
ми копания на
уровне стоянки: a=R2—Яь
высотой разработки H39 которая, с одной стороны, опре¬
деляется длиной пути ковша, необходимой для его запол¬
нения грунтом при заданной толщине стружки, а с другой
—
минимальной допустимой величиной нависания «козырька»
грунта над рабочим откосом, принятой равной 0,1 м. Для
механических
экскаваторов H3= 1,2//и (где На—высота на¬
порного вала), для гидравлических экскаваторов крайняя
траектория движения ковша определяется линией АВС:
отрезок АБ соединяет основание площадки с местом пере¬
сечения
линии
копания
с линией наибольшего радиуса
копания.
Отрезок ВС образован при движении стрелы с ру¬
коятью и ковшом по
радиусу до точки С, в которой величи¬
на
козырька при разработке связных грунтов составляет
0,1 м;
наименьшим расстоянием от оси вращения экскаватора
до продольной оси автомобиля-самосвала А3, определяе¬
мым
радиусом вращения г задней части поворотной платфор¬
мы, шириной кузова самосвала В2 и наименьшим допусти¬
мым
расстоянием d=l м до автомобиля-самосвала;
наименьшим радиусом разгрузки ковша в автомобиль-
самосвал
7?рт, определяемым радиусом вращения задней
части поворотной платформы, шириной кузова самосвала
B2t наименьшим допустимым расстоянием между экскава¬
тором и самосвалом d=l м и конструкцией ковша экскава¬
тора:
для ковшей с открывающимся днищем ^pτ=r+0,5B2÷h
для поворачивающихся
ковшей /?рт=г+0,ЗВ2+1;
высотой разгрузки ковша в автомобиль-самосвал Hχr,
определяемой высотой верха борта кузова от уровня стоян-
46


Рис. 10. Унифицированные тех¬
нологические параметры рабо¬
чего места экскаватора, обору¬
дованного обратной лопатой
Рис. 11. Унифицированные
тех¬
нологические параметры рабо¬
чего места экскаватора, обору¬
дованного драглайном
ни Нк и необходимым зазором между верхом борта и ков¬
шом
при его
повороте на разгрузку:
^r= κ÷0,2.
Площадь разрабатываемого грунта определяется кон¬
туром 1—2—3—4 (см. рис.
11).
Рабочее место одноковшового экскаватора, оборудован¬
ною обратной лопатой (рис. 10) или драглайном (рис. 11),
характеризуется следующими технологическими парамет¬
рами:
радиусом габаритной установки экскаватора
наименьшим радиусом копания на уровне стоянки
определяемым величиной /?0 и допустимым расстоянием от
опоры крайней точки экскаватора до верхней бровки откоса
(<1 1 м); Rl /?0+1;
наибольшим радиусом копания на уровне стоянки /?2,
определяемым величиной /?0, допустимым расстоянием от
крайней точки
опоры до верхней бровки откоса d=l м
и
передвижкой а:
fl2=3⁄4÷l-1⁄8
47


наибольшим радиусом копания на уровне стоянки 7?3,
определяемым линейными размерами элементов оборудова¬
ния;
наибольшей длиной передвижки а, зависящей от глуби¬
ны
разработки;
глубиной разработки 3, зависящей от
характера разра¬
батываемого грунта (допустимого угла θ наклона рабочего
откоса). Для обратной лопаты наибольшая глубина разра¬
ботки определяется точкой пересечения траектории наиболь¬
шего радиуса копания и откоса при допустимой для данного
грунта угла θ при наименьшей длине передвижки, равной
1 м, для драглайна наибольшая глубина разработки опре¬
деляется точкой пересечения траектории движения ковша
(угол β=7o) с линией откоса (θ=45o) при наименьшей длине
передвижки, равной 1 м;
наименьшим
расстоянием от оси
вращения экскаватора
до продольной оси автомобиля-самосвала Лт;
наименьшим
радиусом разгрузки ковша в автомобиль-
самосвал
7?р;
высотой разгрузки ковша
в
автомобиль-самосвал
r.
При работе в отвал наименьшее расстояние от оси враще¬
ния экскаватора до центра отвала, определяемым характе¬
ром разрабатываемого грунта, радиусом вращения задней
части
платформы г, наименьшим допустимым расстоянием
между откосом отвала и задней частью поворотной плат¬
формы и высотой отвала Hq. Высота отвала Но определяет¬
ся, с одной стороны, возможной высотой подъема ковша,
ас
другой
—
обеспечением между откосом отвала и задней
частыо
платформы при ее повороте безопасного расстояния
Й, равного 1 м;
радиусом разгрузки /?р, определяемым возможной ве¬
личиной Ло;
высотой разгрузки
p, определяемой возможной высо¬
той отвала и требуемым зазором (0,1 м) между отвалом и
ковшом
при его повороте на выгрузку.
Площадь разрабатываемого грунта определяется кон¬
туром 1—2—3 —4 .
Рабочее место экскаватора, оборудованного грейфером,
характеризуется следующими технологическими парамет¬
рами (рис. 12): 7?0,
/?2, H3i Rpt p, определение которых
приведено выше.
Эти параметры зависят, кроме того, от длины (высоты)
Ж ковша, длины удлинителя (штанги) Ж^ ширины раскры-
48


Рис. 12 . Унифицированные технологические параметры рабочего ме¬
ста экскаватора, оборудованного грейфером
«—
механического; б —
гидравлического; в —
гидравлического с удлинителем
того ковша 3. Ширина разработки d3 определяется как раз¬
ность
Т?2—Rι-
Площадь разрабатываемого участка грунта ограничи¬
вается для механического экскаватора (рис. 14, а) контуром
1—2—3—4, для гидравлического экскаватора при ковше
со штангой (удлинителем) (рис. 14, б, в) контуром /—2—3.
Величины перечисленных выше технологических пара¬
метров рабочего места экскаваторов с различными видами
оборудования определяются либо аналитическим, либо гра¬
фоаналитическим способом, для чего используется техниче¬
ская
документация, разрабатываемая заводом-изготовите¬
лем машин (экскаватора, самосвала, думпкара). При этом
должны учитываться требования безопасной работы, при¬
веденные в строительных нормах и правилах, характер ра¬
боты, вид рабочего оборудования.
В табл. 15... 19 приведены величины технологических па¬
раметров рабочих мест одноковшовых экскаваторов,
а
в
табл. 19 и на рис. 13
—
ширина разрабатываемой гидравли¬
ческими грейферами площадки.
Для бульдозеров. При работе бульдозеров наиболее
ответственная операция
—
это набор грунта. Для лучшего
наполнения ковша и получения большей рабочей скорости
при этом рекомендовались различные схемы работы (рис. 14).
На грунтах I, II групп рекомендовалось применять прямо¬
слойное срезание грунта (рис. 14, а) при равномерной по
толщине стружке. На грунтах III, IV групп рекомендова¬
лась работа с переменно-ступенчатой стружкой (рис. 14, б)
или
стружкой, переменной по величине (рис. 14, в).
49


g
1
5
.
Т
е
х
н
о
л
о
г
и
ч
е
с
к
и
е
п
а
р
а
м
е
т
р
ы
р
а
б
о
ч
е
г
о
м
е
с
т
а
э
к
с
к
а
в
а
т
о
р
а
п
р
и
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
и
п
р
я
м
о
й
л
о
п
а
т
о
й


Рис. 13. Ширина площадки,
раз¬
рабатываемой
гидравлическим
грейфером (обозначения кривых
даны в табл. 19)
<ι
—
нормального; б — с удлинителем
Рис. 14 . Схемы
набора
грунта
бульдозером
а
Рис. 15 . Схемы набора грун-
ц| скрепером
^77Γ∏∏7777^^
Проведенные наблюдения показывают, что некоторые
преимущества при работе по схемам (рис. 14, б, в) вызывают
дополнительные расходы
из-за увеличения износа деталей.
Глкнм образом, при работе на всех видах грунта следует
по возможности
работать со срезкой стружки одинаковой
31


>
.
Т
е
х
н
о
л
о
г
и
ч
е
с
к
и
е
п
а
р
а
м
е
т
р
ы
р
а
б
о
ч
е
г
о
м
е
с
т
а
э
к
с
к
а
в
а
т
о
р
а
п
р
и
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
и
о
б
р
а
т
н
о
й
л
о
п
а
т
о
й
s
s
i
9
∙
o
e
2
,
8
σ
>
σ
i
C
4
*
C
O
1
1
,
8
Ю
Ю
С
Ч
0
0
г
*
с
ч
о
с
о
с
о
o
σ
>
o
o
t
'
'
'
i
o
σ
>
σ
>
Q
θ
c
o
ι
α
c
o
r
∙
*
b
∙
∙
o
o
σ
Γ
m
s
-
o
e
2
,
5
ю
ю
C
4
*
C
O
9
,
9
с
о
о
о
о
о
с
ч
ю
с
о
с
ч
с
ч
с
ч
с
о
с
о
с
ч
O
O
C
'
-
f
r
*
l
θ
C
θ
Q
θ
Q
O
Γ
∙
*
C
θ
,
Φ
l
O
l
β
C
θ
C
O
t
'
-
ι
m
∙
o
e
2
,
3
с
ч
с
ч
C
4
~
C
O
9
,
2
0
0
τ
f
0
0
Г
*
С
О
С
О
Ю
l
β
-
<
N
C
θ
C
θ
m
i
O
C
θ
r
^
C
θ
C
θ
l
O
τ
J
*
C
4
C
O
C
O
τ
f
<
τ
r
ι
s
ε
t
-
-
o
e
1
5
с
ч
с
о
с
ч
τ
t
<
σ
)
τ
f
u
□
ю
с
о
ю
а
о
^
о
о
с
о
Ь
?
С
О
С
О
1
Л
’
^
Г
^
Г
^
С
О
С
О
1
О
С
Ч
С
О
С
0
'
Ф
Ю
s
s
ε
ε
-
o
e
2
,
4
2
,
4
3
,
4
8
,
2
c
i
∞
С
О
С
Ч
С
О
С
О
С
О
—
*
с
о
с
ч
Ю
Ю
Ю
'
ч
Г
С
Ч
С
О
Ю
Ю
’
^
С
О
С
Ч
С
ч
’
с
О
С
О
^
S
I
O
S
"
6
с
ч
—
с
ч
с
о
ь
-
ю
с
о
-
ψ
(
N
σ
)
N
-
σ
>
i
o
τ
j
*
о
о
C
θ
C
θ
C
O
l
θ
C
θ
C
O
i
n
i
n
i
n
C
θ
w
*
C
4
C
4
C
O
C
θ
s
≡
S
3
i
-
e
2
,
5
С
О
с
о
с
ч
с
о
1
1
,
6
С
О
О
О
О
О
—
С
О
M
<
τ
J
<
C
4
i
n
τ
J
<
σ
>
o
o
r
∙
*
ι
o
o
o
o
σ
>
o
o
r
∙
*
c
o
c
o
r
∙
*
r
∙
*
f
r
*
C
'
-
∙
а
т
ι
o
o
ι
-
e
2
,
5
ю
ю
C
4
^
C
O
1
0
,
5
С
О
Ь
-
С
Ч
О
О
I
0
0
С
Ч
С
Ч
Ю
τ
j
<
<
φ
σ
>
τ
-
τ
j
<
г
-
~
О
О
Г
^
С
О
Ю
0
0
0
0
Г
*
с
о
т
г
с
о
с
о
с
о
з
т
-
о
е
2
,
2
с
ч
с
ч
С
Ч
С
О
1
0
,
2
с
ч
ю
ю
о
о
с
о
с
о
о
м
*
—
с
о
с
ч
с
ч
o
o
b
-
c
o
ι
θ
τ
f
<
o
o
r
^
m
t
θ
τ
t
<
τ
r
m
ι
o
c
o
b
∙
g
s
s
9
-
e
с
ч
с
ч
с
ч
с
ч
’
с
о
9
,
2
0
0
С
О
—
<
С
Ч
С
О
С
Ч
С
О
О
С
Ч
Г
-
т
—
0
0
c
o
c
o
i
o
m
c
o
r
*
r
*
c
o
c
o
^
,
^
,
,
^
*
^
,
ι
o
x
o
л
ш
-
е
1
с
ч
с
ч
с
ч
с
о
с
о
0
0
4
t
'
.
-
-
.
l
o
-
~
'
o
.
t
"
.
(
О
ю
ю
∙
Ψ
С
Ч
С
О
0
0
j
∏
ε
ε
-
o
e
1
,
7
Ю
и
о
с
ч
с
о
7
,
8
v
Z
ζ
°
Λ
~
l
ς
r
l
c
3
σ
i
x
l
l
o
°
ι
n
С
О
Ю
Ю
т
^
С
О
Ю
Ю
т
*
*
C
4
C
4
0
0
C
O
x
l
<
t
f
β
d
j
‘
в
э
о
и
х
о
i
γ
o
j
Λ
v
∏
w
-
и
х
э
Х
и
о
Х
Г
I
I
I
I
о
о
ю
с
о
с
о
о
о
о
ю
с
о
с
о
о
о
о
ю
с
о
с
о
о
|
I
I
I
С
О
τ
t
<
ю
С
О
0
0
С
О
4
f
Ю
С
О
0
0
С
О
T
f
Щ
С
О
о
о
П
а
р
а
м
е
т
р
Р
а
д
и
у
с
г
а
б
а
р
и
т
н
о
й
у
с
т
а
н
о
в
-
к
и
э
к
с
к
а
в
а
т
о
р
а
‰
м
Н
а
и
м
е
н
ь
ш
и
й
р
а
д
и
у
с
л
о
б
о
-
в
о
г
о
к
о
п
а
н
и
я
,
м
:
н
а
у
р
о
в
н
е
с
т
о
я
н
к
и
п
р
и
р
а
з
р
а
б
о
т
к
е
б
о
к
о
¬
в
о
й
п
р
о
х
о
д
к
и
Н
а
и
б
о
л
ь
ш
и
й
р
а
д
и
у
с
к
о
п
а
-
н
й
я
н
а
у
р
о
в
н
е
с
т
о
я
н
к
и
R
,
м
Р
а
д
и
у
с
к
о
п
а
н
и
я
н
а
у
р
о
в
н
е
д
н
а
в
ы
е
м
к
и
п
р
и
р
а
з
р
а
б
о
т
к
е
л
о
б
о
в
о
й
п
р
о
х
о
д
к
и
,
м
Т
о
ж
е
,
п
р
и
р
а
з
р
а
б
о
т
к
е
б
о
¬
к
о
в
о
й
п
р
о
х
о
д
к
и
,
м
В
о
з
м
о
ж
н
а
я
в
е
л
и
ч
и
н
а
п
е
р
е
¬
д
в
и
ж
е
н
и
я
п
р
и
г
л
у
б
и
н
е
р
а
з
¬
р
а
б
о
т
к
и
2
м
и
л
о
б
о
в
о
й
п
р
о
¬
х
о
д
к
е
,
м
5
2


b
*
—
<
Ф
Ю
Ю
с
©
c
4
Q
θ
Q
θ
b
-
t
θ
Φ
Φ
Φ
c
o
σ
>
Φ
σ
>
c
o
c
o
c
o
С
Я
Ф
Ю
с
©
Ь
-
Ю
с
©
С
©
Г
"
-
Г
^
С
Ч
С
О
Ф
Ю
С
О
Ф
Ю
С
О
Г
'
Т
о
О
Ф
С
О
Г
^
ь
Г
о
О
Ф
Ф
С
О
о
Г
Ф
Ф
Ф
τ
j
<
о
ς
o
t
^
∙
σ
>
σ
>
o
o
σ
>
c
4
с
о
с
*
с
о
ю
с
ч
ю
с
ч
с
о
с
о
с
я
*
^
С
Ч
С
0
Ф
Ю
Ф
Ю
Ю
С
©
С
©
О
^
С
Я
С
О
Ю
Ф
Ю
С
О
С
О
^
Ф
Ю
Ю
С
О
Ь
^
О
О
С
О
С
Я
*
-
*
»
-
И
Я
И
*
—
1
1
1
т
М
Л
о
о
—
С
О
С
Ч
С
О
С
О
1
~
t
,
*
c
*
3
Ь
-
С
Я
σ
>
С
©
ф
Ю
N
l
Ω
N
∙
ζ
i
n
d
о
^
с
ч
с
ч
с
ч
с
о
с
о
ф
*
-
<
с
ч
с
о
с
о
ф
ф
ю
с
о
с
о
ф
ф
ю
о
σ
χ
∙
≡
<
•
—
<
—
•
с
о
с
я
ф
о
о
ю
I
|
|
*
*
∙
>
*
*
∙
a
l
1
1
—
*
С
Ч
0
0
С
Ч
0
0
с
о
с
о
Ф
|
Ю
Ю
О
О
ю
—
и
Ю
С
О
О
О
С
Ч
С
О
Ф
О
О
С
Я
Ю
^
Ф
©
—
«
•
ч
с
О
Ф
Ф
Ю
Ю
С
О
С
О
Ф
Ю
Ю
О
О
а
Г
о
О
c
3
c
t
^
0
^
ι
o
.
|
*
-
<
С
Ч
С
Ч
о
о
с
о
с
о
Ф
ι
o
ю
с
о
ю
σ
>
о
о
с
о
о
о
t
^
∙
o
o
r
*
*
-
и
С
0
С
0
Ф
Ф
Ф
С
Ч
~
С
0
0
0
Ф
ю
2
а
?
О
?
0
0
|
I
I
■
*
ч
ι
o
.
“
5
I
|
|
1
Ю
С
О
Ю
Ю
С
0
Ф
0
0
Ю
С
Ч
Ю
Ю
0
0
О
С
Ч
~
С
Ч
С
Ч
с
о
с
о
с
ч
*
с
ч
*
с
о
с
о
ф
с
ч
с
ч
*
с
ч
с
о
ф
σ
>
σ
>
0
0
С
О
С
О
С
Ч
С
Ч
Ф
Ф
С
Ч
Ф
0
0
С
Ч
С
Ч
С
О
С
Ч
Ф
0
0
Ф
с
о
С
О
С
О
С
Ч
О
)
r
^
0
0
b
^
0
0
Ф
ю
с
о
ь
-
ю
с
о
с
о
ю
с
о
с
ч
*
С
О
Ф
Ю
©
Ю
С
©
Ь
»
Г
*
Н
Ю
Ю
С
©
С
©
Ю
Ю
Ф
С
О
С
Я
С
О
Ф
О
С
О
Ю
0
0
ф
г
*
С
О
|
с
о
-
→
*
-
*
ю
с
©
с
о
ф
с
©
о
~
→
о
о
с
о
~
*
σ
>
ф
ф
<
©
r
∏
(
N
O
O
^
l
O
C
O
^
x
M
∩
C
D
«
—
•
С
Ч
С
О
Ф
Ф
Ю
С
©
С
©
С
©
Ф
Ф
Ю
С
©
С
©
ф
С
О
С
Я
∙
→
О
О
О
О
о
о
о
о
ю
<
©
ф
о
о
с
ч
о
о
о
>
с
©
»
-
«
с
©
ю
с
©
—
<
o
o
σ
>
Φ
-
^
с
ч
о
о
ф
с
©
ю
ю
с
©
с
©
с
©
*
-
^
С
Ч
С
О
Ф
Ю
С
О
Ф
Ю
Ю
С
©
С
О
Ф
*
Ф
Ф
Ф
с
ч
*
→
о
о
ь
-
о
э
ю
с
©
Ф
Ю
0
0
0
0
С
О
Ю
С
О
С
©
0
0
Ф
о
о
—
*
О
О
О
С
©
О
О
С
Ч
С
Ч
Ф
С
Ч
С
О
с
О
С
О
Ф
О
—
«
с
ч
с
ч
с
о
ф
ф
ю
ю
ю
с
о
с
о
ф
ф
ф
с
ч
*
-
*
о
о
1
1
ζ
°
*
ι
n
.
0
0
*
1
1
1
1
1
1
w
.
0
0
Λ
°
.
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
_
1
1
1
1
1
1
О
W
→
O
→
С
О
С
О
Ф
Ф
ю
|
1
|
с
о
ю
С
Ч
Ф
0
0
Ю
|
—
<
r
-
→
w
→
С
Ч
С
Ч
С
Ч
с
о
|
|
|
—
С
©
с
©
C
O
C
O
Φ
Φ
Φ
C
4
C
O
C
O
C
O
C
O
*
→
O
O
O
C
"
∙
0
0
Ю
С
0
С
0
О
0
0
Ю
С
0
С
0
О
0
0
С
О
Ф
Ю
С
©
О
О
С
О
Ф
Ю
<
©
О
О
С
О
Ю
С
О
С
О
О
0
0
ю
С
О
С
О
О
0
0
Ю
С
О
С
О
О
0
0
Ю
С
О
С
О
ф
Ю
С
©
0
0
С
О
Ф
Ю
С
©
0
0
С
О
Ф
Ю
С
©
0
0
С
О
Ф
Ю
ч
©
С
О
С
О
О
с
о
С
П
И
«
=
С
к
!
о
с
и
л
е
и
л
Е
X
о
о
X
С
П
с
о
с
с
о
О
Л
X
X
о
С
О
с
о
с
о
X
о
о
ю
с
и
c
‰
л
c
‰
<
υ
»
х
О
)
о
<
и
c
υ
Б
Е
с
П
к
х
m
X
»
х
х
х
о
X
X
о
»
Х
Ю
\
о
1⁄8
-
ю
\
о
X
Б
о
>
>
>
»
о
^
b
7⁄8
X
о
Б
5
s
ς
\
о
ч
e
→
t
(
O
О
≡
~
и
и
х
о
X
X
л
«
Е
S
X
X
Л
s
Е
2
5
X
Е
S
к
с
с
о
ж
X
о
ю
X
к
X
X
t
(
3
o
*
ф
с
ч
S
*
■
5
≡
X
л
ι
s
∙
a
~
О
)
О
)
а
>
О
Б
<
υ
о
*
≡
х
х
<
υ
*
х
х
*
≡
s
s
Я
S
\
о
Б
н
«
=
(
»
Х
-
я
>
х
о
о
О
О
О
о
о
Q
х
о
а
>
о
о
?
o
Ь
ю
Н
ю
х
Н
ю
C
Q
х
X
X
Н
х
1⁄8
Б
5
3


П
р
о
д
о
л
ж
е
н
и
е
т
а
б
л
.
1
6
Ш
9
'
0
€
→
С
О
C
i
С
Ч
С
О
Ю
М
*
M
∙
7
7
7
4
6
2
5
0
4
,
1
2
,
8
7
,
3
с
о
δ
δ
i
s
-
o
e
-
^
o
m
*
<
o
Н
С
О
Ю
Ф
1
'
M
*
C
4
о
ь
*
с
о
ю
с
о
6
,
2
ю
v
i
δ
i
t
∙
o
e
м
*
о
?
с
о
о
г
^
ю
ю
ю
1
M
*
4
T
C
O
г
^
с
о
ю
с
о
’
Ф
с
о
д
а
6
,
4
ι
m
-
o
e
о
с
о
с
о
о
(
Ч
.
с
о
ю
M
∙
1
1
С
О
С
О
с
о
ю
ю
О
О
6
,
3
5
,
6
s
s
ε
ε
∙
o
e
,
1
s
s
2
е
о
5
,
4
5
,
2
s
ι
o
s
∙
e
о
с
о
с
о
о
Ь
ч
с
о
Ю
4
f
н
и
-
.
е
о
5
,
5
5
,
5
а
г
з
г
т
-
е
1
1
1
1
ι
ι
ι
ι
-
.
2
,
8
•
ф
”
ф
з
и
о
о
п
е
1
1
1
1
1
1
1
ι
-
.
2
,
8
ю
≡
ι
ι
*
∙
o
e
1
1
1
1
1
1
1
И
-
2
,
8
с
о
3
,
8
g
≡
S
9
-
e
1
1
1
1
1
1
l
√
2
,
8
3
,
4
д
а
с
о
j
f
r
o
ε
-
e
ι
ι
ι
ι
ι
ι
ι
ι
ι
∞
-
1
1
j
ι
ι
ε
ε
-
o
e
1
1
1
1
1
1
1
1
2
-
2
,
8
С
О
3
,
5
t
f
β
d
J
•
«
Э
О
М
1
О
I
Γ
O
J
X
И
1
Ч
Н
-
H
i
o
X
u
o
V
д
а
ю
с
о
с
о
С
О
ю
с
о
д
а
ю
с
о
с
о
с
о
^
ю
с
о
1
|
1
1
П
а
р
а
м
е
т
р
С
р
е
д
н
и
й
у
г
о
л
п
о
в
о
р
о
т
а
н
а
в
ы
г
р
у
з
к
у
к
о
в
ш
а
в
а
в
т
о
¬
м
о
б
и
л
и
-
с
а
м
о
с
в
а
л
ы
п
р
и
б
о
¬
к
о
в
о
й
п
р
о
х
о
д
к
е
и
г
л
у
б
и
н
е
р
а
з
р
а
б
о
т
к
и
2
м
,
г
р
а
д
Т
о
ж
е
,
и
г
л
у
б
и
н
е
р
а
з
р
а
б
о
т
¬
к
и
4
м
,
г
р
а
д
Р
а
д
и
у
с
р
а
з
г
р
у
з
к
и
в
а
в
т
о
м
о
¬
б
и
л
ь
-
с
а
м
о
с
в
а
л
п
р
и
б
о
к
о
в
о
й
п
р
о
х
о
д
к
е
В
ы
с
о
т
а
р
а
з
г
р
у
з
к
и
в
с
а
м
о
-
с
в
а
л
п
р
и
б
о
к
о
в
о
й
п
р
о
х
о
д
-
к
е
,
м
Р
а
д
и
у
с
р
а
з
г
р
у
з
к
и
в
о
т
в
а
л
,
м
В
ы
с
о
т
а
р
а
з
г
р
у
з
к
и
в
о
т
в
а
л
,
м
5
4


р
а
б
о
ч
е
г
о
ж
е
с
т
а
э
к
с
к
а
в
а
т
о
р
а
п
р
и
о
б
о
р
у
д
о
в
а
ж
ж
ж
r
p
e
i
φ
e
p
a
г
г
и
з
-
о
е
3
,
2
σ
>
6
,
3
1
,
2
5
О
О
с
о
1
0
0
с
<
о
»
р
и
«
о
о
σ
t
1
r
1
о
~
1
Э
О
-
4
Э
О
-
4
4
.
3
<
Ю
<
о
о
с
о
ь
-
ι
z
ε
t
∙
o
e
2
,
2
6
,
9
4
,
9
0
,
9
2
,
5
5
,
5
з
г
г
е
е
-
о
е
2
,
9
7
,
4
4
,
9
0
,
8
3
,
6
5
,
5
V
9
!
0
S
-
6
2
,
6
5
,
5
1
0
,
8
6
,
5
6
,
4
s
ε
s
δ
i
∙
e
6
,
4
7
,
6
С
0
О
О
с
о
1
0
т
М
0
с
ч
«
м
*
»
—
■
<
с
о
9
,
4
1
1
,
5
о
1
0
0
1
i
E
Ю
-
5
1
1
5
6
,
4
7
,
6
С
О
1
0
С
О
1
0
τ
-
→
»
—
■
<
С
Ч
с
ч
м
*
9
,
5
1
1
,
6
С
0
∙
N
C
O
∙
→
C
4
^
∙
о
>
ю
<
0
0
)
1
0
о
1
0
-
→
3⁄4
т
Г
0
0
-
→
с
о
*
∙
M
т
—
«
с
Г
с
ч
о
t
^
O
<
0
j
∏
ε
ε
∙
o
e
8
С
О
ю
c
l
σ
l
О
О
О
7
,
3
8
,
7
0
,
8
5
,
7
7
,
3
1
0
С
т
р
е
л
а
О
с
н
о
в
н
а
я
У
д
л
и
н
е
н
н
а
я
О
с
н
о
в
н
а
я
У
д
л
и
н
е
н
н
а
я
О
с
н
о
в
н
а
я
У
д
л
и
н
е
н
н
а
я
1
О
с
н
о
в
н
а
я
У
д
л
и
н
е
н
н
а
я
|
П
а
р
а
м
е
т
р
Н
а
и
м
е
н
ь
ш
и
й
р
а
д
и
у
с
к
о
п
а
н
и
я
,
м
Н
а
и
б
о
л
ь
ш
и
й
р
а
д
и
у
с
к
о
п
а
н
и
я
,
м
Н
а
и
б
о
л
ь
ш
и
й
р
а
д
и
у
с
в
ы
г
р
у
з
к
и
(
п
р
и
с
т
р
е
л
е
н
а
к
л
о
н
н
о
й
п
о
д
3
0
°
)
,
м
Н
а
и
м
е
н
ь
ш
а
я
ш
и
р
и
н
а
в
ы
е
м
к
и
п
о
д
н
у
,
м
Н
а
и
б
о
л
ь
ш
а
я
в
ы
с
о
т
а
в
ы
г
р
у
з
к
и
(
п
р
и
с
т
р
е
л
е
н
а
к
л
о
н
н
о
й
п
о
д
s
Ъ
С
0
К
s
X
С
О
Е
О
X
С
О
X
X
ю
>
»
ч
и
X
С
О
3
Л
ч
о
ю
X
Л
5
5


ε
o
s
c
∙
e
2
,
9
3
3
,
9
1
8
1
5
,
8
ю
^
о
о
с
о
с
ч
с
ч
с
ч
—
*
с
ч
9
,
8
1
1
,
2
1
2
,
5
f
ь
»
—
•
Ю
М
*
С
Ч
С
Ч
0
5
→
0
0
2
0
,
Ь
’
О
’
-
'
Ю
Ь
τ
-
→
т
—
4
w
M
С
О
Ю
С
О
τ
j
<
Г
*
г
-
-
с
о
с
о
σ
>
с
ч
ю
с
о
с
ч
ю
0
0
0
5
τ
t
ю
9
s
s
δ
i
-
e
с
ч
С
Ч
0
0
0
0
*
→
с
о
—
«
с
о
с
о
—
Г
Ь
-
0
0
0
5
0
5
о
г
Н
м
*
с
о
0
0
b
Γ
θ
5
о
ю
С
О
Ю
С
О
ю
м
*
С
Ч
с
о
я
и
о
о
и
е
с
ч
С
Ч
С
О
с
о
—
•
ю
с
о
т
—
1
«
—
<
С
О
Г
*
о
о
о
о
о
с
о
ю
t
4
"
∙
с
о
0
0
0
5
e
β
с
ч
Ю
С
Ч
0
0
с
о
ю
г
*
с
ч
ю
0
5
С
Ч
Ю
t
^
∙
о
>
с
ч
с
о
с
о
ю
м
*
с
о
X
>
x
3
δ
S
9
-
e
с
ч
С
Ч
с
о
О
0
5
С
О
—
<
•
—
4
•
—
н
-
→
с
о
—
<
«
-
И
С
О
Ю
С
О
с
о
г
*
0
5
~
с
о
χ
f
С
О
>
t
s
*
ч
л
s
X
j
f
o
ε
-
ι
1
,
1
5
ю
-
м
b
∙
o
o
σ
^
b
*
с
ч
ь
-
с
о
о
>
о
о
0
5
С
О
Г
>
?
О
*
—
1
1
|
1
1
|
1
1
1
1
1
1
X
с
в
§
>
»
о
.
з
п
е
е
-
о
г
1
,
5
ι
n
m
r
*
o
o
σ
i
b
*
*
→
c
4
∙
b
*
*
∙
*
*
*
4
5⁄8
∙
*
*
*
t
С
Ч
С
О
Г
*
С
О
0
5
0
0
0
5
О
1
0
0
С
Ч
ь
.
с
ч
1
о
о
*
•
*
•
»
•
»
•
»
*
*
|
*
k
о
с
ч
с
о
с
о
ю
с
о
о
с
ч
с
о
∙
^
<
Ь
н
о
р
а
п
р
и
o
I
Д
о
п
у
с
к
а
е
*
м
ы
й
у
г
о
л
о
т
к
о
с
а
•
1
1
1
t
1
1
1
1
1
0
0
Ю
с
о
О
О
Ю
С
О
О
О
Ю
С
О
0
0
ю
с
о
|
|
|
|
|
I
|
|
1
1
с
о
т
г
ю
с
О
'
Ф
ю
с
о
т
г
ю
с
о
’
Ф
ю
а
б
о
ч
е
г
о
м
е
с
т
а
э
к
с
к
а
в
а
т
1
У
г
о
л
н
а
к
л
о
н
а
с
т
р
е
л
ы
,
г
р
а
д
1
1
1
О
Ю
О
Ю
|
1
1
1
с
о
с
о
м
*
|
I
3
0
о
с
о
о
С
О
о
с
о
С
т
р
е
л
а
|
О
с
н
о
в
н
а
я
У
д
л
и
н
е
н
н
а
я
О
с
н
о
в
н
а
я
У
д
л
и
н
е
н
н
а
я
1
О
с
н
о
в
н
а
я
У
д
л
и
н
е
н
н
а
я
О
с
н
о
в
н
а
я
У
д
л
и
н
е
н
н
а
я
о
.
3
а
н
4
)
3
с
в
с
х
с
в
С
V
5
8
X
ь
X
и
О
С
П
а
р
а
м
е
т
р
Р
а
д
и
у
с
г
а
б
а
р
и
т
н
о
й
у
с
т
а
н
о
в
к
и
э
к
с
к
а
в
а
т
о
р
а
R
q
>
м
Н
а
и
м
е
н
ь
ш
и
й
р
а
д
и
у
с
к
о
п
а
н
и
я
н
а
у
р
о
в
н
е
с
т
о
я
н
к
и
п
р
и
п
р
о
х
о
д
-
к
е
,
м
:
л
о
б
о
в
о
й
б
о
к
о
в
о
й
Н
а
и
б
о
л
ь
ш
и
й
р
а
д
и
у
с
к
о
п
а
н
и
я
н
а
у
р
о
в
н
е
с
т
о
я
н
к
и
,
м
Т
о
ж
б
,
н
а
у
р
о
в
н
е
д
н
а
в
ы
е
м
к
и
г
л
у
б
и
н
о
й
3
м
,
м
Н
а
и
м
е
н
ь
ш
а
я
д
л
и
н
а
п
е
р
е
д
в
и
ж
-
к
и
,
м
В
е
л
и
ч
и
н
а
п
е
р
е
д
в
и
ж
к
и
п
р
и
г
л
у
-
б
и
н
е
р
а
з
р
а
б
о
т
к
и
3
м
,
м
Т
о
ж
е
,
п
р
и
г
л
у
б
и
н
е
р
а
з
р
а
б
о
т
-
к
и
5
м
,
м


с
о
с
о
ь
*
—
*
ь
*
о
о
ю
с
о
α
o
c
'
o
σ
>
ι
o
c
o
σ
i
b
∙
o
o
~
b
'
-
с
о
о
с
ч
—
■
t
s
→
с
о
I
I
I
I
I
I
I
I
1
и
о
-
м
с
о
с
о
τ
j
<
е
о
о
с
о
м
*
с
о
σ
>
с
о
о
с
о
г
л
c
o
^
о
о
ι
o
С
О
С
О
С
О
С
О
С
Ч
С
Ч
τ
r
∙
С
О
С
О
—
>
С
Ч
—
■
—
~
С
Ч
~
_
_
τ
f
4
М
4
0
0
τ
j
4
τ
f
т
г
0
0
С
Ч
τ
f
4
т
г
0
0
с
ч
ю
ю
о
о
о
о
с
о
с
о
с
о
Λ
o
n
o
c
d
^
1
1
1
1
1
1
1
1
I
—
<
о
б
ю
ш
с
ч
о
с
ч
с
ч
о
с
ч
τ
ħ
с
о
ι
o
о
о
о
о
с
о
ю
∞
∙
'
≡
F
τ
f
C
O
τ
r
∙
C
0
C
0
o
ι
^
→
c
4
C
4
τ
-
<
^
→
С
Ч
τ
t
4
ь
.
τ
t
4
с
о
0
0
с
о
Ю
0
0
0
0
O
O
M
4
C
4
C
4
M
4
С
Ч
С
Ч
С
Ч
~
H
-
<
C
4
C
O
C
θ
σ
>
c
o
o
σ
)
r
→
N
^
b
c
o
ι
o
b
'
Φ
i
n
σ
)
o
o
N
o
c
o
τ
f
^
c
4
θ
τ
f
C
4
C
4
θ
'
^
c
4
ω
c
D
i
o
∞
c
o
ι
o
i
β
∞
x
f
М
4
С
О
'
r
t
4
С
О
с
о
с
ч
с
ч
—
<
<
x
t
4
С
П
Г
-
0
0
-
→
I
O
C
Π
C
O
-
<
M
*
σ
i
C
4
0
0
u
0
V
Q
с
о
с
о
с
о
I
—
с
л
щ
с
о
с
о
о
г
^
с
^
с
о
'
о
ь
-
с
ч
с
о
с
о
с
п
с
о
с
о
с
о
о
Г
С
О
М
4
С
Ч
—
<
T
t
∙
—
.
τ
f
0
0
С
О
—
<
С
Ч
~
U
0
σ
>
C
0
'
-
'
τ
t
4
C
D
M
4
-
'
О
О
О
О
С
Ч
О
^
Г
-
С
О
•
^
о
о
ь
.
с
о
г
^
с
о
г
^
с
о
с
о
с
о
с
ч
—
•
с
о
с
ч
—
<
o
σ
>
ι
n
e
o
Г
-
с
о
Ю
Ю
T
t
4
M
4
_
Ч
_
ч
^
-
4
c
o
σ
i
b
.
t
^
c
o
σ
>
t
^
.
c
4
^
c
o
u
o
c
4
c
o
c
o
i
Q
о
о
ю
с
о
о
о
ю
с
о
о
о
ю
с
о
о
о
ю
с
о
∞
Ю
с
о
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
с
о
τ
f
ю
с
о
τ
t
∙
ю
с
о
τ
t
4
ю
с
о
=
t
4
ю
с
о
τ
t
4
ш
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
о
о
ю
о
ю
о
ю
о
ю
о
ю
о
ю
о
ю
о
ю
о
ю
о
ю
C
0
4
f
C
0
τ
t
4
C
0
τ
t
4
C
0
τ
t
4
C
0
x
t
4
C
0
τ
t
4
C
0
τ
i
4
C
0
,
'
t
,
C
0
τ
t
4
C
0
4
t
f
о
г
α
j
X
ш
о
X
о
w
С
О
X
X
ф
X
X
ч
>
5
ч
с
о
X
о
X
ф
1⁄8
о
s
с
о
л
X
н
о
5
7


1
9
.
Т
е
х
н
о
л
о
г
и
ч
е
с
к
а
я
д
л
и
н
а
в
ы
е
м
к
и
в
з
а
в
и
с
и
м
о
с
т
и
о
т
г
л
у
б
и
н
ы
р
а
з
р
а
б
о
т
к
и
(
д
л
я
г
и
д
р
а
в
л
и
ч
е
с
к
и
х
э
к
с
к
а
в
а
т
о
р
о
в
)
,
w
,
∙
μ
в
н
и
р
л
и
м
в
в
т
ч
1
г
о
9
и
в
н
М
1
Ю
Ю
Ю
Ю
—
1
С
Ч
М
1
С
П
С
О
С
О
М
*
С
Ч
С
О
Ю
Ю
Ю
Ю
N
О
О
0
0
0
)
0
0
0
)
Г
л
у
б
и
н
а
р
а
з
р
а
б
о
т
к
и
,
м
о
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
®
-
с
ч
с
ч
о
1
I
I
I
I
I
I
I
1
1
c
o
-
l
ζ
°
-
С
Ч
С
Ч
C
Q
с
о
h
ι
o
o
.
0
θ
.
∞
.
2
ς
2
∙
→
∙
→
С
Ч
с
о
с
ч
с
о
ь
-
1
I
I
1
t
s
ι
ю
м
«
с
о
г
'
-
с
о
~
—
■
с
ч
с
о
с
о
с
ч
с
о
с
о
с
о
с
о
с
о
С
П
0
0
С
О
Г
-
О
0
0
С
О
С
О
М
^
т
Г
С
О
с
о
С
Ч
—
<
С
О
—
C
4
~
C
4
M
1
"
М
1
с
ч
m
i
С
О
М
^
С
О
ю
С
Ч
Ю
Ю
—
0
)
0
0
0
0
С
О
М
1
С
П
С
О
0
0
С
О
с
ч
с
ч
"
с
ч
m
i
с
о
с
о
С
Ч
Ю
Ю
С
Ч
М
1
С
О
М
1
с
о
"
4
«
М
1
0
0
M
1
М
1
Ь
-
С
О
0
0
0
0
0
0
M
1
М
1
С
О
С
О
С
О
С
Ч
С
Ч
С
О
ю
"
С
О
М
^
С
Ч
Ю
Ю
С
Ч
ю
"
с
о
ю
"
с
о
с
о
с
о
σ
l
,
~
l
w
"
l
0
0
m
i
с
о
с
о
г
-
'
-
с
о
С
Ч
С
О
М
1
Ю
М
1
ю
с
ч
с
о
с
о
с
ч
ю
с
о
ю
с
о
с
ч
ь
-
с
ч
м
^
o
l
τ
l
l
c
r
^
0
θ
b
-
c
o
σ
>
c
o
С
Ч
С
О
М
1
С
О
М
1
ю
с
ч
с
о
с
о
с
ч
Ю
с
о
ю
"
С
О
—
0
0
С
О
Ю
С
О
С
О
0
0
0
0
М
1
п
-
с
о
с
п
с
о
С
Ч
С
О
М
1
С
О
М
1
Ю
С
Ч
с
о
С
О
с
ч
Ю
С
О
Ю
С
О
о
σ
>
с
о
ю
с
о
о
о
о
о
о
о
M
ι
г
-
с
о
с
п
с
о
С
Ч
С
О
М
1
С
О
М
1
Ю
С
Ч
С
О
С
О
С
Ч
Ю
С
О
Ю
С
О
j
ε
ι
*
э
и
а
в
н
ц
о
я
-
H
d
M
ё
а
н
о
ц
—
с
ч
с
о
m
i
ю
c
o
t
^
o
o
С
П
О
—
С
Ч
С
О
М
1
т
—
Ч
<
^
—
Ч
М
о
д
е
л
ь
э
к
с
к
а
в
а
т
о
р
а
,
х
а
р
а
к
т
е
р
и
с
т
и
к
а
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
Л
3
я
’
§
Я
Я
О
δ
з
≡
δ
з
з
s
∞
m
x
g
>
1
ς
3
К
3⁄8
ς
ς
θ
ω
o
ω
s
о
»
<
υ
О
ω
g
j
g
S
,
δ
f
c
I
Р
1
Я
1
r
d
2
К
О
r
r
t
f
∏
а
З
С
ц
c
j
—
»
c
*
Я
о
я
2
2
г
ч
.
C
J
1⁄8
τ
1
q
О
О
О
.
л
»
с
_
,
м
С
и
О
.
S
,
Г
о
С
Х
^
с
а
и
о
-
.
Й
<
1
>
^
≡
≡
^
7⁄8
s
s
∙
θ
∙
≡
5
≡
S
∙
θ
∙
∙
θ
∙
≡
1⁄8
ξ
≡
'
^
S
∙
≡
,
≡
S
∙
θ
∙
s
∙
1⁄8
1⁄8
1⁄8
o
l
s
g
1⁄8
S
S
1⁄8
g
,
§
4
ζ
∙
θ
,
1⁄8
g
1⁄8
g
<
υ
s
я
я
о
а
>
7⁄8
J
g
а
≡
∏
2
н
О
α
>
μ
,
ς
t
ι
О
(
U
н
f
0
С
О
д
Й
>
1
□
я
Е
«
я
ω
δ
я
я
д
≡
я
щ
5
§
О
≡
О
X
5
с
о
Я
w
х
W
s
S
к
п
д
к
^
я
1⁄8
s
∙
^
≡
≡
≡
|
’
§
В
3
n
≡
^
∙
≡
3
β
≡
χ
β
≡
t
-
β
β
"
2
S
g
2
.
1
«
®
°
«
°
2
S
°
«
§
°
d
≡
1⁄8
8
≡
1⁄8
ё
.
g
o
≡
S
a
^
f
°
2
о
о
О
ё
о
Т
§
о
о
О
S
ω
g
3
§
О
Й
Р
«
о
Ф
к
Н
1⁄8
Н
Ф
я
Н
Н
Ф
q
ζ
j
х
о
U
Q
ю
Ф
c
χ
H
X
Н
5
8


20. Основные технологические параметры работы бульдозера
Параметр
Мощность двигателя, кВт
75... 100
180...200
280...300
Линейные
размеры
места
набора грунта
(рис. 14),
см:
h
15
15
15
а
50
50
50
б
500...700
700...900
900... 1200
в
50
50
50
Коэффициент
наполнения
ковша в зависимости от ук¬
лона пути, град:
—20
1,2
1,5
1,7
—15
1,17
1,32
1,43
—10
1.1
1,2
1,24
—5
1,05
1,1
1,12
—0
1
1
1
+5
0,72
0,93
0,95
÷ιo
0,67
0,78
0,83
+15
—_
0,6
0,72
+20
—
—.
0,58
Толщина стружки, см, в за¬
висимости от групп грунта:
1
18,5
25
35
2
17,5
22
31
3
12,5
18
27
4
10
15
24
5...6
7
11
18
Скорость
движения,
м/с,
при наборе грунта при раз¬
личном наклоне
поверхно¬
сти, град:
0,76(1,9)
0
0,7 (1,8)
0,75(2,4)
5
0,65(1,9)
0,7 (2,6)
0,74(2)
10
0,5(2)
0,65(2,5)
0,72(2,1)
15
0,25(2,1)
0,6 (2,4)
0,7 (2,2)
20
—
0,48(2)
0,67(2,3)
Примечание. В скобках дана величина скорости при обрат¬
ном ходе.
толщины (рис. 14, а). В табл. 20 приведены основные тех¬
нологические
параметры рабочего места бульдозеров.
Для скреперов. Из схем, приведенных на рис. 15, набора
грунта скрепером следует рекомендовать для работы схему,
при которой грунт срезается ровным слоем (рис. 15, а).
Остальные схемы набора грунта увеличивают динамические
59


21. Основные технологические параметры работы скреперов
Параметр
Мощность двигателя, кВт
(объем ковша, м3)
75
(6...8)
130
(Ю)
220
(15)
370
(25...30)
Линейные размеры
места
набора
грунта (рис.
15),
см:
а
10
14
16
20...25
h
8
12
17
22
Продолжительность
набо¬
ра, с
20...22
25
30
35
Скорость движения, м/с
0,3
0,4
0,5
0,6
Скорость
транспортиров¬
ки, м/с
Продолжительность
раз¬
грузки, с
1...1,5 1... 1,5 1... 1,5 1...1,5
10
15
20
25
нагрузки, а следовательно, и износ машины. Технологиче¬
ские
параметры места набора грунта скреперами даны
в табл.
21.
10. ОСНОВНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ
ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ
Основные схемы производства земляных работ одноков¬
шовыми экскаваторами. Схемы земляных работ, выполняе¬
мых одноковшовыми экскаваторами, делятся на две основ¬
ные
группы: бестранспортные и транспортные.
Бес¬
транспортными
называют
схемы
производства
работ, в которых экскаватор, разрабатывая грунт, уклады¬
вает его в отвал, кавальер или земляное сооружение. Бес¬
транспортные схемы производства работ могут быть про¬
стые и сложные. При простой бестранспортной схеме
раз¬
работки грунт укладывается в кавальер или насыпь без по¬
следующей его перевалки (переэкскавации). При сложной
бестранспортной схеме
разработки грунт укладывается
экскаватором во временный (первичный) отвал и подлежит
частичной или полной переэкскавации.
Транспортными называют схемы, при которых
грунт грузится экскаватором в автомобили-самосвалы и от¬
возится в заданное место.
При этом возможны различные
схемы движения грунтовозного транспорта: например, при
работе прямой лопатой —
тупиковые и сквозные (тупико-
60


вые
—
при которых автомобили-самосвалы подходят к экс¬
каватору и возвращаются по тому же пути; сквозные —при
которых автомобили-самосвалы подъезжают к экскаватору
без маневрирования и уезжают после погрузки грунта по
дороге, являющейся продолжением въездного пути).
Выбор схемы производства работ зависит от особенно¬
стей строительства. Так, в водохозяйственном, нефтегазо¬
проводном и транспортном строительстве преобладают бес¬
транспортные схемы работ, а в промышленном и жилищном
строительстве
—
транспортные.
Разработку грунта осуществляют лобовыми или боко¬
выми
проходками. Боковой проходкой называют такую,
при которой ось движения экскаватора совпадает с осью
земляного
сооружения или находится в площади ее сечения.
Боковые проходки бывают двух типов:
закрытые, в которых ось движения экскаватора прохо¬
дит сбоку сечения выемки. Перемещаясь, экскаватор раз¬
рабатывает три откоса выемки
—
два боковых и торцовый;
открытые, в
которых экскаватор, перемещаясь вдоль по¬
лосы, разрабатывает боковой и торцовый откосы.
Лобовыми проходками разрабатывают траншеи с дви¬
жением по оси
траншеи.
Основные схемы производства работ одноковшовыми
экскаваторами приведены в табл. 22.
Производство работ прямой лопатой. При работе пря¬
мой лопатой применяют только транспортные схемы, так
как вследствие малых линейных размеров рабочего оборудо¬
вания
экскаватор не может обеспечить достаточного объема
отвала
для
нормальной работы. Рабочее оборудование
прямую лопату применяют при устройстве разрезных и
пионерных траншей на карьерах, при разработке больших
котлованов и выемок в
дорожном и гидротехническом стро¬
ительстве.
В зависимости от условий работы экскаваторы с прямой
лопатой разрабатывают грунт лобовыми и боковыми про¬
ходками. В узких лобовых проходках для сокращения вре¬
мени
маневрирования транспорта устраивают промежуточ¬
ные въезды. В широких лобовых проходках экскаватор в
процессе работы перемещается на небольшие расстояния
в
правую и левую части забоя. Автомобили-самосвалы
подходят поочередно вдоль обоих откосов выемки.
При работе боковой проходкой экскаватор устанавли¬
вают так, чтобы он
разрабатывал грунт перед собой и с од¬
ной из боковых сторон. С другой боковой стороны устраи-
61


6
2


Рис. 16. Схема разработки глубокой выемки
/-—поперечными проходками скрепера; 2 —
продольными проходками скрепе¬
ра; 3—экскаватором,
оборудованным
прямой
лопатой; 4 —
экс каватором ,
оборудованным драглайном; I ... XII —последовательность проходок
вают землевозные пути. Наиболее распространенным типом
боковой
проходки
является забой, в
котором транспортные
пути и экскаватор расположены на одном уровне. При
сооружении глубоких выемок в гидротехническом и дорож¬
ном
строительстве проектная глубина выемок может зна¬
чительно
превышать технологические возможности экска¬
ватора. В этом случае глубокие выемки разбивают на усту¬
пыи
ярусы, высота которых должна соответствовать воз¬
можностям экскаватора (рис. 16). Верхнюю часть выемки
разрабатывают бульдозерами, затем часть выемки разраба¬
тывают скреперами, а оставшуюся часть разбивают на яру¬
сыи
разрабатывают экскаваторами, оборудованными пря¬
мой лопатой. Остающуюся часть грунта и откосы дорабаты¬
вают драглайнами.
Производство работ обратной лопатой. При работе
обратной лопатой применяют транспортные и бестранспорт¬
ные схемы
разработки. При этом грунт разрабатывают ло¬
бовыми и боковыми проходками, в которых ось рабочего
хода экскаватора смещают в сторону подхода транспортных
средств. Боковая проходка при работе обратной лопатой
может быть открытой и закрытой.
При закрытой боковой проходке грунт разрабатывают
по схеме на рис. 17, а и б. При открытой боковой про¬
ходке одна из сторон рабочего места остается свободной от
грунта (рис. 17, в). При закрытой и открытой боковых
проходках параметры разрабатываемого сооружения будут
различными. Так, при закрытой боковой проходке крутизна
обоих откосов выемки может быть задана одинаковой, но
может быть и разной. При этом во втором случае возмож¬
ная
глубина разработки может быть увеличена
в 1,6 раза.
При разработке выемки открытой боковой проходкой глу¬
бина разработки может быть увеличена еще на
20 %.
63


Рис. 17. Схема разработки вы¬
емок обратной лопатой
а
—
боковой закрытой проходкой
с
одинаковой крутизной откосов; б —
боковой
закрытой
проходкой
с
разной
крутизной откосов;
в—бо¬
ковой открытой проходкой
Рис. 18. Схема разработки вы¬
е м ок драглайном
а
—
боковой закрытой проходкой
с
одинаковой крутизной откосов; б —
боковой
закрытой
проходкой
с
разной крутизной откосов;
в—бо¬
ковой открытой проходкой
Рис. 19. Схема возведения на¬
сыпи из резервов
Рис. 20. Простые схемы вскрыш¬
ны х работ
а
—
одной
проходкой;
б—
двумя
проходками;
в—
двумя
про ходк а¬
ми в односторонний отв ал; г —
че¬
тырьмя проходками
а
—
разработка
б — разработка
в
—
расширение
1-1 .
II—II,
экскаватора
право го
резерва;
левого
резерва;
левого
резерва;
III—III
—
проходки
64


Однако при такой схеме возможный объем отвала и расстоя¬
ние
между отвалом и выемкой уменьшаются примерно
в
10 раз. При такой схеме работ (боковой открытой про¬
ходкой) необходимо использовать погрузку грунта в транс¬
порт.
Производство работ драглайном. Экскаваторы, оборудо¬
ванные
драглайном, могут разрабатывать грунт в отвал
или с
погрузкой в транспортное средство. В том и
другом
случае применяют лобовую или боковую проходку (рис. 18).
По сравнению с рабочим оборудованием обратной лопа¬
той оборудование драглайна имеет больший радиус копания
и
большую высоту разгрузки,
что позволяет
применять
их
при выполнении работ на крупных объектах.
При разработке узких траншей и выемок драглайном
экскаватор устанавливают по оси земляного сооружения
и
разрабатываемый грунт укладывают на правую или левую
сторону от выемки.
В дорожном строительстве драглайн
часто используют для возведения насыпей высотой до 3 м.
При этом работу ведут в такой последовательности. Сначала
экскаватором, установленным по оси /—I (рис. 19, а), раз¬
рабатывают левый резерв, укладывая грунт послойно в тело
насыпи. Затем экскаватор перемещается на другую сторону
насыпи
и
из
положения
//—II (рис. 19, б) укладывает
грунт во
вторую половину нижней части насыпи. Затем
экскаватор из положения III—III (рис. 19, в), разрабаты¬
вая
грунт,
увеличивает резерв и укладывает послойно
грунт в верхнюю часть насыпи.
Наибольшее распространение получили варианты бес¬
транспортных схем работы драглайном: выполнение работ
одной продольной проходкой с односторонним размещением
отвала
(рис. 20, а)\ двумя продольными проходками с раз¬
мещением отвалов по обеим сторонам выемки (рис. 20, б);
двумя продольными проходками с односторонним размеще¬
нием
отвалов
(рис. 20, в), четырьмя продольными проход¬
ками
с
двусторонним размещением отвалов (рис. 20, г)
В практике выполнения вскрышных работ в карьерах
применяют несколько вариантов совместной работы драг¬
лайна и бульдозера. Применяют схемы, в которых разра¬
ботка и
перемещение вскрышных грунтов осуществляются
бульдозером, а
укладка грунта в отвал
—
экскаватором
(рис. 21, а)\ разработка вскрыши осуществляется экскава¬
тором (рис. 21, а); разработка вскрыши осуществляется экс¬
каватором, а перемещение грунта в отвал
—
бульдозером
3 Зак. 1901
65


Рис. 21. Схемы вскрышных работ
экскаватором, оборудованным
драглайном
а—укладка грунта в отвал
экскаватором;
б—
укладка
грунта
в
отвал
бульдозером;
в—перекидка
грунта экскаватором
и
разравнивание
бульдо¬
зером; 1—3
—
проходки экскаватора
(рис. 21, б). На рис. 21, в показана комбинированная схема
работ.
По первой схеме вскрышные работы выполняют в следую¬
щем порядке. Бульдозер снимает верхний слой вскрышных
грунтов на всей площади участка и перемещает его за пре¬
делы разрабатываемого участка непосредственно в отвал.
С увеличением глубины выемки и при невозможности транс¬
портировать грунт за пределы участка бульдозер переме¬
щает вскрышные грунты до границ вскрываемого контура
по всей длине его. Далее грунт перемещается в отвал экска¬
ватором, который устанавливают за пределами вскрывае¬
мого участка. Перемещаясь по оси O1, параллельно границе
участка, экскаватор отсыпает перемещенный бульдозером
грунт в отвал /. Затем экскаватор устанавливают на этом
66


отвале и он, двигаясь по оси 02, перемещает доставленный
бульдозером грунт в отвал 2. Далее экскаватор, двигаясь
по оси 03, расположенной непосредственно у границы вскры¬
ваемого участка,
перемещает
оставшийся в выемке
грунт
в отвал 3.
При такой схеме организации работ бульдозер вынуж¬
ден транспортировать грунт к границе вскрываемого участ¬
ка, преодолевая длинные крутые подъемы, что снижает его
производительность. Эта схема находит применение при
разработке участков шириной 50...60 м с глубиной залега¬
ния
вскрышных
пород 3...4 м.
При второй схеме
с
использованием
экскаватора на
разработке вскрышных пород, а бульдозера
—
на отвалооб-
разовании вскрываемый участок разбивают на проходки
максимальной для данного экскаватора ширины. Разраба¬
тывая грунт боковыми проходками, экскаватор перемещает
его во
временные отвалы. Бульдозер транспортирует грунт
из
временных отвалов в постоянные,
расположенные за
пределами вскрываемого участка. Из последней проходки
экскаватор перемещает грунт в постоянный отвал. Сущест¬
венным недостатком этой схемы является малоэффективный
способ отвалообразования бульдозером, так как основной
объем грунта в постоянном отвале размещается на большой
площади. Бульдозер,
какив
первом случае, вынужден пре¬
одолевать длинные и крутые подъемы, перемещаясь по
разрыхленному грунту,
что
снижает
его
производитель¬
ность.
Третья схема выполнения вскрышных работ (комбини¬
рованная) заключается в следующем.
Бульдозер снимает
верхний слой вскрышных грунтов и транспортирует их
за
пределы вскрываемого участка в постоянный отвал. За¬
тем
вводят
в
работу экскаватор, который, передвигаясь
вдоль откоса выработки, перемещает грунт, доставленный
бульдозером к этому откосу, в отвал 1. Последующее пере¬
мещение грунта в отвал 2 экскаватор производит, переме¬
щаясь по отвалу 1. Высокий уровень стоянки экскаватора
способствует увеличению объема отвала 2. Если в отвал 2
нельзя уложить весь грунт, дальнейшее перемещение грунта
в
отвал
3 осуществляет бульдозер.
Комбинированную схему выполнения
земляных
работ
применяют при разработке участков шириной 30...40м
мощностью вскрышных грунтов 4...5 м.
При этой схеме до¬
стигается
высокая
производительность обеих машин, вхо¬
дящих в комплект, так как
бульдозер перемещает грунт на
3*
67


Рис. 22. Схемы применения обору¬
дования грейфера
на
канатной
подвеске
а—
засыпка
паз ух;
б—
разработка
котлована
под опускной колодец; 1 —
грунт для засыпки
пазух (отвал); 2 —
сл ои
грунта,
уплотняемые
трамбов¬
ками; 3 —
шпальная
клет ка;
4—
на¬
сы пь
сравнительно небольшое расстояние без больших подъемов,
а экскаватор разрабатывает разрыхленный грунт.
Пример применения комбинированных схем вскрышных
работ
—
строительство канала Северный Донец—Донбасс,
где почти вся разработка грунта на участках канала с пес¬
чаными
грунтами выполнялась драглайнами.
Производство работ грейфером. Экскаваторы с грейфер¬
ным рабочим оборудованием применяют для погрузки и раз¬
грузки сыпучих грунтов (песка, шлака, щебня, гравия),
а также для рытья колодцев, котлованов под фундаменты
отдельно стоящих сооружений, опор линий электропере¬
дачи, силосных башен, зачистки траншей при строительстве
магистральных трубопроводов. В комплексе земляных
ра¬
бот при строительстве жилых зданий и в промышленном
строительстве грейферное оборудование применяют для
рытья различных углублений, котлованов сложного
про¬
филя и для обратной засыпки
фундаментов. Экскаватор
также отрывает все углубления и приямки, предусмотрен¬
ные
проектом, на участках, разработанных драглайном.
Схема выполнения
работ грейфером при засыпке грунта
в пазухи котлованов и за стенки фундаментов показана на
рис. 22, а. Эти работы выполняют по мере готовности фун¬
даментов. Оборудованный грейфером экскаватор, переме¬
щаясь вдоль бровки котлована по периметру, набирает из
отвала грунт и укладывает его
равномерно небольшими сло¬
ями в
пазухи или за стенку фундамента. Высота насыпанно¬
го
грейфером слоя грунта не должна превышать 1...1,5m*
Этот грунт разравнивают с помощью бульдозеров (при стес¬
ненных
условиях
—
вручную) и уплотняют трамбовочными
68


плитами, пневматическими трамбовками или другим спо¬
собом.
Экскаваторы, оборудованные грейфером, являются ве¬
дущими в комплектах машин, выполняющих земляные ра¬
боты по устройству котлованов под опускные колодцы на
строительстве металлургических предприятий. Так, соору¬
жение скиповой ямы методом опускного колодца осуществ¬
лялось в следующем порядке (рис. 22, б). Колодец в^форме
неправильного шестиугольника
высотой
11м и кассой
1200 т был установлен на грунт. Рядом с ним на грунтовой
подушке и шпальной клетке было подготовлено место для
установки экскаватора, оборудованного грейфером. Экска¬
ватор грейфером разрабатывал грунт внутри
колодца
и отсыпал его в отвал.
Погрузку грунта из отвала на транс¬
порт осуществлял второй экскаватор, оборудованный пря¬
мой лопатой. По мере выработки грунта внутри колодца
последний опускался
под действием собственного веса.
Наиболее эффективно применение грейфера для устрой¬
ства котлована под опускные колодцы при наличии грун¬
товых вод, так как
конструкция грейферного ковша позво¬
ляет разрабатывать грунт под водой. Гидравлические экс¬
каваторы, оборудованные грейфером, успешно выполняют
выемки
под
отдельно
стоящие
опоры.
Производство работ экскаваторами с телескопическим
оборудованием. Применение телескопического оборудова¬
ния позволяет выполнять
планировочные работы на откосах
насыпей и выемок, работая снизу вверх или сверху вниз,
а
также
производить работы в стесненных условиях.
11. СОСТАВ И СОДЕРЖАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ КАРТ
Обширный опыт производства земляных работ трестом
Союзэкскавация позволил разработать типовые технологи¬
ческие
карты
производства отдельных технологических
процессов производства механизированных земляных ра¬
бот. Параллельно с этим был обобщен опыт выполнения
комплексных земляных
работ при сооружении домен, цехов
коксохимического и сталелитейного производства [14, 15,
22].
Применение типовых технологических карт оказывает
большую помощь производственникам при организации
земляных работ непосредственно на объекте, а также
про¬
ектировщикам при разработке проектов производства работ.
69


Технологические карты отражают производство различ¬
ных видов земляных работ наиболее прогрессивными мето¬
дами
с
применением современной техники. Составными
частями каждой типовой технологической карты являются:
схемы
расстановки землеройных машин, механизмов и
транспортных средств в забое, состав комплектов машин,
их производительность, порядок производства работ, по¬
следовательность выполнения
операций, расход основных
эксплуатационных
материалов,
состав
обслуживающего
персонала , выработка на одного рабочего, затраты машино-
смен и
труда на 1000 м3 грунта, указания по технике без¬
опасности
при производстве земляных
работ.
Производительность машин и выработка на одного ра¬
бочего определены в технологических картах по действую¬
щим нормам. Кроме того, в технологических картах при¬
водится расчетная (эксплуатационная) производительность
машин и механизмов и
соответствующая им выработка на
одного рабочего. В картах учитывается увеличение выра¬
ботки за счет совмещения и
сокращения операций рабочего
цикла, уменьшения угла поворота на выгрузку, улучшения
использования рабочего времени, соответствия объема ков¬
шей экскаваторов объему транспортных средств, уменьше¬
ния
потерь времени на перемещение из забоя в забой и т. п.
Требуемое количество транспортных средств для пере¬
возки грунта определено по сменной производительности
автомобилей-самосвалов в зависимости от расстояния транс¬
портировки и групп грунтов.
Типовые технологические карты разработаны на выпол¬
нение земляных
работ экскаваторами различных марок в
автотранспорт и в отвал; на разработку выемок скреперами
с укладкой грунта в насыпи или отвалы; на зачистку дна
траншей и котлованов экскаватором ЭО-4112 оборудован¬
ным
стругом; на разработку грунтов 1...Ш групп бульдо¬
зерами; на срезку растительного слоя бульдозерами с пере¬
мещением в кавальер; на
разработку грунта сезонного
промерзания в котловане экскаваторами прямая лопата с
погрузкой в автотранспорт; на рыхление грунта сезонного
промерзания рыхлителями и баровыми машинами, на об¬
ратную засыпку пазух котлованов и траншей экскавато¬
рами, оборудованными грейфером, а также бульдозерами;
на зачистку откосов насыпей экскаваторами с планировоч¬
ным отвалом; на уплотнение грунта в насыпях; на устрой¬
ство съезда в котлован и другие работы. Технологические
карты облегчают инженерный труд при разработке ППР.
70


Типовая технологическая карта на выполнение одного
из
процессов земляных работ включает: общую схему
работ, расчет потребности в механизмах
—
их количество
и
номенклатуру, расчет расхода эксплуатационных матери¬
алов —
топливного и смазочного материалов, рабочих жид¬
костей, основные правила безопасного
ведения
работ.
Глава 3. ПРАВИЛА ВОЗВЕДЕНИЯ
ЗЕМЛЯНЫХ СООРУЖЕНИИ
12. РАЗНОВИДНОСТИ ЗЕМЛЯНЫХ СООРУЖЕНИЙ
По своему назначению земляные сооружения подразде¬
ляются на гидротехнические (плотины, дамбы,
каналы
и др.), дорожные (земляное полотно автомобильных и же¬
лезных
дорог), ирригационные и мелиоративные (пруды
и водоемы, водоподводящие, оросительные и осушительные
каналы и др.), промышленного и гражданского строитель¬
ства (вертикальная планировка площадок, траншеи, котло¬
ваны и
др.).
В зависимости от срока службы земляные сооружения
подразделяются на постоянные (выемки и насыпи дорог,
дамбы, плотины, нагорные канавы, кюветы и др.)
и
времен¬
ные
(траншеи для фундаментов зданий и сооружений или
для прокладки трубопроводов и кабелей различного на¬
значения,
котлованы
основных
сооружений, перемычки
и
др.) .
Постоянные земляные сооружения
выполняют
свои
функции на протяжении длительного периода. Временные
земляные сооружения служат лишь для ограждения како¬
го-либо участка строительства, строящегося здания или
сооружения до окончания строительства от воздействия
проточных или грунтовых вод, а также для размещения
в них подземных частей зданий и сооружений или подзем¬
ных
магистралей. По окончании
строительства временные
сооружения ликвидируют.
Земляные сооружения строят в форме выемок (траншеи,
котлованы и
др.) или насыпей (плотины, дамбы и др.) .
Земляные сооружения, строящиеся на косогоре, могут со¬
стоять
частично
из
выемок,
частично
из
насыпей.
В промышленном и жилищно-гражданском строитель¬
стве наиболее часто приходится выполнять работы, связан¬
71


ные с
планировкой площадок, устройством котлованов и
различных траншей. В промышленном и
гражданском
строительстве выемки под фундаменты стен зданий имеют
относительно
небольшую глубину и ширину при значи¬
тельной длине. Вынутый грунт складируют в отвалах, рас¬
положенных поблизости, и
используют для обратной засып¬
ки
пазух.
Вертикальная планировка площадок под некоторые про¬
мышленные объекты, насыпи автомобильных и железных
дорог, плотины, дамбы, а также обратные засыпки пазух
зданий и сооружений
—
все эти объекты относятся к каче¬
ственным насыпям.
Качественные насыпи должны удовле¬
творять определенным требованиям по составу, влажности
и
характеристике грунтов, устойчивости,
плотности и водо¬
непроницаемости.
В плотинах для лучшего обеспечения устойчивости уст¬
раивают так называемый зуб в виде выемки, заполненной
качественным
грунтом, укладываемым
и
укатываемым
по¬
слойно.
Важнейшим требованием к земляным сооружениям так¬
же является
устойчивость не только оснований, но и
их
боковых поверхностей. Крутизна откосов
и
устойчивость
оснований регламентируются строительными нормами
и
правилами (СНиП).
Выемки котлованов и дорожного полотна должны быть
защищены
от
переувлажнения
поверхностными водами,
стекающей со склона
местности дождевой и талой водой,
устройством нагорных каналов, кюветов и банкетов.
13. БАЛАНС И ПЛАН ПОТОКОВ ЗЕМЛЯНЫХ МАСС
Баланс земляных масс по
строительной площадке сла¬
гается из объемов планировочных работ, выемок и насыпей,
обратных засыпок. Разница между объемами, получаемыми
от
разработки выемок, и объемами, потребными для насы¬
пей и обратных засыпок, должна быть наименьшей.
При разработке баланса земляных масс необходимо учи¬
тывать множество
факторов: назначение сооружения, общие
планировочные
отметки,
физико-механические свойства
грунтов оснований, требования к грунтам сооружений,
по¬
требность в грунтах и т. д.
Баланс объемов земляных работ является основным тех¬
ническим
документом, устанавливающим порядок ведения
работ, размещения грунта и исключающим его произволь¬
72


ную укладку и многократное перемещение. Перед разра¬
боткой выемок и насыпей растительный слой грунта срезают
и
складируют за пределами строительной площадки для
использования при рекультивации. Одновременно с разра¬
боткой баланса
земляных
масс
разрабатывается схема
перемещения грунта по кратчайшему расстоянию. Опреде¬
ляются
средние расстояния транспортировки грунта, пред¬
ставляющие собой расстояние между центрами .тяжести
объемов грунта выемки
и
насыпи.
14. ОСНОВНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРАВИЛА
ВОЗВЕДЕНИЯ ЗЕМЛЯНЫХ СООРУЖЕНИЙ
При выполнении
земляных
работ по бестранспортной
схеме
отвалы
грунта размещают так, чтобы обеспечить
свободный доступ механизмов к котловану или траншее
и защитить земляное
сооружение от затопления внешними
водами. Ширина траншеи по дну выбирается с учетом диа¬
метра укладываемых труб и должна
быть больше их на
0,3...1,4 м.
Для возведения насыпей дорог допускается применение
крупнообломочных и песчаных грунтов, содержащих более
50 % частиц крупнее 0,25 мм и не более 6 % глинистых час¬
тиц размером менее 0,005 мм, а также пылеватых
супесей,
содержащих менее 50 % частиц крупнее 0,25 мм, суглинков
в
твердом и тугопластичном состоянии с коэффициентом
концентрации, превышающим нормативные не более чем
0,25.
.Жирные глины, меловые, тальковые и
трепельные грун¬
ты для возведения планировочных и дорожных насыпей
применять нельзя. Не разрешается также применять для
этих
целей
засоленные
грунты,
содержащие более 8 %
легкорастворимых солей при хлоридном и сульфатно-хло-
ридном засолении и более 5 % при сульфатном, хлоридно-
сульфатном и содовом засолении. Нельзя укладывать в на¬
сыпи
илистые
суглинки, песок
с
примесью
ила
и
торфа.
Дорожные насыпи возводят,
как
правило, из однород¬
ных
грунтов. При использовании разнородных грунтов
следует выдерживать следующие правила.
Слои насыпи должны быть из однородных грунтов. Если
слой насыпи из песчаных грунтов расположен вверху, его
нижняя
поверхность может быть горизонтальной (рис. 23, а).
Если слой насыпи из песчаного грунта расположен внизу
(рис. 23, б), его
поверхность должна иметь поперечный
73


Рис. 23. Схемы заложения слоев разнородных грунтов в теле насы¬
пи:
песчаный слой вверху (а), песчаный слой снизу (б), песчаный
слой расположен между глиняными слоями (в)
1 —песок; 2 — глина
уклон от оси насыпи к ее откосам, равный 0,04...0,l. Схема
многослойной насыпи и характер поверхностей слоев при¬
веден на рис. 23, в.
Допускается также возведение насыпей
из неоднородных грунтов
—
песков, суглинков и гравия,
если они представлены в виде естественной смеси.
При возведении насыпи из скальных грунтов ее верх¬
нюю часть высотой не менее 0,5 м отсыпают щебенистым
грунтом с размером отдельных частиц —
валунов не более
200 мм.
Насыпи по всей ширине отсыпают горизонтальными
слоями от откосов к
середине, а на переувлажненных
и сла¬
бых основаниях, на болотах и марях отсыпку слоев до вы¬
соты насыпи 3 м начинают от оси насыпи к откосам, а затем
насыпь отсыпают слоями от откосов
к
середине. Поверх¬
ность каждого отсыпаемого слоя насыпи следует поддержи¬
вать в состоянии, исключающем возможность образования
скоплений воды. Насыпи, возводимые без искусственного
уплотнения грунта, следует отсыпать по высоте с запасом
на
осадку, величина которой зависит от характеристик
грунта (табл. 23).
Нижнюю часть
насыпей, подверженных постоянному
или
периодическому подтоплению, а также отсыпаемых
в
воду, следует отсыпать из скальных, предварительно раз¬
рыхленных или крупнообломочных грунтов, крупного песка
и песка средней крупности.
Насыпи высотой до 6 м в незатопляемых местах допу¬
скается возводить из слежавшихся котельных шлаков, если
они
содержат до 15 % несгоревшего угля,
или из кислых
и
нейтральных металлургических шлаков без ограничений.
Откосы насыпей не разрешается покрывать грунтом с
худшими дренирующими свойствами, чем
у грунта, уложен¬
ного в тело насыпи, за исключением покрытия песчаных от¬
косов глинистым грунтом для защиты от выдувания и рас¬
тительным
грунтом при укреплении откосов посевом много¬
летних
трав.
74


23. Осадка насыпей, возводимых без уплотнения грунта, %
Способ возведения насыпи
самосвалами,
драглайна¬
скреперами,
ми, грейде¬
Грунт
бульдозерами
рами-элева¬
торами
высота насыпи, м
До4
| 4...10 10...20 До 2
| 4...10
Мелкий песок
3
2
1,5
4
3
Крупный песок, супесь, легкий су¬
4
3
2
6
4
глинок
То же, с примесью гравия
8
6
4
10
5
Тяжелые суглинок, глина с грави¬
9
7
6
10
8
ем
Мергель, сланцевая глина, мелкий
9
8
6
10
9
известняк
Разборная скала, сланцы
6
5
3,
—
—
Разрушенные скальные породы
4
3
2
—
—=-
По типовым поперечным профилям возводят насыпи из
глинистых тугопластичных грунтов в районах подвижных
песков; на болотах I и III типов глубиной до 4 м и II типа
глубиной до 3 м
при поперечном уклоне дна болот I типа
некруче1:10,IIтипа
—
не
круче1:15иIII типа не
круче
1:20.
Для типовых поперечных профилей крутизна откосов
принята следующей:
Для насыпей высотой
до
12м
из
скальных
слабовыветривающихся и
щебенистых
грунтов,
крупного
и
средней
крупности песка,
гравия,
гальки
1:1,5
То же, из песка мел кого и пылевато¬
го,
глинистых
грунтов, включая лес-
сы и лессовидные суглинки:
в
верхней части высотой до 6 м
1:1,5:1:1,75*
в нижней части
1:1,75;1:2*
Для насыпей высотой до 6 м из гли¬
нистых грунтов тугопластичной кон¬
систенции
1:2;1:1,75**
*
для
пылеватых
грунто в в районах
избыточного увлажнения
и одноразмерных мелких песков;
**
для дорог IV и V категорий.
По индивидуальным проектам возводят насыпи высотой
более 12 м; на болотах I и III типов глубиной более 4 м
и II типа глубиной более 3 м; на косогорах круче 1 : 3; на
75


вечномерзлых грунтах; в районах с сейсмичностью более
9 баллов и др.
При отсыпке насыпей на косогорах, имеющих крутизну
от 1 : 5 до 1 : 3, для устойчивости насыпей независимо от
их
высоты
нарезаются уступы с шириной полок
1...3m
и высотой до 2 м. Полки уступов должны иметь поперечный
уклон в низовую сторону, равный 0,01...0,02; стенки
уступов при
их высоте до 1 м должны быть вертикальными,
а
при большей высоте
—
с
откосами
крутизной 1 : 0,5
(рис. 24).
На косогорах, сложенных из крупнообломочных и пес¬
чаных
грунтов, не покрытых растительностью, устройство
уступов не требуется.
На равнинных участках местности и в
пределах косого¬
ров крутизной до 1 : 10, при высоте насыпи железных дорог
менее 0,5 м и автомобильных дорог менее 1 м, и на косого¬
рах с устойчивыми грунтами крутизной от 1 : 10 до 1:6
при высоте насыпи до 1 м необходимо производить срезку
дерна. При высоте насыпи более 1 м срезка дерна не произ¬
водится, но перед отсыпкой насыпи из глинистых
грунтов
производится
вспахивание
основания.
Для земляных насыпных плотин материалом могут слу¬
жить самые
разнообразные грунты, которые должны обла¬
дать основными качествами
—
водонепроницаемостью, проч¬
ностью и водоустойчивостью
—
суффозиоиной прочностью.
Для водоподпорных гидротехнических сооружений
—
плотин и дамб пригодны мелко- и
среднезернистые песчаные
грунты, супеси и суглинки, возможно применение глин
(при условии защиты их откосов от промерзания и иссуше¬
ния),
лессовые
грунты, суглинки с примесью щебня.
В плотинах, сооружаемых из нескальных грунтов,
каж¬
дая часть должна выполняться из грунтов, обладающих оп¬
ределенными
качествами:
защитный слой должен быть
прочным и водоустойчивым, ядро и понур водонепроницае¬
мыми;
экраны
—
пластичными,
водонепроницаемыми
и
прочными;
грунты,
укладываемые
у верхового
откоса,
должны
быть водонепроницаемыми,
а
в
зоне
низового
откоса водопроницаемыми, так как это ведет к снижению
кривой депрессии близ этого откоса и к увеличению его
устойчивости; материал дренажных призм и обратных филь¬
тров должен быть пористым. Примером может служить
высоконапорная земляная плотина в г.
Алуште высотой
60 м, построенная из суглинков с примесью скальных пород
(рис. 25). Нижняя часть строительной перемычки была со-
76


Рис. 24. Поперечные профили на¬
сыпи для
железных
(а) и авто¬
мобильных (б) дорог, возводимых
на косогоре
1— кювет; 2 —
насып ь;
3— уступ; √ —
банкет; 5 —
нагорная канава
Рис. 25 . Поперечный профиль зем¬
л ян ой плотины
/—
дренажная
призм а;
2 — низовая
призма; 3 —
'ядро; 4 —
зуб; 5— верхо¬
вая
призма; 6 —
верхняя
часть строи¬
тел ьно й
перемычки; 7 —
нижняя
част ь
строительной перемычки
оружена из суглинка с включением до 50 % скальных пород
(размер частиц 2...200 мм), верхняя часть —
из суглинка
с
включением
до 60...70 %
скальных
пород (2...200 мм),
верховая и низовая призмы
—
из суглинка с включением
более 50 % скального грунта крупностью 2...300 мм, яд¬
ро
—
из
суглинка с включением до 50 % скальных пород
(размер частиц 2. ..150 мм), зуб—
из
суглинка с включе¬
нием
до
20% скальных пород (2...100 мм), дренажная
призма
—
из
скальных
пород крупностью 150...500 мм.
Не допускается устройство плотин из грунтов, содержа¬
щих более 5 % неразложившихся органических примесей
(гумус, перегной) и растворимые соли; из грунтов, прони¬
занных
корнями растений; а также из мельчайших песчано¬
илистых или илистых
грунтов, легкоподвижных при насы¬
щении их водой.
При возведении насыпей (плотин, дамб) на водонасыщен¬
ных и обводненных основаниях до начала их отсыпки необ¬
ходимо обеспечить отвод поверхностных вод и осушение
основания
для
качественного
сцепления
укладываемого
77


грунта с грунтом основания.
Несоблюдение этих требова¬
ний нередко приводит к авариям сооружений.
До начала производства основных работ все виды зем¬
ляных
сооружений (котлованы, траншеи, канавы, грунтовые
карьеры и др.) должны быть обеспечены постоянными или
временными водоотводными устройствами. Постоянные во¬
доотводные устройства должны предусматриваться в проек¬
тах сооружений, а временные в проектах производства
земляных работ (ППР).
Водоотвод поверхностных вод может осуществляться
путем размещения отвалов грунта или кавальеров с нагор¬
ной стороны выемок, устройства водоотводных канав с на¬
горной стороны выемки или насыпи.
Расстояние между верхней бровкой откоса выемки или
насыпи и ближайшей нагорной канавой должно составлять
для постоянных сооружений не менее 5 м, а для временных
не менее 3 м.
Поверхность грунта между сооружением и
нагорной канавой должна планироваться с уклоном 2...4 %
в
сторону нагорной канавы.
Отступление от основных технологических правил воз¬
ведения земляных сооружений, заключающееся в недоста¬
точно качественных исследованиях несущих способностей
грунтов оснований сооружений, допущении воды между
основанием
и
телом
уложенного грунта,
использовании
грунтов, не допустимых для возведения насыпей, приводит
к
авариям сооружений.
15. РАЗБИВКА СООРУЖЕНИЙ, ЭЛЕМЕНТЫ ТРАССИРОВАНИЯ
ЛИНЕЙНЫХ СООРУЖЕНИЙ
Перенесение проекта на местность производится после
проведения подготовительных работ: установления длин
линий, углов и высот,
определения точек проектируемой
системы и сооружений и положения этих точек относитель¬
но
геодезической сети.
Непосредственно перед началом работ по разбивке соору¬
жений проверяют сохранность знаков, закрепляющих пунк¬
ты геодезической основы. После этого переносят на мест¬
ность основные оси сооружений.
Разбивку линейных земляных сооружений выполняют
по
разбивочным чертежам, привязанным к сетке координат
данной площадки. Разбивку промежуточных осей сооруже¬
ний осуществляют непосредственным измерением расстоя¬
ний от основных разбивочных осей.
78


1⁄8≡3⁄81⁄8w1⁄81⁄8
Рис. 26 . Разбивка границ земляных сооружений: выемок на гори¬
зонтальной поверхности (а), выемок на
местности,
имеющей уклон
(б), насыпей на горизонтальной поверхности (в) и насыпей
на
ме¬
стности, имеющей уклон (г)
/«■колышек контура; 2 ≡
колышек
контрольный
Независимо от типа сооружения необходимо разбить ось
земляного сооружения, определить положение линий
пере¬
ломов
спланированной поверхности,
линий
пересечения
откосов насыпей и выемок с поверхностью земли,
линии
пересечения дна выемок с откосами.
При разбивке осей
зданий устанавливают
главные
оси
—
две пересекающиеся под прямым углом прямые ли¬
нии, относительно которых в плане располагают части зда¬
ний.
После разбивки главных осей на местности на расстоя¬
нии 2...3 м от наружных граней стен будущего здания или
верхней бровки откоса
устраивают обноску, на которую
переносят главные оси.
Дальнейшую разбивку ведут от
этих линий непосредственным промером стальной рулеткой
по
верхней кромке досок обноски.
От вынесенной на
местность оси сооружения колыш¬
ками обозначают границы верхней бровки откоса и дна
выемки.
На местности с незначительным поперечным уклоном
(рис. 26) расстояние а от оси до границы выемки или насыпи
влево
или
вправо вычисляют
по
формуле
a=
(θ 2)-f - hm,
гдеb—
ширина выемки по дну; h — высота выемки или насыпи в
данном сечении; tn —
коэффициент заложения откоса.
79


Рис. 27. Разбивка кривых: способом прямоугольных координат (а);
то же, кратных кривых (6); то же, углов (в)
На участках
местности,
(рис. 26, б), расстояния до
формулам:
имеющих
поперечный уклон
границ выемки вычисляют по
п—т
b
i
\п
—
I—
hm
,
\2
)n--m
гдеа—
расстояние от оси до начала откоса выемки (насыпи) вверх
по
крутизне; а"
—
то же, вниз по
крутизне;
п—
коэффициент кру¬
тизны
ската
местности.
Приведенные формулы применяют и
для
вы чис лен ия
расстояний до границ откосов дамб, дорожных насыпей
(рис. 26, в, г).
Для контроля заложения откосов
при разработке кана¬
лов,
выемок,
отсыпке дамб, плотин и
дорожных насыпей
устанавливают откосники, представляющие собой столбы,
к
которым под соответствующим углом прибиты доски.
При разбивке дорожных трасс в углах поворотов про¬
изводят детальную разбивку кривых по одному из трех спо¬
собов:
1. Способ прямоугольных координат
—
перпендикуля¬
ров (рис. 27) осуществляется от тангенса, а за начало
коор¬
динат принимают начало кривой (НК). Координаты точек
кривой вычисляют
по
формулам
x=tfsiπβ∙,
y≈R(1—
cos р); β == 180o R (πR).
2. Способ кратных кривых. Этот способ применяют при
разбивке длинных кривых,
когда использование способа
перпендикуляров
по каким-либо причинам затруднительно.
Кривую АСВ (рис. 27, б) делят на две равные части. Для
получения Ву
или
Byι откладывают от точек Л и В в на¬
правлении вершины угла отрезок,
равный:
Λ-Rtg(φ4).
80


Каждую вспомогательную кривую разбивают способом
перпендикуляров. В зависимости от
радиуса кривой поло¬
жение точек кривой на местности обозначают через 5, 10
или 20 м.
Чем меньше радиус кривой, тем меньший берут
интервал.
3. Способ углов (рис. 27, в) основан на том, что
равным
дугам окружности соответствуют равные центральные углы,
а
угол между касательной и хордой, соединяющей дугу,
равен половине центрального угла.
Длина хорды
S1 =2R sin (φo 2),
расстояние между точками по кривой
R=
2πRφo 360o = πflφ
°
/180° .
По этому способу разбивку ведут так: по заданному интер¬
валу разбивки кривой R вычисляют центральный угол
<р°
=
/<1807(л/?), а затем длину хорды S1. Устанавливают
теодолит в точке Л
иот
направления АВ строят угол φ 2
ипо
этому направлению откладывают расстояние Si. Затем
строят угол φ и откладывают расстояние S2
=
2^sin<р
и
т. д.
[12].
По мере производства работ необходимо регулярно
производить периодические проверки состояния разметоч¬
ных колышков и вешек, производить повторные геодезиче¬
ские замеры и восстановление
разметочной сети.
16. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ
В процессе производства земляных работ систематиче¬
ски осуществляется контроль их качества. Основными кри¬
териями качества работ являются соблюдение заданных
геометрических размеров сооружения и требуемой плот¬
ности
грунта.
Проверка соответствия действительных геометрических
параметров проектным производится с помощью геодезиче¬
ских
замеров.
Нормативными материалами установлены
допустимые отклонения геометрических размеров (табл. 24).
В ряде случаев для проведения таких контрольных работ
используются приборы, изготовленные строителями. Так,
например [121, для контроля углов откосов применяют
маятниковый прибор (рис. 28, а), корпус которого закреп¬
лен на деревянной рейке длиной два метра. Прибор закреп¬
лен
на
верхнем конце рейки, поэтому замеры можно вы¬
полнять, находясь на насыпи у бровки откоса выемки. Это
81


fi)
Рис.
28.
Прибор для
контроля
крутизны откосов. Установка при¬
бора на откосе (а); схема прибо¬
ра (б)
/—
ручка рейки; 2 —
корпус
прибора;
3—
прибор; 4 —
деревянная рейка; 5 —
размеченный диск; б —
указатель; 7 —
рычаг;
8—
ос ь;
9—
подшипник
оси;
10 — боковые стенки
представляет значительное преимущество с точки зрения
техники
безопасности
и
особенно
важно
при
замерах
крутизны
откоса
выемок,
заполненных
водой.
Принцип действия такого прибора основан на том, что
при изменении угла наклона корпуса маятник всегда зани¬
мает нижнее положение, а рычаг вертикален, поэтому ука¬
затель
фиксирует на шкале угол наклона корпуса, а следо¬
вательно,
и
угол откоса.
С помощью ручки рейку устанавливают у верхней бров¬
ки
откоса
земляного
сооружения,
после
чего
на
шкале
определяют крутизну и угол откоса.
24. Допустимое отклонение геометрических параметров
основных земляных сооружений (котлованов, насыпей, канав)
Параметр
Допустимое
отклонение
Способ
проверки
Отметка бровки или оси сооруже¬
ния, м
Продольный уклон дна выемки
±0,05
Нивелировка
0,005
То же
Уменьшение минимально допусти¬
мых уклонов дна канав
и дрена¬
жей
Не допускается
»
Отметка дна котлована после до¬
работки, м
0,05
Сужение земляного полотна
Не допускается
Промером
через 50 м
Ширина верха сливной призмы, м
Крутизна откосов, %:
0,1
То же
увеличение
Не допускается
Промером на
каждом пикете
уменьшение
5...Ю
То же
Ширина насыпных берм, м
0,15
Промером
через 50 м
Ширина канав, м
0,1
То же
Уменьшение поперечных размеров
кюветов
Не допускается
82


25. Объем грунта, с которого берется одна контрольная проба
Определяемый параметр
Грунт, тыс. м3
из карьера
| из насыпи
Для сооружений I, II, III классов
плотность
и
влажн ость
грунта:
0,1...0,2
связного и песчаного без круп¬
н ых включений
5...10
гравелисто-галечного и мелко¬
зернистого
с
включением
к рупных фракций
5...10
0,2...0,4
Для сооружений I и II классов
все параметры любых грунтов
50... 100
20...50
Основным критерием качества грунта, уложенного в зем¬
ляное
сооружение, является его плотность. Работы по конт¬
ролю качества грунта осуществляют специальные лабора¬
тории по контролю.
Кроме основных
характеристик грунта (плотности и
влажности), полевыми лабораториями систематически кон¬
тролируются грунты в карьерах при возведении сооружений
I и II классов, и
периодически производятся более полные
исследования физико-механических свойств укладываемого
грунта в сооружения.
В табл. 25 приведены объемы грунтов, у которых берется
одна контрольная проба. В начальный период производства
работ по укладке грунта в сооружение количество отбирае¬
мых
контрольных проб может быть больше, чем указано
в табл. 25. Пробы грунта обратных засыпок пазух фунда¬
ментов
гидротехнических сооружений следует отбирать
обязательно на расстоянии 0,2 м от фундамента.
Для сооружений I и II классов, кроме контроля качества
грунта, уложенного в сооружение, выполняют
контрольные
исследования грунта в карьере по характерной в литологи¬
ческом
отношении
вертикали для каждого характерного
пласта, исходя из ориентировочного расчета,— одна проба
на
определенное количество грунта в карьере (табл. 25).
В дорожном строительстве ровность поверхности в про¬
цессе устройства основания и покрытия следует проверять
регистрацией просветов под трехметровой металлической
рейкой. На каждой захватке через равные расстояния де¬
лают 100... 130 измерений просветов. На основе полученных
83


в
результате замеров отметок следует вычислить алгебраи¬
ческие разности отметок
точек
по
формуле
=
Н(l÷2)2=Н
г+1»
где
Hι,
z∙+1, Hι+2
—
отметки
смежных
точек
нивелирования.
При этом 90 % замеров отклонений должны быть в пре¬
делах допускаемых величин, а 10 % не должны превышать
их более чем в 1,5 раза. Отметки следует измерять на рас¬
стоянии
0,75... 1 м
от
кромки откоса.
Планирующая способность машины
оценивается
при
планировке полос
коэффициентом сглаживания Λc, опреде¬
ляемого согласно ГОСТ 22946—78. по
формуле
Kc=σlσ2>
где σ1
—
среднеквадратичное отклонение от средней линии факти¬
ческих высотных отметок поверхности до работы; σ2
—
то же, после
первой проходки машины.
Замеры рекомендуется производить с помощью геодези¬
ческих
приборов.
17. ОСВЕЩЕНИЕ РАБОЧЕГО МЕСТА ЗЕМЛЕРОЙНЫХ МАШИН
Для всех участков, на которых производятся работы,
предусматривают общее равномерное освещение не менее
2 лк. В местах, где предполагается разработка грунта или
отсыпка
его
в
насыпи,
предусматривают дополнительное
освещение (табл. 26). Если на площадке трудно обеспечить
освещение с помощью проводных линий, применяют осве¬
щение прожекторами, устанавливаемыми на типовых пере¬
носных
опорах.
Требуемый световой поток, необходимый для освещения
площадки, определяют по
формуле
F=
Fcp SK3Kπ,
гдеF—
требуемый световой поток, лк; Fcp
—
освещенность
по
нормам, лк; <S —
освещаемая площадь, м2; Kι3
—
коэффициент за¬
паса, Λ3 = 1,2 ... 1,5; Кп— коэффициент, учитывающий потери
света
(Кп
—
1,5).
Число прожекторов п определяют по формуле
^=(Γ f∏)η,
где Fπ
—
световой поток прожектора; η
—
КПД прожектора, η
—
=
0,38.
Отвалы грунта в ночное время освещают прожекторами
на
переносных
основах.
84


26. Нормы освещенности строительных площадок, участков работ
Участок работы
Плоскость, для ко¬
торой нормирует¬
ся освещенность
Уровень поверхно¬
сти, на которой
нормируется
освещенность
Наимень¬
шая осве¬
щенность,
лк
Разработка грунта
в
карьерах
и
кот¬
ло вана х
Вертикальная со
стороны
машини¬
ста
По
всей
высоте
рабочего места
и
по всей высоте вы¬
грузки
10
Устройство тран¬
шей
для
фунда¬
ментов, коммуни¬
каций и т. д.
Горизонтальная и
вертикальная
На
уровне
дна
траншеи
10
Планировочные
работы, произво¬
димые бульдозе¬
рами, катками
и
Др.
В плоскости обра¬
батываемых пло¬
щадок
На уровне обра¬
батываемых пло¬
щадок
10
Укладка
основа¬
ний под дорожные
покрытия
Горизонтальная
На уровне земли.
Следует использо¬
вать передвижные
10
Устройство
до¬
рожных покрытий,
а
также
укладка
железн одорож ных
путей
»
осв етите льные
приборы,
уста¬
новленные на
до¬
рожно-строитель¬
ных машинах
30
18. РЕКУЛЬТИВАЦИЯ НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ
Совет Министров СССР постановлением от 2 июня 1976 г.
«О рекультивации земель, сохранении и рациональном ис¬
пользовании
плодородного слоя
почвы
при разработке
месторождений полезных ископаемых и торфа, проведении
геолого-разведочных, строительных и других работ» пред¬
усматривает проведение следующих работ: съем
и
сбор
плодородного слоя
почвы,
транспортировки ее
в
отвал
(I этап); проведение планировочных работ после окончания
земляных работ, покрытие поверхностей слоем плодород¬
ного грунта и разравнивание его, применение травосеяния
(II этап).
Для съема плодородного слоя почвы и транспортировки
ее в отвал (склад) на расстояние до 3 км целесообразно
применять самоходные скреперы. При использовании скре¬
перов отпадает необходимость в дополнительном привлече¬
нии
транспортных и погрузочных средств.
Для съема плодородного слоя почвы мощностью не ме¬
нее 0,4 м можно использовать экскаватор типа драглайн
85


с погрузкой в автотранспорт для транспортировки в отвал.
Снимать плодородный слой возможно и бульдозерами, ко¬
торые перемещают грунт, на расстояние до 50 м в штабель,
с последующей погрузкой в автомобили-самосвалы погруз¬
чиками на гусеничном или пневмоколесном ходу. Погруз¬
чики, обладая большой маневренностью и высокой произ¬
водительностью на погрузочных работах, могут быть ис¬
пользованы на съеме плодородного слоя.
Рекультивация нарушенных
земель
предусматривает
создание временных почвенных отвалов (складов), из ко¬
торых почву грузят и транспортируют на рекультивируе¬
мую поверхность. В качестве
погрузочных средств целесо¬
образно применять экскаватор с прямой лопатой или по¬
грузчики (одноковшовые), а транспортных
—
автомобили-
самосвалы. Для разравнивания почвы, доставленной к ме¬
сту рекультивируемой поверхности, в комплект погрузоч¬
ных
средств необходимо включать бульдозеры или тяжелые
автогрейдеры.
Выбор и применение того или другого метода механиза¬
ции на
первом и втором этапе рекультивации зависит от
природно-геологических и топографических условий целе¬
вого освоения месторождения и технико-экономической эф¬
фективности.
Поверхность отвалов почвенного слоя
должна
быть
спланированной с уклоном 1...2o для стока избыточных
атмосфер ных осадков.
Для укрепления откосов отвалов от размыва, оползней-
ветровой и водной эрозии выполняют выполаживание и
тер¬
расирование (последнее для защиты от оползневых явле¬
ний).
Комплекс работ по рекультивации
включает:
планировку выработанного пространства карьеров,
по¬
верхностей отвалов до и после усадки грунтов;
нанесение на спланированные поверхности гумусового
почвенного слоя
или
потенциально
плодородных
пород,
пригодных для роста растений;
выполаживание откосов отвалов до состояния,
исклю¬
чающего развитие эрозионных процессов, оползней и обес¬
печивающего проведение сельскохозяйственных и лесокуль¬
турных работ, устройство инженерных сооружений и ком¬
муникаций;
специальные мероприятия по укреплению откосов (тер¬
расирование, гидропосев трав и т.
д.);
86


укладку экранирующих слоев для предохранения верх¬
них
продуктивных горизонтов от вредного влияния токсич¬
ных
пород и других агрессивных сред и для создания нор¬
мальных
гидрогеологических условий.
В технологический процесс вскрышных и
отвальных
работ необходимо включать опережающее удаление и скла¬
дирование (на хранение) гумусового слоя, селективную раз¬
работку вскрышных пород для отделения скальных и ток¬
сичных
материалов
от потенциально плодородных грунтов;
селективное
формирование самих отвалов.
Все мероприятия по
рекультивации земель, почвенный
покров которых нарушен при разработке месторождений
полезных ископаемых, должны включаться в проект произ¬
водства работ (ППР), который должен входить в проект
сооружения.
Проектом производства работ должна выбираться схема
рекультивации и соответственно комплект машин для комп¬
лексной механизации производства работ.
19. ВОДОПОНИЖЕНИЕ ПРИ РАЗРАБОТКЕ ВЫЕМОК
При производстве земляных
работ на промышленных
площадках,
а
также
при сооружении гидротехнических
сооружений приходится сталкиваться с обводнением строи¬
тельных площадок, поверхностными и подземными водами,
атмосферными осадками
и
инфильтрационными водами.
Обводнение строительных котлованов и траншей в за¬
висимости от
глубины их заложения и положения уровня
грунтовых вод может носить постоянный или временный
характер. При заложении оснований котлованов и траншей
ниже минимального уровня грунтовых вод происходит по¬
стоянное обводнение, а при заложении выше уровня грун¬
товых
вод
—
временное,
за
счет
капиллярного поднятия
воды.
На условия обводнения строительных площадок влияет
геологическое строение района. Если водоносные грунты
повсеместно
перекрыты слабопроницаемыми суглинками
или
глинами,
пополнение запасов подземных вод за счет
атмосферных осадков
и
поверхностных
вод ограничено.
Однако эти условия способствуют образованию поверхност¬
ных вод. В результате нередко приходится сталкиваться
с обводнением строительных выработок одновременно без¬
напорными и напорными водонаносными горизонтами.
87


Рис. 29 . Схема многоярусного про¬
ведения работ по понижению уров¬
ня грунтовых вод в котловане
1—
первоначальный уровень грунтовых
вод;
2—
водооткачивающий
коллек¬
тор; 3—
иглофильтры; 4 —
наконечник
иглофильтра;
5—
уровень
грунтовых
вод после 1-го яруса водопонижения;
6—
урове нь
2-го
яруса
водопони же¬
ния; 7—
проектная отметка
дна
кот¬
лована; 8 —
уровень понижения грун¬
товых вод после 3-го яруса водопони¬
жен ия
В зависимости от
природных условий строительной пло
щадки (геологического и гидрогеологического ее строения)
а
также
от
времени производства работ, водопонижение
делится на
предварительное и параллельное.
Предварительное водопонижение выполняется до нача¬
ла строительных работ, параллельное
—
одновременно со
строительством. Водопонижение выполняется с помощью
различных устройств [18]. Так, при строительстве в Москве
высотного здания на берегу реки Москвы водопонижение
было выполнено с помощью многоярусной установки игло¬
фильтров. Первый ярус, до установки второго яруса, т. е.
до вскрытия котлована до определенной отметки, являлся
предварительным и одновременно параллельным,
посколь¬
ку эксплуатировался и в период производства строитель¬
ных работ. То же второй и третий ярусы (рис. 29). Предва¬
рительное осушение является мерой, гарантирующей не¬
возможность
оплывания
откосов
и
прорыва плывунов.
В промышленном и гражданском строительстве приме¬
няют в основном
поверхностный способ водопонижения, с
использованием водопонизительных скважин, эжекторных
или легких иглофильтровых установок. Опыт показывает,
что водопонизительные скважины целесообразны в условиях
безнапорного водоносного горизонта мощностью не менее
10...5 м
и
при коэффициенте фильтрации 1...3 м/сутки.
В напорных водоносных горизонтах коэффициент фильтра¬
ции может быть несколько меньше, но не менее 0,5 м/сутки.
Водопонизительные
скважины
позволяют
понижать
уровни подземных вод на
большие глубины в довольно
сложной гидрогеологической обстановке, благодаря чему
могут быть обеспечены безопасные условия строительства.
За последние 20...25 лет в практике строительства про¬
мышленных и гражданских сооружений наибольшее рас¬
пространение получили легкие иглофильтровые установки
(ЛИУ), в которых верх фильтровой сетки рабочего звена
88


Рис. 30 . Различные способы водопонижения
а—
водопонижение
с
помощью
системы
иглофильтров и
насосн ой
откачки
влаги;
б—
комбинированный способ, совмещающий откачку влаги через
иг¬
лофильтры и
элек троосм ос;
1—поверхность
земли; 2 —
зоны
осушения; 3 —
водооткачивающий коллектор; 4 —
иглофильтр; 5 —
контур котлована; 6 —
уровень грунтовых вод при откачке иглофильтрами; 7 —
иглофильтры, соеди¬
ненные
с
отрицательным
полюсом
генератора; 8
—
стержни,
соединенные
с
полож ител ьным полюсом
генератора; 9, 10 — соответственно
уро ве нь
гр унт о¬
вых вод до и после применения электроосмоса
должен быть заглублен под динамический уровень не
менее чем на 0,6 м при расположении иглофильтров по кон¬
туру котлована или траншеи и на 1... 1 »25 м при расположе¬
нии
их
с одной стороны защищаемой выработки.
Простота конструкции и монтажа
установок,
возмож¬
ность в большинстве случаев гидравлического погружения
иглофильтров, мобильность и надежность в работе делают
ЛИУ весьма эффективным средством водопонижения в стро¬
ительном производстве.
Их применяют для понижения
уровня подземных вод до 5 м в рыхлых грунтах с коэффи¬
циентом фильтрации не менее 1 м/сутки. Для понижения
уровня грунтовых
вод на глубину более 5 м используют
ярусное расположение ЛИУ, подобно приведенному на
рис. 29.
Для увеличения глубины водопонижения применяют од¬
новременно иглофильтры и отсос воды и изменение направ¬
ления
фильтрации влаги в противоположную от котлована
сторону через капилляры в грунте с помощью электро¬
осмоса.
89


На рис. 30, а показана схема понижения грунтовых вод
с помощью иглофильтров, а на рис. 30, б
—
схема установ¬
ки тех же
иглофильтров с системой стержней, из которых
иглофильтры подключены к отрицательному полюсу гене¬
ратора, а система стержней к положительному.
При включении электрического потенциала грунтовая
вода начинает перемещаться от положительных (стержней)
к
отрицательным (иглофильтрам) полюсам. Зона осушения
в этом
случае больше. Изменилось также направление дви¬
жения влаги. Оно стало противоположным и направлено
в этом случае от откосов разрабатываемой выемки, что де¬
лает их более устойчивыми.
Электроосмический способ водопонижения по
сравнению
с откачкой воды из скважин в 1,4... 1,9 раза увеличивает
глубину водопонижения при одновременном снижении за¬
трат средств и времени
в 1,5...2 раза. Кроме того, этот спо¬
соб дает возможность увеличить устойчивость откосов и
устранить заплывание котлованов со стороны дна за счет
изменения
направления фильтрации влаги.
При наличии
напорных подземных вод электроосмос является единствен¬
но эффективным способом водопонижения [16].
20. ЗАЧИСТКА И ЗАКРЕПЛЕНИЕ ОТКОСОВ
Способ механизации зачистки и закрепления откосов за¬
висит от вида сооружения и характера грунтов.
Для механизации зачистных работ и укрепления откосов
используют, как правило, машины общего назначения (буль¬
дозеры,
скреперы,
грейдеры, экскаваторы). Технология
и методы укрепления откосов земляных сооружений зави¬
сят от вида сооружения и качества грунтов.
Откосы глубоких выемок железных и автомобильных
дорог, сложенных из неустойчивых грунтов (песчаных,
оплывающих и супесчаных), должны закрепляться вручную
плетневой клеткой, или клеткой из дерна размером 50 ×
×50cm. Колья плетневых клеток следует выполнять из
свежеср убленных веток деревьев ивовых, вербовых или оси¬
новых пород. Стороны плетневых или дерновых клеток дол¬
жны
располагаться под углом 45° к оси сооружения.
Откосы выемок и насыпей железных и автомобильных
дорог в устойчивых грунтах (суглинках и глинах), а также
сухие откосы плотин и дамб следует укреплять посевом
многолетних трав
в растительный грунт, уложенный по от¬
косу слоем 10 см с помощью бульдозера или грейдера. Для
90


27. Техническая характеристика гидросеялок
Показатель
ДЗ-16
МК-14-1
Производительность, тыс. м2/смену
3...4
8—20
Объем цистерны, м3
4,2
5
Предельные заложения откоса
1:1,5
1:1
Наибольшая дальность полета струи, м
38
38
Подача насоса, м3/ч
45
43
Напор насоса, Па
46,5
55
Габарит, мм:
длина
7400
9618
ширина
2520
3750
высота
2900
2340
Масса машины в сборе,
т
95
10,5
высева семян многолетних трав на откосы земляных инже¬
нерных сооружений с целью их
укрепления предназначена
гидросеялка ДЗ-16 (табл 27). На грунтах с низкой несу¬
щей способностью применяют гидросеялку МК-14-1, при¬
цепную к трактору с тяговым усилием 30 кН. Ее обслужи¬
вает
тракторист, помощник тракториста и рабочий. Управ¬
ление
гидроцилиндрами поворота пневмокатков дистанци¬
онное
(из кабины трактора), перестановка распорных пла¬
нок
осуществляется вручную.
Гидросеялки заправляют на специально организованной
базе заправки, на которой должны находиться складские
помещения для хранения семян и удобрений, емкости для
хранения пленкообразующих материалов, вибросито с ячей¬
ками 10 × 10 для просева опилок или установки для измель¬
чения соломы, весы для развески семян и удобрений, грузо¬
подъемные средства, мерные емкости для семян, удобрений
и
опилок.
Насыпи железных и автомобильных дорог, подвергаю¬
щиеся подтоплению паводковыми водами водоемов, должны
закрепляться каменной наброской от подошвы до отметки
выше
уровня максимального паводкового горизонта на
0,5 м.
Размер камня и толщина слоя каменной наброски оп¬
ределяется основным проектом.
Откосы оросительных и водопроводящих каналов в глу¬
боких выемках закрепляют выше максимального уровня
воды аналогично откосам глубоких выемок железных и ав¬
томобильных дорог.
•
Мокрые верховые откосы плотин и. дамб закрепляют ка¬
менной наброской или плитами из сборного железобетона,
91


Рис. 31. Устройство для очистки скальных откосов
/—пригруз; 2 —
звено; 3 — зуб (шип); 4 — большая траверса; 5 —
малая тра¬
верса; 6—шарнирное соединение; 7—'палец; 8 —
цепь
или
крупными плитами, бетонируемыми на месте (на от¬
косе). Размер камней и толщину слоя каменной наброски
а также размер железобетонных плит и их толщину опре¬
деляют в зависимости от высоты и силы удара волны.
Для подачи на откос сборных железобетонных плит и их
укладки используют самоходные краны или экскаваторы
с
крановым оборудованием.
Материалы обратного фильтра, укладываемые на мок¬
рые откосы плотин, подают самосвалами и с помощью бун¬
кера-ковша размещают по поверхности откоса кранами.
Разравнивание материалов обратного фильтра до заданной
проектом толщины
слоя
выполняют
бульдозером при
рабочем движении сверху
вниз. Тем же бункером-ковшом
подается на откос камень или бетон для последующей ук¬
ладки.
Деформация откосов выемок в скальных и полускаль-
ных
породах обусловливается тектоническими нарушения¬
ми, массовыми взрывами, неправильным профилированием
откосов
при разработке. Основными причинами деформа¬
ции откосов являются выветривание горных пород, слагаю¬
щих откосы выемок, и горные обвалы.
Для механизации очистки скальных откосов от неустой¬
чивых
глыб ЦНИИС Минтрансстроя разработал навесное
устройство, которое представляет собой гибкую гирлянду
(рис. 31) длиной около 40 м, состоящую йз тягового каната,
трубчатых звеньев диаметром 250 мм, длиной 1 м, с
прива¬
ренными к ним шипами,
и
прижимного груза массой до
92


500 кг. Такое устройство перемещается по откосу тракто¬
ром мощностью до 250 кВт, двигающимся по бровке со
скоростью 3...4 км/ч.
Сменная
производительность
при
3...4-разовом проходе по откосу составляет 10...15 тыс. м2.
Экономический эффект от применения одного такого уст¬
ройства на БАМе составил 16 тыс. руб.
в год.
Срезанную при зачистке откосов выветрившуюся гор¬
ную породу транспортируют от подошвы откоса бульдозе¬
рами с последующей погрузкой в автомобили-самосвалы
экскаваторами с объемом ковша
0,5 м3 или грейферным
краном.
Выбор оборудования для механизации
при
зачистке
откосов определяется объемом горной массы, образующейся
при очистке откосов, размерами участка работ и дальности
транспортировки с учетом условий движения автотранс¬
порта.
Для защиты откосов устраивают подпорно-одевающие
стены, покрывают откосы различными вяжущими матери¬
алами, закрепляют неустойчивые горные породы различ¬
ными
растворами. Защита откосов выемок может осуществ¬
ляться методом торкретирования при температуре воздуха
не
ниже +5 °С. Торкрет-бетон укладывают послойно и
каждый последующий слой наносят после окончания схва¬
тывания предыдущего. Торкретирование выполняет обычно
бригада из 5 человек:
моториста при цемент-пушке, соплов-
щика, подручного сопловщика и двух подсобных рабочих.
Сетку устанавливает специальная бригада арматурщиков.
Торкрет-бетон для закрепления откосов выемок приме¬
нялся на Северокавказской и на Одесско-Кишиневской до¬
рогах. На
трассе троллейбусной дороги Симферополь—Ялта
для защиты выветренных скальных откосов были построены
подпорно-удерживающие стены из местного камня. В не¬
которых случаях защиту откосов осуществляют набрызг-
бетоном (табл. 28), в котором, в отличие от торкрет-бетона,
28. Показатели сухой смеси для набрызг-бетона
Требуемый
предел
прочности
набрызг-
бетона на
сжатие,
МПа
Расход це¬
мента на
1 м3 сухой
смеси, кг
Содержание
крупного запол¬
нителя в сухой
смеси по отно¬
шению к мас¬
се цемент а, %
Отскок ма¬
териала
от
вертикаль¬
ной поверх¬
ности, %
Содержание
цемента
в1
м3
набрызг-
бетона, кг
30
250
20...30
10...12
300...350
40
300
30...40
12...14
350...400
50
350
40...50
16...20
450...520
93


29. Составы цементно-песчаных растворов
(соотношение частей материала по массе)
Прочность
на сжатие
чере з
28 дней.
МПа
Содержание материала по весу
цемент
песок
добавки
вода
зола-унос ||
диатомит
На естественном кварцевом песке
15.6
1
3,1
0,11
—.
0,88
12
1
3,8
0,25
—
1 ,07
13
1
3
0,03
0,95
73
1
3,9
—
0,11
1,19
На песке, получаемом дроблением известнякового щебня
23,7
1
1,9
0,11
—
0,73
18,2
1
2,5
0,25
—
0,80
21
1
1,9
—
0,11
0,74
10,8
1
2,5
—
0,25
0.92
используют более крупные заполнители (20...25 мм), что
ведет к уменьшению расхода цемента. Укрепление откосов
горных пород выполняют
инъецированием в них вяжущих
материалов —цементацией. Состав цементно-песчаных раст¬
воров приведен в табл. 29. Укрепление откосов
подпорны¬
ми, подпорно-одевающими и поддерживающими стенами
осуществляют
из
местного
камня
или
железобетонными
блоками (табл. 30).
В комплект оборудования для защиты скальных откосов
торкрет-бетоном входят: грохоты и сетки для просеивания
песка; одноколесные тележки для транспортировки сухих
компонентов;
дозаторы
компонентов
растворов
вмести¬
мостью 150...750 л; установка С-320А для приготовления
торкрет-бетона производительностью 1,5м3/ч; закрытые пе¬
редвижные бункеры для хранения цемента и песка.
В комплект оборудования для покрытия скальных от¬
косов набрызг-бетоном входят: установка БМ-60 произво-
30. Масса железобетонных блоков, т
Высота
блока, м
Длина блока, м
1
1
1,5
2
1
2∙5
3
3,15
4,73
6,3
7,88
4
4,58
6,86
9,15
11,44
5
6,55
8,83
13,1
16,38
94


31. Примерный уровень механизации зачистных работ, %
Типы маш ин
Группа сложности работ
I
11
1П1
|IV
Бульдозер на базе
тр актора
с
тяговым
усилием 6 кН
100
70
20
—
То же, с тяговым усилием 3 кН
100
80
40
—
Экскаватор с телескопической стрелой и
ковшом объемом 0,4 м3
100
80
70
30
То же, 0,25 м3
100
80
70
30
»
0,15 м3
100
80
80
30
Экскаватор с обратной лопатой, ковшом
объемом 0,65 м3
и
плос кой
передней
стенкой
100
100
90
70
дительностью по расходу сухой смеси 3...4 м3/ч; конвейеры
и скиповые подъемники для транспортировки компонентов
и сухой смеси, бункеры и дозаторы. В комплект
оборудова¬
ния для производства работ по защите откосов скальных
выемок
аэрированными растворами входят: компрессор,
смеситель, растворонасос и пистолеты.
В настоящее время трудоемкость зачистных работ ха¬
рактеризуется показателем, определяющим удельный вес
зачистных работ в общем объеме работ. Опыт показывает,
что такой показатель недостаточен,
так
как
могут быть
котлованы с одинаковым объемом работ, но с разной сте¬
пенью их сложности.
Разработана и предложена методика
классификации котлованов по степени технологической
сложности зачистных работ. Коэффициент сложности за¬
чистных работ представляет собой отношение отклонений
отметок дна котлована σ^, м2, к
среднеарифметической ве¬
личине
площадей участков котлована
за одну проходку,
имеющих разные проектные отметки F, м2,
и
равен K=≈
=≡-
1000 (σ7⁄8 F). В результате анализа
типовых
решений
установлено, что все котлованы по сложности их зачистных
работ могут быть разделены на четыре группы:
группа
...
I
I
I
П
I
III
I
IV
К
I 0...0,5
I 0,5...5
| 5...15
I
15...40
Анализ механизированных средств и машин для про¬
ведения зачистных работ показывает, что для полного обес¬
печения механизации необходимо наладить выпуск ряда
малогабаритных
машин
(табл. 31).
95


21. ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРООСМОСА И ЭЛЕКТРОФОРЕЗА
В ТЕХНОЛОГИИ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ
В практике строительства широкое применение получил
намывной
способ
возведения
плотин,
дамб и низинных
площадей. На берегу р. Днепр и Иртыш под
строитель¬
ство жилых, общественных и промышленных зданий намыв
ведется ярусами. Например, при намыве тела плотины по
периметру зоны намыва устраивается обвалование. Пульпа
по
пульпопроводам, уложенным на эстакадах вдоль соору¬
жения, подается к очередной зоне намыва (рис. 32, а).
Пульпа стекает от краев сооружения к центру, в кото¬
ром установлен водоприемный колодец с шандорами. Путь
движения пульпы по поверхности происходит от пульпо¬
провода к ядру плотины и крупные частицы грунта осаж¬
даются у краев сооружения, а в
центре (ядре) осаждаются
наиболее мелкие частицы, водоотдача (фильтрация) которых
мала и для осушения ядра плотины требуется значительное
время,
что снижает темпы строительства.
Применение электроосмоса позволяет значительно ин¬
тенсифицировать выделение воды и осушение ядра. Суть
электроосмоса сводится к тому, что в непосредственной
Рис.
32.
Примеры
применения
электро¬
осмоса в строительст¬
ве: для ускорения во¬
доотвода из ядра на¬
мытой
плотины
(а),
для уменьшения нали*
пания грунта к кузо¬
ву
самосвала:
рама
поднята
(б),
рама
опущена (в)
/—
пульпопроводы; 2 —
эстакада: 3 — обвалование; 4 — водоспускной ко¬
лодец; 5 —
отрицательный электрод; 6 — положительный электрод; 7 —
водо
сливная труба: I ... III
—
ярусы
96


близости от водосборных колодцев устанавливают стержни,
соединенные с отрицательным полюсом генератора, а по
внешнему контуру ядра плотины, дамбы
—
стержни, сое¬
диненные с положительным полюсом
генератора. В резуль¬
тате применения электроосмоса в 30...50 раз увеличивается
водоотдача,
а
следовательно,
расширяется номенклатура
грунтов для возведения плотин и дамб методом гидромеха¬
низации.
При работе землеройных машин (скреперов, бульдозе¬
ров, погрузчиков, экскаваторов) на сухих связных грунтах
(глинах, лессах) более 40 % затрачиваемой энергии уходит
на
преодоление трения
грунта о поверхности рабочих
органов. При разработке влажных связных грунтов в лет¬
нее
время происходит налипание, а в зимнее
время намер¬
зание грунта на стенках рабочих органов и транспортных
средств. Это затрудняет выгрузку грунта и ведет к сниже¬
нию
производительности в 1,3... 1,8 раза. Однако по влаж¬
ной поверхности скольжение
тела
происходит легче,
по¬
этому при наборе грунта и при его разгрузке между ковшом
землеройной машины или кузовом транспортного средства
и
грунтом должен быть слой влаги (20...40 мкм). Это осо¬
бенно важно при работе в зимних условиях, так как сво¬
бодная влага при температуре окружающей среды от 0
до —1 °С замерзает,
а
вода
в
капиллярах не замерзает
при температуре до —7 °С.
Для уменьшения
сопротивления
наполнению
ковша
на
почвоперерабатывающих машинах
по
предложению
С. И. Долгополова и других ученых отрицательный полюс
генератора соединяется с корпусом рабочего органа, а по¬
ложительный
с
поверхностью разрабатываемого грунта
в
непосредственной близости от места разработки, т. е .
используется явление электроосмоса.
Применение электроосмоса
при разработке грунтов
влажностью 5...12 % дозволяет снизить за счет уменьше¬
ния сил
трения грунта о ковш энергозатраты на 15 %, а
производительность за счет увеличения наполнения ковша
увеличить в 1,3... 1,5 раза,
а
при разработке влажных
грунтов за счет улучшения условий разгрузки в 1,5...
2 раза.
По этому методу для уменьшения
налипания
грунта
к
кузову автомобилей-самосвалов и облегчения их разгруз¬
ки над кузовом устанавливается на шарнирах рама
со стер¬
жнями (рис. 32, б), соединенная с положительным полюсом
генератора, а кузов соединен с отрицательным полюсом
4 Зак. 1901
97


генератора. При загрузке кузова грунтом, а также при
выгрузке рама поднимается. После загрузки кузова рама
опускается. При транспортировке в зоне контакта грунта
с кузовом образуется водная пленка. Применение такого
способа позволяет в 5...6 раз уменьшить налипание
грунта.
Использование электроосмоса нашло свое применение
и для уменьшения сопротивления грунта при погружении
свай, кессонов, оболочек колодцев, шахтных стволов. На
преодоление трения сваи о грунт при ее погружении затра¬
чивается около 50 % потребляемой энергии. Чтобы умень¬
шить
трение, необходимо обеспечить увлажнение поверх¬
ности
сваи,
применив электроосмос.
На поверхности железобетонной или деревянной сваи
укрепляют электроды в виде проволоки или полосы метал¬
ла, а
рядом с забиваемой сваей в грунт забивают металличе¬
ский стержень. Электроды соединяют с отрицательным полю¬
сом генератора, а стержень с положительным. При погру¬
жении сваи под действием электроосмоса влажность грунта
у ее поверхности увеличивается, пластичные глины увлаж¬
няются и даже разжижаются.
В результате в 2...2,5 раза
уменьшается сопротивление грунта, погружение происходит
быстрее и при меньшем числе ударов, что весьма важно для
сохранения головы сваи.
Впервые такой способ погружения
свай был применен в 1938 г.
при сооружении моста Строи¬
телей в Ленинграде и на ряде других строек. Особенно эф¬
фективен электроосмотический способ при опускании ко¬
лодцев в сухих глинистых и суглинистых грунтах.
При электроосмотическом погружении корпусов колод¬
цев больших размеров равномерность и вертикальность по¬
гружения обеспечивается довольно просто и без дополни¬
тельных затрат путем пропуска тока в нужный момент, а
также включения и отключения группы электродов (рис. 33).
На поверхности корпуса колодца монтируют горизонталь¬
ные металлические пояса из листовой стали, соединенные
с
отрицательным полюсом генератора, а вокруг на расстоя¬
нии 3...4 м забивают стержни с шагом 4...5 м, соединенные
с положительным полюсом.
Опускание колодца осуществ¬
ляется с выборкой грунта экскаватором ЭО-2621А с объемом
ковша 0,25 м3, который разрабатывает грунт внутри колод¬
ца и грузит в большой ковш специального изготовления,
который подымается на поверхность башенным краном с
выгрузкой в автомобиль-самосвал.
При появлении перекоса колодца часть анодных элек¬
тродов, расположенных напротив пониженного места, от -
98


Рис.
33.
Схема
размещения
элек¬
тродов при опуска¬
нии
корпуса
ко¬
лодца
/ корпус
колодца;
2—
металлический
пояс; 3 —
стержни
Рис.
34.
Схема
электрофорезного
укрепления грунта
а,
б,
в—
соо тветс т¬
вен но
укрепление
грунта
на
площади
под
основанием
фун¬
дамента
при устра¬
нении
пучения;
1—
иглофильтр,
подаю¬
щий в грунт раств ор
солей; 2
—
игло¬
фильтр,
отсасываю¬
щий
воду.
3,1
.
.
.
III —
зон ы
укрепле¬
ния
грунта; 4—зона
увлажнения
и
пуче¬
ния;
5—
подъем
грунта при пучении
ключается.
Для увеличения трения на ряде электродов
переключаются полюса.
При опускании колодцев в мокрых
грунтах иглофильтровый метод понижения грунтовых вод
в совокупности с электроосмосом способствует качествен¬
ному опусканию колодцев. Увеличение несущей способно¬
сти
грунтов и ликвидации их пучения можно достигнуть
методом электрофореза.
Обычно укрепление грунтов осуществляют введением
в
грунт под давлением через иглофильтры концентрирован¬
ных
растворов (жидкого стекла, хлористого кальция, хло¬
1*
99


ристого железа). Проникая через пустоты и щели в грунте,
соли растворов изменяют
структуру и свойства грунтов,
увеличивая их плотность
и
несущую способность. Такой
способ инъекции солей позволяет изменить структуру тон¬
кого
столба грунта (20...30 см).
Применение электрофорезного способа укрепления грун¬
та увеличивает область проникновения солей в капилляры
в 2...2,5 раза, тем самым ускоряя процесс заполнения ка¬
пилляров солями и коагуляцию частиц грунта. Общая схема
работ показана на рис. 34, а.
Через один иглофильтр, под¬
ключенный к положительному полюсу генератора, в грунт
подается под давлением концентрированный раствор солей.
Через второй иглофильтр, подключенный к отрицательному
полюсу генератора, осуществляется отсос воды.
Электрофорезный способ укрепления оснований широко
применяется при различного рода надстройках зданий и
реставрационных работах. При этом
производят укрепле¬
ние
не только оснований,
нои
стен,
и
штукатурки. На
рис. 37, б показана схема установки иглофильтров для ук¬
репления оснований и стен. Электрофорезный способ при¬
менялся
при восстановлении Монплезира и Большого двор¬
ца в Петродворце, театра оперы и балета им С. М. Кирова,
Малого зала консерватории, Финляндского вокзала в Ле¬
нинграде,
Успенского собора
в
Каневе.
Глинистые грунты довольно часто используются для
возведения железнодорожных и дорожных насыпей. При
переувлажнении
поверхностных
слоев
грунта
насыпей,
при накоплении влаги в балластном слое после дождей и
при оттаивании после зимнего периода происходят пуче¬
ние
грунта и оплывы откосов . Для предотвращения дефор¬
мации грунта применяют электрофорез. На рис. 37, в по¬
казана
схема
расположения иглофильтров, забиваемых в
грунт на 0,7...1 м
ниже
глубины промерзания.
Средний ряд иглофильтров присоединяется к положи¬
тельному полюсу генератора, через них периодически по¬
дается 4 %-ный раствор хлористого кальция,
а
боковые
иглофильтры подсоединяются к отрицательному полюсу
генератора и через них осуществляется отсос воды.
Постоянный электрический ток
напряжением 120 В
пропускается в течение 200...250 ч.
После проведенного
укрепления деформация грунтов прекращается. Такой спо¬
соб широко применяется на железных дорогах Ленинград¬
ской, Вологодской областей, а также на железных дорогах
Сибири и Казахстана.
100


Глава 4. ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ
22. РАСЧИСТКА ПЛОЩАДОК
Подготовительные работы предшествуют основным и вы¬
полняются до начала разработки грунта и возведения зем¬
ляных сооружений. Они включают подготовку территории
к
производству работ (очистку от деревьев, кустарника,
снятие
растительного слоя, разборку строений, предназна¬
ченных
к
сносу),
осушение и водоотвод,
геодезичес кое
обеспечение работ (восстановление геодезической основы
и закрепление проведенной ранее разбивки земляных соору¬
жений на местности), а также устройство подъездных путей
и
подготовку к производству земляных работ в зимних ус¬
ловиях
и
т.
п.
При подготовке территории строительной площадки не¬
редко
возникает необходимость сноса старых строений или
переноса линий связи и
электропередач (ЛЭП), подземных
коммуникаций, удаление валунов, мешающих производству
работ. Снос зданий и сооружений осуществляется механи¬
ческим (экскаватором, бульдозером) и взрывным способами
или
разборкой с применением ручных машин и оборудо¬
вания. Перенос ЛЭП и других коммуникаций осуществляет¬
ся в соответствии с ППР по согласованию и под наблюдени¬
ем соответствующих
организаций.
Растительный слой грунта на площади будущего земля¬
ного сооружения срезают автогрейдерами, скреперами или
бульдозерами (в зависимости от дальности перемещения),
собирают в штабели и в последующем используют для
работ по рекультивации выработанных площадей, а также
для работ по озеленению и благоустройству территории.
Валуны, размер которых превышает 2 3 ширины ковша
экскаватора, наибольшую глубину копания скрепера,
12
ширины ковша драглайна, высоту отвала бульдозера или
грейдера, ширину кузова автомобиля-самосвала, подлежат
уборке с территории будущего земляного сооружения. Кам¬
ни меньших
размеров не являются препятствием для разра¬
ботки грунтов упомянутыми машинами и погрузки их в ку¬
зов
автомобиля-самосвала.
Все пни, находящиеся в основании дорожных насыпей
высотой до 1 м и в основании насыпей гидротехнических
сооружений, а также при разработке выемок и резервов
скреперами, бульдозерами, грейдерами-элеваторами и экс¬
каваторами, необходимо удалять. Крупные пни корчуют
101


или
подрывают взрывом. Пни под дорожными или плани¬
ровочными насыпями высотой более 1 м могут быть оставле¬
ны, но их необходимо срезать в уровне поверхности земли.
При этом растительный слой из их основания строительные
нормы разрешают не
удалять. Кустарник, растущий на
площадях застройки,
подлежит срезке машинами-кусто¬
резами.
Особые условия расчистки встречаются при прокладке
дорог в лесу, когда необходимо устроить просеку, равную
по
ширине полосе отвода. Вдоль трассы сначала прорубают
так называемый трелевочный волок
—
свободную полосу
шириной 3...4m, предназначенную для перемещения трак¬
тора, который вытаскивает поваленные и очищенные от
сучьев деревья (хлысты). Эту операцию называют трелев¬
кой. Деревья валят на
трелевочный волок в
направлении
трелевки. Затем с помощью лебедки трелевочного трактора
и специального
каната
хлысты
собирают в воз,
который
затягивают одним концом на платформу трактора. Трактор
выволакивает воз на
площадку, где производится разделка
деловой древесины. За один рейс трелевочные тракторы
мощностью 35...81 кВт вывозят 5...18 м3 древесины. Де¬
ревья, стволы которых имеют
диаметр 40...50 см и крупнее,
срезают цепными бензомоторными пилами. С помощью буль¬
дозера можно выполнять валку деревьев диаметром до 40 см
с корнями, корчевку пней диаметром до 30...50 см; удалять
кустарник и мелколесье;
убирать выкорчеванные пни,
корни, кустарник и т. д.
к
границам полосы отвода или
местам
их
сжигания,
освобождать полосы разработки
грунтов от крупных камней и других мешающих предметов;
выполнять местные планировочные работы, связанные с за¬
сыпкой отдельных ям, спуском воды из замкнутых пониже¬
ний местности
ит.д.
Для корчевки пней диаметром 15...30 см применяют буль¬
дозеры мощностью 73...96 кВт, а диаметром 30...50 см
—
мощностью
132... 184 кВт.
Более
крупные
пни
удаляют
взрывным способом, который применяют также при уда¬
лении пней диаметром до 30 см в
мерзлых грунтах
и
дроб¬
лении
крупных валунов.
Кусторезы имеют выступающий вперед нож
стрелооб>-
разной формы в плане и ограждение, предотвращающие па¬
дение срезанного мелколесья на кабину. Нож кустореза ус¬
танавливают на уровне поверхности земли или несколько
заглубляют; при движении трактора он срезает и вырывает
кустарник. Кусторезы с активным рабочим органом, рабо-
102


Рис. 35. Расчистка просеки
а—
с отвалом у границ; б—’с
отвалом в сер ед ин е
/—
бульдозер; 2 —
'нсраскорчеванная
площадь; 3 —
отвал; 4 —
направление
движения корчевателя
или
кустореза;
5—
направление
.движения
бульдо¬
зера
тающим по
принципу косилки, предназначены для удале¬
ния кустарника, который навесным ножом часто не срезает¬
ся,
а
подминается.
Корчеватели-собиратели захватывают выступающими
зубьями отвала пни и корни деревьев,
вросшие
в землю
валуны
и
прочие подлежащие удалению предметы и выры¬
вают их, используя тяговое усилие трактора. Пни диамет¬
ром 0,15...0,3 м в неплотном грунте обычно корчуют без
остановки машины.
При этом корчеватель движется от се¬
редины просеки к ее краю под углом около 45°.
Поочеред¬
ными
проходами то в левую, то в правую сторону корчева¬
тель постепенно очищает всю строительную площадку, соби¬
рая пни к ее границам (рис. 35, а). Пни диаметром 0,3 м
и больше обычно корчуют по отдельности. При этом пень не
просто смещают корчевателем, а поднимая нож с зубьями,
стараются вывернуть пень и
оборвать корни. При наличии
пней с глубокими вертикальными корнями стремятся раско¬
лоть их
зубом корчевателя и вырвать из грунта по частям.
В таких случаях предварительно осматривают пень, чтобы
уточнить расположение корней, и при корчевке используют
несколько подходов машины к пню.
Пни и кустарник, предназначенные для сжигания, соби¬
рают в середине просеки кусторезом, который выполняет
продольные проходы по очищаемой площадке, и бульдозе¬
ром, который перемещает пни, порубочные остатки и
сре¬
занный кустарник к середине очищаемой полосы
(рис. 35, б).
После корчевки остаются ямы, которые подлежат засып¬
ке. В районах с близким к поверхности залеганием грунтов
многолетнего
промерзания делать
сплошную
корчевку
ЮЗ


Рис. 36. Удаление растительного слоя бульдозером (а) и автогрей¬
дером (б)
/ — бульдозер (автогрейдер); 2 — отвал растительного грунта
пней в полосе отвода не следует, так как можно нарушить
температурный режим мерзлоты. Выделение воды при отта¬
ивании распученных льдом грунтов может
привести рас¬
корчеванную площадь в переувлажненное состояние, ямы
заполняются водой, что приведет к развитию ряда неблаго¬
приятных явлений. Расчистные работы в районах залега¬
ния
грунтов многолетнего промерзания нужно вести про¬
думанно и осторожно, с наименьшим повреждением сущест¬
вующего мохорастительного и почвенного покрова.
На косогорах крутизной от 1 : 10 до 1 : 5 при отсыпке
насыпей высотой более 1 м из глинистых грунтов основание
рыхлят для лучшего сцепления с телом насыпи. На косо¬
горах крутизной до 1 : 3 необходимо удалять дерн и наре¬
зать косогор уступами. На рис. 36, а показана срезка расти¬
тельного или
дернового слоя бульдозером, который попереч¬
ными
ходами
перемещает грунт от середины основания
насыпи или полосы
резерва к краям.
Автогрейдер при срезке растительного слоя работает с
отвалом, поставленным
примерно под углом 45° к
направ¬
лению движения и
заглубленным в грунт на 10. ..15 см.
При
движении машины грунт смещается по отвалу в сторону
и
укладывается
валиком
вдоль
расчищенной полосы.
В дальнейшем при необходимости грунт переваливают.
Таким образом, автогрейдер в отличие от бульдозера дви¬
жется не поперек, а вдоль расчищаемой полосы (рис. 36, б).
При необходимости бульдозером с помощью кирковщика
можно
удалять корни и мелкий кустарник.
Рыхлят грунты в полосе основания
насыпи вспашкой
тракторными плугами или кирковщиком автогрейдера, а
104


при грунтах III...IV групп используют прицепные или на¬
весные рыхлители
на тракторах мощностью 73... 184 кВт.
Рыхление грунта в полосе основания выполняют продоль¬
ными
проходами
машины.
23. УСТРОЙСТВО водоотводов
Водоотводы предназначены для предотвращения увлаж¬
нения грунта на строительной площадке и затопления вые¬
мок поверхностными водами. Для защиты территории от
поверхностных вод, поступающих с соседних повышенных
участков, по границам строительной площадки устраивают
нагорные (ловчие) канавы
или
обвалования.
С целью предупреждения затопления котлованов и
тран¬
шей прилегающая к ним территория строительной площад¬
ки
планируется с уклоном для стока дождевых и талых вод,
а
с
нагорной стороны выемки устраивают оградительное
обвалование или водоотводные канавы.
Размеры попереч¬
ного
сечения
и
уклоны дна канав
назначают с
учетом
притока воды и обеспечения не размывающих грунт скоро¬
стей движения воды.
Все предусмотренные проектом водоотводы, в том числе
нагорные канавы у выемок, водоотводные канавы с нагор¬
ной стороны насыпей без резервов или с обеих сторон насы¬
пей высотой до 1,5 м, а также временные канавы для вы¬
пуска застойных вод, скопившихся в низинах в зоне буду¬
щего земляного сооружения, должны быть выполнены до
начала отсыпки насыпей и разработки выемок.
В месте
устройства водоотвода необходимо предварительно расчис¬
тить
и
спланировать бульдозером или автогрейдером до¬
статочно ровную площадку шириной 3...3r5 м для нормаль¬
ной работы канавокопателей и экскаваторов. Затем делают
геодезическую разбивку водоотвода. Ось канавы закрепля¬
ют кольями через каждые 20 м. Кроме того, через 5... 10 м
закрепляют кольями (параллельно оси канавы) линию дви¬
жения
кромки гусеницы
или колеса машины. Продольный
уклон водоотвода контролируют нивелировкой, а в ходе
работ
—
установкой визиров.
Для устройства нагорных и водоотводных канав приме¬
няют
канавокопатели
непрерывного действия (прицепные
или
навесные), экскаваторы-планировщики с телескопиче¬
ской стрелой, экскаваторы с оборудованием обратной лопа¬
тыи
профилировочным ковшом, экскаваторы непрерывного
действия с дополнительным
шнеком,
боковыми
ножами-
105


откосниками и
прочими приспособлениями» позволяющими
разработать за один проход канавы и кюветы с отвалом
грунта в сторону или погрузкой в автотранспорт.
Канавокопатели, позволяющие разрабатывать канавы на
полный профиль, действуют по
принципу плуга с отвалом
на одну или на обе стороны. Канавокопатели применяют для
разработки канав типовых размеров.
Планировочными экскаваторами с телескопической стре¬
лой можно
разрабатывать канавы любых размеров и по¬
перечников, так как ковш их может поворачиваться вместе
со
стрелой относительно продольной оси и
вырезать в мас¬
сиве откосы
требуемого уклона. С каждой стоянки канаву
разрабатывают на полный профиль (рис. 37, а). Затем
экскаватор перемещают на новую стоянку и повторяют
цикл. Таким образом, канава нарезается за один проход.
Второй проход выполняют для чистовых планировок и до¬
работок по результатам нивелирования. Планировочные
экскаваторы могут
перебрасывать грунт в
отвал
или
грузить его
в
автотранспорт.
Для разработки небольших канав сразу на полный про¬
филь на
экскаваторы навешивают специальные профилиро¬
вочные
ковши,
кромка реза
которых
имеет
очертание
поперечника канавы.
Такие ковши
можно
применять на
планировочных экскаваторах,
но
они
более удобны при
использовании
экскаваторов,
оборудованных обратной
лопатой. При навеске профилировочного ковша экскавато¬
ром
—
обратной лопатой можно нарезать откосы канавы, а
также
разрабатывать по частям канавы больших сечений
(рис. 37, б).
Кюветы можно нарезать также драглайном. Эта работа
выполняется следующим способом. Одна из подъемных це¬
пей подвески ковша драглайна укорачивается так, чтобы
дно ковша было параллельно проектному откосу кювета
(рис. 37, в). Такое положение
ковша
позволяет нарезать
кюветы с обычным для работы экскаватора недобором
грунта.
Экскаватор перемещается вдоль оси
канавы (кювета).
Нарезка кювета на проектную глубину производится участ¬
ками длиной 5...6 м за 12 циклов, после чего экскаватор
передвигается на следующее место стоянки. За смену наре¬
зают до 180 м длины канав. Грунт из водоотводных канав
насыпей обычно отваливают в эти же насыпи, из нагорных
канав —
в
кавальеры, если
они
имеются,
или
в
бермы,
оставляемые
между кавальером
и канавой и подлежащие
Юб


fi)
Рис. 37. Разделка кюветов и водо¬
отводных канав ковшом на
теле¬
скопическом
оборудовании экс ка¬
ватора (а); профильным ковшом
(б); ковшом драглайна (в)
1—7
—
по сл ед ов ат ел ьн ос ть разработки
Рис. 38 . Разработка нагорной ка¬
навы выемки при отсутствии
ка¬
вальера
1—
канава; 2 — отвал грунта до плани»
ровки; 3 —
контур будущего банкета;
4 —'проектное очертание выемки
Рис.
39. Кинематиче¬
ская схема навесного
оборудования к трак¬
тору для образования
кюветов и водоотвод¬
ных канав (а); даль¬
ность метания грунта
(б)
/—
коробка
передач;
2—
редуктор; 3 —
соеди¬
нительная
муфта;
4—
редуктор
привода рабо¬
чего органа; 5 —фреза;
6—
метатель; 7 —
гидро¬
мотор
систе мы управле¬
ния; 8 —'направление от¬
броса
грунта
при
v=9,5
м/с,
9 —то
же,
при
и=)6 м/с
А)
107


соответствующей планировке для улучшения стока воды
в канаву. Если кавальеры отсутствуют, грунт из нагорных
канав собирают в вал с низовой стороны канавы и плани¬
руют, как и берму, с уклоном
в
сторону канавы бульдозе¬
ром или экскаватором при втором его проходе (рис. 38).
ЦНИИС совместно с ПКБ Главстроймеханизации Мин-
трансстроя разработано на базе трактора 95 кН рабочее
оборудование для нарезки кюветов и водоотводных канав,
состоящее из фрезы метателя, зачистной системы, механиз¬
ма навески и привода, рабочее оборудование, снабженное
для соблюдения точности работ автоматизированной систе¬
мой «Профиль-20». Кинематическая схема механизма при¬
ведена на рис. 39, а.
Разработанный фрезой грунт подается
в метатель и
транспортируется в кавальер или на автомо¬
биль-самосвал (рис. 39, б). При необходимости выдержива¬
ния заданной глубины и придания уклона оси кювета вдоль
последнего устанавливают механический копир, который
взаимодействует со щуповым датчиком системы «ПрофиЛь-
20». Оборудованием управляют из кабины трактора. Опыт
работы такого
оборудования показывает, что при работе
на
равнинных участках и в выемке с разработкой суглини¬
стых
грунтов 1...Ш групп плотностью 1,7...2,3 т/м3 при
влажности 18...32 %
с наличием
каменистых включений,
каменистые включения размером 250×250 мм беспрепят¬
ственно выносились метателем в отвал.
24. УСТРОЙСТВО ЗЕМЛЕВОЗНЫХ ДОРОГ
Для транспортировки грунта следует максимально ис¬
пользовать
существующую дорожную сеть.
Временные зем¬
левозные
дороги сооружаются при невозможности исполь¬
зования сети постоянных дорог.
Грунты в естественном сложении даже при твердой кон¬
систенции не
могут длительно выдерживать нагрузки от
колес
транспортных средств. Контактные давления, возни¬
кающие при движении грузовых автомобилей по твердой
поверхности, находятся в пределах 0,39...0,88 МПа. Хотя
такие давления действуют в течение сотых долей секунды,
они
успевают вызвать остаточные деформации, которые раз¬
виваются очень быстро и становятся заметными на глаз при
нескольких десятках проходов колеса по одному следу.
Этот процесс резко ускоряется при увеличении влажности
грунтов, поэтому для организации систематического движе-
108


пия
необходимо устраивать специально
подготовленные
полосы
земли
—
дороги.
Повышение несущей способности грунтов дороги дости¬
гается: созданием достаточно широкой полосы проезда с
одинаковыми условиями движения в ее пределах; осуше¬
нием
грунтов земляного полотна и пути проезда за счет сто¬
ка воды с проезжей части в боковые кюветы; снижением
давления на грунт земляного полотна устройством дорож¬
ной одежды; постоянным надзором за дорогой и немедлен¬
ным
ремонтом повреждений. Следовательно, любая дорога,
в том числе
дорога временного типа с дорожным полотном
из естественного
грунта, должна представлять собой расчи¬
щенную и спланированную полосу земли достаточной шири¬
ныс
поперечным уклоном 0,02...0,4, создающим условия
для одностороннего или двустороннего стока, с боковыми
водоотводами, укреплением слабых и труднопроходимых
участков, заменой слабых грунтов и другими особенностя¬
ми, обеспечивающими достаточную несущую способность
дорожного полотна.
Ширина проезжей части землевозной дороги при движе¬
нии
автомобилей-самосвалов
грузоподъемностью до 12 т
должна составлять 7 м
при
наличии обочин с каждой сторо¬
ны
шириной не менее 1 м,
а
в
стесненных
условиях
—
0,5 м. В забоях, на отвалах и
дорогах без покрытий обочин
не оставляют.
При кольцевом движении
транспортных
средств землевозную дорогу
можно сделать однополосной
е
шириной проезжей части 3,5 м. Если к эксплуатации наме¬
чаются автомобили грузоподъемностью более 12 т, ширину
проезжей части
назначают
проектированием.
При транспортировке грунта скреперами ширина земле¬
возных
дорог при одностороннем движении должна быть:
для скреперов с объемом ковша 6 м3- -4 м; с объемом ковша
8... 10 м:|
4,5 м, с объемом ковша 10 м3 и более
—
5,5 м.
Продольные и поперечные уклоны землевозных дорог для
скреперов, а также,
радиусы кривых приведены в табл. 32 .
При затяжных продольных уклонах (более 0,08) земле¬
возных автомобильных и скреперных дорог необходимо че¬
рез каждые 600 м устраивать вставки с уклоном не более
0,03 и длиной не менее 50 м. На кривых участках, радиус
которых меньше 125 м, проезжую часть временных авто¬
мобильных землевозных дорог следует уширять с внутрен¬
ней стороны на
величину, указанную в табл. 33, ширину
обочины при этом не изменяют.
Одновременно с этим еле*
дуст уменьшить уклон пути (табл. 34).
109


32. Параметры землевозных дорог для движения скреперов
Скрепер
Направле¬
ние движе¬
ния
Продольный
уклон не круче
Поперечный
уклон
не круче
Минималь ¬
ный
рад иус
пово рот а.м
подъем
спуск
Прицепной Порожнее
0,17
0,3
0,1...0,12
15...20
Грузовое
0,15
0,25
0,08...0,12
15...20
Самоходный Порожнее
0,15
0,25
0,08...0,1
12...15
Грузовое
0,12
0,2
0,08...0,I
12...15
33. Уширение проезжен части
временных автомобильных дорог на кривых участках
Радиус кривой, м .
.
.
90.. Л25 70...80 40...60 30...20
Уширение проезжей ча¬
сти, м
1
1,25
1,4
2 2,5
34. Уменьшение уклона на кривой землевозных дорог
Радиус кривой, м . . .
50
45
40
35
30
25
20
Величина
уменьшения
продольного уклона
.
. 0,01 0,015 0,02 0,025 0,03 0,025 0,04
Уклон на автомобильных дорогах принимают равным
0,05. Наибольший уклон может быть доведен до 0,08, а на
выездах из
карьеров, въездах на насыпи и в особо сложных
топографических условиях —до 0,1. При кольцевом дви¬
жении уклоны в направлении
хода порожняком можно
увеличивать до 0,12, а в сложных условиях
—
до 0,15.
Радиусы кривых землевозных дорог
в нормальных ус¬
ловиях должны быть не менее 200 м, в исключительных
слу¬
чаях
—
не менее 50 м. Скорость движения автомобилей на
крутых кривых не более 20 км/ч. В забоях и на отвалах
допускаются минимальные радиусы кривых до 20 м. Дви¬
жение по таким
кривым разрешено со скоростями до 10 км.
Наименьшие радиусы горизонтальных кривых времен¬
ных автомобильных землевозных дорог следует принимать
в зависимости от интенсивности и скорости движения авто¬
мобиля по данным табл. 35. В пределах рабочей зоны экс¬
каватора радиусы горизонтальных кривых могут быть
уменьшены до конструктивного радиуса поворота автомо¬
биля применяемой марки (СНиП Ш-8-76).
Землевозные дороги трассируют в соответствии с
упо¬
мянутыми требованиями в полевых условиях, стремясь
проложить трассу по поверхности земли или на невысокой
110


35. Допустимые радиусы кривых временных
землевозных дорог
Интенсивность
движения,
автомобилей/сут
Наименьший радиус
горизонтальных
кривых, м
Расчетная скорость,
км/ч
допускаемая
на местности
допускаемый
на местности
От 200 до 1000
Менее 200
IV
80
60
40
250
V
60I40
30
125
60
30
насыпи. Выемок по возможности избегают, так как они ос¬
ложняют
водоотвод.
Дороги, предназначенные для использования в течение
одного сезона, прокладывают
в основном по
поверхности
земли. Строительные работы при этом состоят в удалении
с полосы
соответствующей ширины растительного грунта,
нарезке треугольных кюветов, планировке проезжей части
иее
уплотнении. Работы выполняются
автогрейдерами и
тяжелыми катками или
грунтоуплотнителями иного типа.
После удаления растительного грунта вдоль участка дороги
проходит автогрейдер с отвалом,
расположенным косо.
Опущенной частью отвала нарезают кювет, а
грунт из него
переваливается на проезжую часть. Аналогичным образом
нарезают второй кювет.
Затем отваленный грунт плани¬
руют со скатом на обе стороны и спланированную поверх¬
ность проезжей части уплотняют. При расположении до¬
роги на косогоре предварительно нарезают горизонтальную
полосу, излишний грунт перемещают в места, где его недо¬
стает,
кювет
устраивают с нагорной стороны.
При сооружении земляного полотна землевозной дороги
откосы
крутизной 1 : 3 (рис. 40, а) нарезают автогрейдером.
Кюветы с полевой стороны при этом получаются с откосами
крутизной 3:1. Глубину кювета обычно принимают не
менее 0,3 м и не более 0,5 м. Количества вынутого из таких
кюветов
грунта (0,3...0,8 м3 на каждый метр длины дороги)
достаточно лишь для устройства сливной призмы, поэтому
дороги подобного типа можно
прокладывать лишь непосред¬
ственно по земной поверхности. Ширина полосы, занимаемая
дорогой, равна сумме ширины проезжей части и ширины
111


36. Параметры кюветов треугольного сечения
Грунт
Глубина кюветов,
м, при высоте
насыпи
Крутизна откосов
До0,6м
более
0,6 м
внутрен¬
них
наружных
Гравийный и песчаный
Супесь и пылеватый песок
Суглинок и глина
о,з
0,3
0,3
0,35
0,55
0,75
1:3
1:3
1:1,5
1:2
1:2
1:1,5
двух кюветов и составляет 2...3,3 м.
Параметры кюветов
приведены в табл. 36. Грунты земляного полотна таких
дорог должны быть сухими,
т.е.на
глубине 1 м находиться
в состоянии
твердой или полутвердой консистенции. На
сырых участках с грунтами тугопластичной консистенции
необходимо устраивать водоотводные канавы трапецеидаль¬
ного сечения. В таких
случаях для строительства дороги
применяют плужные канавокопатели, автогрейдеры и уп¬
лотнители. Ножевой одноотвальный
канавокопатель
на
тракторе мощностью 190 кВт делает канаву шириной по дну
0,3 м и глубиной до 0,8 м, что соответствует типовым попе¬
речникам, установленным для притрассовых и землевозных
автомобильных дорог. Из двух канав такой канавокопатель
вынимает в среднем до 1,8 м3 грунта на каждый метр длины
дороги,
что
позволяет сделать насыпь без берм высотой
0,15...0,2 м и нормальную сливную призму (рис. 40, б).
Канавокопатель на базе экскаватора непрерывного действия
при нарезке канав вынимает до 2,8 м3 на каждый метр длины
дороги. Высота насыпи при этом может достигать 0,3 м.
Планировку и уплотнение производят уже известными спо¬
собами.
При необходимости устройства более высоких насыпей
требуется привозной грунт. Желательно в этом случае по
возможности удалить водоотводную канаву от насыпи,
для чего устраивают бермы шириной не менее 1 м (рис. 40, в).
При отсыпке
из
резервов насыпи
устраивают без берм
(рис. 41), что позволяет широко применять непосредствен¬
ную поперечную перевалку грунта из резерва бульдозером.
Откосы, образующие поверхность въезда бульдозера, долж¬
ны иметь крутизну
впределахот1:3,5до1:5.
Для ускорения работ резервы разрабатывают поперечны¬
ми
проходками (рис. 42). Бульдозер движется по траншее 5
с относительно небольшими потерями грунта за счет боково-
112


Рис. 40. Поперечники простейших профилированных дорог
а—
без насыпи; б —
кюветы
примыкают
к
полотну;
в
—
между полотном и
кюветами есть берма
Рис.
41.
Поперечник насыпи,
разрабатываемой
из
резерва
бульдозером
Рис. 42 . Схема разработки ре¬
зерва траншейным методом
/—отвал;
2 — бульдозер; 3—ре¬
зерв; 4 —
валик-перемычка; 5, 6
—
траншеи
го
развала. Соседняя траншея отделяется от разработанной
стенкой ненарушенного грунта толщиной 0,75... 1 м. После
разработки соседней траншеи стенку разрушают бульдозе¬
ром и грунт перемещают в насыпь (отвал). Затем разрабаты¬
вают
следующую траншею 6, и так по всей длине резерва.


Планировку грунта в насыпи выполняют продольными про*
ходками бульдозера. Затем грунт тщательно уплотняют.
Дно резерва по окончании возведения насыпи должно быть
спланировано с обеспечением водоотвода.
На мокрых основаниях, грунты которых на
глубине 1 м
имеют
мягкопластичную консистенцию, или на основаниях,
которые могут быть насыщены водой, например вследствие
оттаивания
вспученных льдом грунтов, целесообразно для
предотвращения увлажнения насыпи уложить под грунтом
слой капилляропрерывателя. Эту роль могут успешно
выполнять
порубочные остатки, свежий валежник, лапник,
нестроевой лес, хворост и другие местные материалы. На
капилляропрерывающую подстилку насыпают грунт с удов¬
летворительными дренирующими свойствами. Высота на¬
сыпи такого типа должна быть в пределах 0,5...1 м (рис. 43).
Успешная работа дороги в большой мере зависит от тща¬
тельности
планировки
и особенно уплотнения грунтов. Од¬
нако даже при этом грунтовая дорога без покрытия может
быть подвержена переувлажнению при длительных дождях.
В таком случае грунтовые дороги закрывают для движения.
Грунтовые дороги быстро разбиваются транспортом и, что¬
бы обеспечить интенсивную эксплуатацию дороги в течение
даже одного сезона,
необходимо практически все
время ис¬
пользовать
бульдозер или автогрейдер для выполнения на
дороге локальных ремонтных работ. После пропуска 10...
20 тыс. т
груза она обычно требует ремонтных работ почти
на всей протяженности.
Чтобы снизить эксплуатационные расходы и поднять ра¬
ботоспособность дороги, устраивают дорожные одежды.
Простейшая одежда
может
представлять собой
тот
же
грунт, но такого гранулометрического состава, при котором
в процессе уплотнения достигается наиболее плотное сло¬
жение. Для этого грунт должен содержать относительно
крупные частицы, образующие его несущий скелет, и мелкие
пылеватые и глинистые частицы, заполняющие поры и свя¬
зывающие частицы скелета. Примерный состав такого грун¬
та по
результатам просеивания: 60...40 % частиц размером
2 мм и крупнее, задержавшихся на сите с отверстиями
0,5 мм; 30...50 % частиц, прошедших сито с отверстиями
0,25 мм; 25...35 % частиц, прошедших сито с отверстиями
0,05 мм.
Грунт, прошедший через сито 0,05 мм, должен
иметь предел текучести не менее 0,35, а число пластичности
в
границах 0,04... 0,08. В районах с влажным климатом же¬
лательно использовать
гранулы с меньшим числом пластич-
114


a 2 0J1⁄2~0>M O.O2~OJJ1⁄8 3
Рис. 43. Поперечник насыпи с
капилляропрерывающей
под¬
стилкой
/—-
подстилка; 2 — насыпь
567
7 7 /7 777^/777^/7////Л
l
3500
Рис. 44. Поперечники древесно-грунтовых дорог: колейно-леж¬
невой (а); сланевой (б)
1—
дренирующий грунт; 2 —
поперечина; 3 — лежневый настил; 4 —
продольные лежни; 5 — бордюрные бревна; 6 —
елань; 7 — выстилка
ности.
Практически используют два способа: улучшение
избыточно глинистых грунтов песком (пескование) и улуч¬
шение избыточно песчаного грунта глинистыми добавками
(глинование). Смешивают грунты непосредственно на до¬
роге.
Поверхность земляного полотна
профилируют автогрей¬
дером на два ската
с
поперечным уклоном 0,03...0,04 м.
Верхний слой разрыхляют дисковыми боронами, грунтовой
фрезой или кирковщиком автогрейдера на глубину 10...
15 см.
Для увеличения жесткости землевозных дорог стремят¬
сяв
конструкцию дорожного полотна включить достаточно
жесткие
несущие элементы.
Обычно их роль выполняют
бревна, жерди, горбыль и прочие древесные материалы пре¬
имущественно из нестроевого леса или отходов. Их распо¬
лагают в конструкции полотна в виде продольных
насти¬
лов, сосредоточенных
в зоне прохода колес транспортных
средств и выполняющих роль несущих лежней,
или попе¬
речных сплошных
настилов
—
еланей.
Чаще всего
деревянные несущие конструкции распола¬
гают под слоем насыпного грунта. Такие дороги называют
древесно-грунтовыми. Например, колейно-лежневая дорога
с
грунтовым покрытием (рис. 44, а) состоит из поперечин,
расположенных через 2 м, с вырезанными в них пазами,
в
которые уложены лежни
из нестроевого леса диаметром
10...15 см, опирающиеся не менее чем на три поперечины
при наличии в одном ствпре не более двух стыков, и
грунто¬
вой засыпки толщиной не менее 15 см над поверхностью
115


лежней. Такие дороги предназначены для однополосного
движения и обычно их устраивают прямо на
поверхностях
мокрого глинистого или илистого грунта.
На болотах с высокой влажностью торфяной залежи
при¬
меняют сланевые
конструкции (рис. 44, б). Слой дрени¬
рующего грунта на настиле должен иметь
толщину 40...
45 см, диаметр бревен настила 18...20 см, прогонов 20...
22 см.
Ширина проезжей части
однополосной дороги
6 м, двухполосной 9 м.
Мокрые болота иногда преодолевают с помощью плаву¬
чих
дорог из бревен. Строительство древесно-грунтовых,
а тем более плавучих дорог требует больших затрат труда
и
материалов,
и его
целесообразность определяют на основе
тщательного сравнения с другими возможными вариантами
решения задачи, в частности, рассматривают обход участ¬
ков слабых
оснований.
При кратковременном интенсивном движении по доро¬
гам можно
применять колейные дорожные покрытия из ин¬
вентарных деревянных щитов или железобетонных плит.
Такие покрытия целесообразны при многократном приме¬
нении элементов
покрытия. Деревянные щиты выполняют
из
брусьев, стянутых болтами и составляющих полосу ши¬
риной около 1 м.
Их укладывают торцами вплотную на
утопленные в грунт поперечины и связывают скобами. Же¬
лезобетонные плиты, изготовленные на заводах железобе¬
тонных конструкций, укладывают на дорожное полотно без
поперечин и соединяют шплинтами через выступающие из
бетона металлические
проушины. Плиты, как и щиты, не¬
обходимо укладывать на выровненную поверхность со слоем
подготовки из дренирующего грунта,
иначе элементы колей¬
ного
покрытия погрузятся в слабый грунт основания и их
будет трудно извлечь для последующего использования.
При явно выраженных грузовом и негрузовом направ¬
лениях
двухполосную дорогу можно сделать комбинирован¬
ной: для грузового направления применить колейное по¬
крытие, для негрузового
—
покрытие из оптимальной смеси
или
другое подходящее сплошное покрытие.
Скреперные дороги прокладывают за пределами воз<
водимого сооружения на
нулевых отметках и делают обычно
грунтовыми профилированными с треугольными кюветами.,
Дороги предназначают,
как
правило, для одностороннего
движения, а для автомобилей-самосвалов временные земле¬
возные
дороги следует устраивать для двустороннего дви¬
жения.
116


Рис. 45 . Определение располо¬
жения
землевозной дороги у
нижней бровки откоса (а); у
верхней бровки откоса (б)
Рис. 46. Схемы разработки ло¬
бовой проходки при различных
схемах движения самосвалов
а—
п ри кольцевом
движении; б —
при
тупиковом
движении;
в—
то
же,
с заездом
в ниши
Расположение погрузочного пути. При движении само¬
свала вдоль подошвы откоса (рис. 45, а) наименьшее рас¬
стояние от оси, м,
(o=O,5 Бс+ (0,5... 1), где Бс
—
ширина
автомобиля-самосвала. При угле откоса, равном 45...70°,
величина
<0=0,5 Бс+1.
При движении самосвала вдоль верхней бровки откоса
наименьшее
расстояние от оси погрузочного пути до верх¬
ней бровки откоса составляет
(рис. 45, б) Лб=0,5 Бс+1.
При крутизне откосов, больше допустимой, необходимо
учитывать величину бермы безопасности
-46≡≡D,55c+ f3 [(l tgθ)--(l tgα0)J,
где Н3
—
высота
разработки; θ —
допустимый угол откоса; α0
—
действительный угол откоса.
Схемы движения
автотранспорта. Разработка выемок
прямой лопатой начинается
с
лобовой проходки. При
значительной глубине выемки разработку грунта произво¬
дят в несколько ярусов.
При разработке лобовой проходки самосвалы подходят
к
экскаватору под погрузку задним ходом. При такой схеме
работы разработку целесообразно вести уширенным забо¬
ем, ширина которого назначается из условий обеспечений
поворота самосвала на 180°.
Поворот автомобилей по дну
выемки
может
производиться при кольцевом (рис. 46, а)
или
тупиковом (рис. 46, б) движении. При большой длине
выемки устраивают ниши для заезда самосвалов (рис 46, в)
117


37. Параметры, определяющие минимальные размеры
дна выемки, м
Грузопод ъем нос ть
автомобиля-самосва¬
ла, т
ь
Ко
3,5; 4,5
4
2...2,5
6
3,8
2...2
10
5,5
2,5...3
При ширине дна выемки fe=2(jRa+Ko) возможна коль¬
цевая
схема движения;
при Ь=7?а+ Бс+/<0— возможна
тупиковая схема движения; при b=Ra+K0 —
применяется
тупиковая схема с заездом в ниши (7?а
—
наименьший ра¬
диус поворота автомобиля); Ko
—
определяют по табл. 37 .
Длина ниши определяется габаритной длиной автомо¬
биля-самосвала. Расстояние между нишами должно быть не
менее 50...60 м и в крайнем случае может быть доведено до
100 м.
При назначении
расстояния между нишами должно
учитываться,
что с
увеличением расстояния уменьшается
пропускная
способность траншеи.
Производительность экскаватора при тупиковых схемах
работы на 15...20 % ниже,
но
время, затрачиваемое на
устройство траншеи, будет меньше, так как объем работ
в
узких траншеях значительно сокращается по сравнению
с
траншеями для кольцевой схемы.
Землевозные дороги устраивают,
как
правило, на ес¬
тественных
грунтах с помощью бульдозеров. Для беспере¬
бойного обеспечения транспортом подъездные дороги долж¬
ны иметь достаточно прочное основание, быть укатанными
и
расчищенными в любое время года, иметь водоотводы для
своевременного
удаления с дороги поверхностных вод.
В сухую погоду дороги увлажняют для уменьшения пыле-
образования. Во время гололеда пути должны быть посы¬
паны песком,
шлаком или политы раствором хлористого
кальция.
Чтобы обеспечить бесперебойную работу экскаваторов
и автомобилей-самосвалов в дождливое время года, особен¬
но
при разработке глинистых грунтов на отвалах, следует
заранее подготовить резервные участки с несколькими подъ¬
ездными дорогами к ним для разгрузки грунта.
118


25. ВЪЕЗДЫ, СЪЕЗДЫ И ПЛОЩАДКИ ДЛЯ РАЗВОРОТА
АВТОТРАНСПОРТА НА ЗЕМЛЯНЫХ СООРУЖЕНИЯХ
При возведении насыпей инженерных земляных соору-
жений (дорожных насыпей, плотин, дамб и др.)
значитель¬
ной протяженности и высоты возникает необходимость де¬
лать въезды и съезды для уменьшения дальности транс¬
портировки грунта и повышения производительности ма¬
шин за счет уменьшения длины порожнего пробега, особен¬
но при транспорте грунта скреперами. При всех видах въез¬
дов весьма важное значение имеет расстояние между ними
и чем больше въездов, тем значительнее затраты на их уст¬
ройство.
Строительными нормами рекомендуется выбирать сред¬
ние расстояния между въездами в зависимости от высоты
насыпи и дальности транспортировки грунта:
Высота насыпи, м
.
.
до2
Расстояние между въез¬
дами, )л
65
Средняя
дальность
транспортировки
грун¬
та, м
«70
3
4
5
6
8
80
95
ПО 130 150
90
ПО 130
150 350
При поперечной возке грунта и высоте насыпей более
6 м затраты на сооружение въездов и съездов оказываются
столь значительными, что
рационально переходить к соору¬
жению насыпей с боковыми съездами. При продольной воз¬
ке
грунта из выемки или (карьера) устраивают один-два
съезда, доля затрат на которые
мала в
сравнении с затра¬
тами на
сооружение всей насыпи, поэтому при продольной
возке высота возводимых насыпей обычно не ограничивается
по
способу ведения работ.
Ширина въезда или съезда обусловливается числом по¬
лос движения (табл 38). При сооружении въездов крутизну
откосов насыпи въезда выбирают исходя из свойств грунта
(табл. 39). Въезды могут быть расположены перпендикуляр¬
но к оси насыпи или под углом к возводимому сооружению.
При насыпях высотой до <5 м в зависимости от свойств грун¬
та более экономичными являются въезды, перпендикуляр¬
ные оси насыпи
(табл. 40).
Въезды и съезды, расположенные перпендикулярно оси
земляного сооружения. Различают въезды на насыпи и въез¬
ды в выемки, устраиваемые к сооружениям, расположенным
на местности с
уклоном ι, и въезды и съезды к
сооружениям,
расположенным на
горизонтальной местности.
119


38. Показатели въездов и съездов для автомобилей-самосвалов
Г рузоподъ-
емность
автомобиля-
самосвала,
Наименьший
радиус по ¬
ворота а в¬
томобиля,
м
Расстояние от
подошвы отко¬
са до землевоз-
ной дороги, м
Ширина полос
движ ени я, м
одна
две
3,5; 4,5
4
10
4,5
7
6;7
3,8
10
5
8
10; 11
5,5
20
5,5
10
39. Крутизна откосов въездов
Грунт
Крутизна откосов насыпи
въезда
Связный (глина)
Полусвязный (суглинок)
и
нес вязный
(супесь)
Несвязный (песок)
Скальный
z
1:1...1:1,25
1 : 1,25...1 : 1,5
1:1,5...1:2
1:1...1:1,25
40. Предельные значения высоты насыпи
при наиболее экономичных въездах, м
Крутизна
откоса
насыпи
1:т
Крутизна откоса въезда
1:т0
1:5
(20%)
17
1
(14,3%)
1:8
(12,5%)
1:10
(10%)
1:12,5
(8%)
1:1,5
5,7
4,8
4,7
4,4
4,2
1:2
4,5
3,8
3,6
3,4
3,2
1:2,5
4
3
3
2,8
2,6
1:3
3,8
3
2,8
2,5
2,2
1:3,5
3,7
2,7
2,6
2,4
2,1
1:4
3,6
2,5
2,4
2,3
2
Перпендикулярные въезды и съезды
к сооружениям
возводимым на местности с уклоном, имеют параметры,
обозначения которых приведены на рис. 47 . Размеры эле¬
ментов въезда или съезда определяют по формулам:
Lj =√ ι1n) (l — in) L2≈(h2 n) (l -Н’п);
лт
=
Н1—(1/п); x2
≈
Н2 — (l2/п);
H1≈l1 m1
H2≈ l2 m2i
Величины коэффициентов
и Λ определяют по табл.
41и42.
120


Рис. 47. Въезды на
насыпи (а) и съез¬
ды в выемки (б),
расположенные
перпендикулярно
к
сооружениям на
наклонной плоско¬
сти
Рис.
48.
Въезды
на насыпи
(а) и
съезды
и
выемки
(б),
расположен¬
ные
перпендику¬
лярно к сооруже¬
ниям
на
горизон¬
тальной плоскости
Объем въезда или съезда
определяют по формулам
для въезда V≈[(B1x1 2)+(x p 3)]L1,
дл я съезда V= [ (В 1x1 2) + (х%р/3) 1L1.
Перпендикулярные въезды и съезды к сооружениям,
возводимым на горизонтальной поверхности, имеют пара¬
метры, обозначения которых приведены на рис. 48. Размеры
элементов въездов и съездов в этом
случае определяют из
выражений
Lλ=Hn ll≈Htn L2 = L1- 1 ∙,
x≈L<Jn.
Объем насыпи въезда (выемки съезда) определяют из
выражения
V=[(B1 χ 2)+(√p 3)]L,.
121


41. Величина коэффициента K1 ( (1 = [l (l m)]-1)
Уклон
въезда или
съезда
Крутизна откоса (1:т)
1:0,2
(10°)
1:0,5
(25°)
1:0,67
(38°)
1:1
(4 5°)
1:1,3
(53°)
1:2)
(63»)
1:3,5
(73°)
1:4
(75°)
0,01
0,2
0,5
0,68 1,01 1,3
2,04 3,57 4.17
0,05
0,2
0,51 0,7
1,05 1 ,39 2,23 4,17
5
0,09
0,2
0,52 0,71 1,1
1,47 2,44 5
6,25
0,13
0,2
0,54 0,74 1,15 1,56 2,7
6,25 8,93
0,17
0,21 0,55 0,76 1,21 1,67 3,03 8,33 12,5
0,21
0,21 0,56 0,78 1,27 1,79 3,45 12,5 25
0,25
0,21 0,57 0,81 1,34 1,92 4
25
—
0,29
0,21 0,59 0,83 1,41 2,08 4,77
—
—
0,33
0,21 0,6
0,86 1,49 2,27 5,88
—
—
42. Величина коэффициента K2 (Λ2= U ( l w)]-Н)
Уклон
въезда или
съезда
Крутизна откоса (!:/?»)
1:0,2
(10°)
1:0,5
(25°)
1:0,67
(38°)
1:1
(45°)
1:1,3
(53°)
1:2
(63°)
1:3.5
(73°)
1:4
(75°)
0,01
0,2
0,5
0,67 0,99 1,28 1,96 3,33 3,85
0,05
0,2
0,49 0,65 0,95 0,22 1,82 2,94 3,33
0,09
0,2
0,48 0,63 0,92 1,16 1.7
2,63 2,94
0,13
0,2
0,47 0,62 0,88 1Л 1,59 2,33 2,63
0,17
0,19 0,45 0,6
0,85 1,06 1,49 2,17 2,38
0,21
0,19 0,45 0,59 0,83 1,02 1,41 2
2,17
0,25
0,19 0,44 0,57 0,8
0,98 1,33 1 ,85 2
0,29
0,19 0,43 0,56 0,76 0,94 1,27 1.72 1,85
0,33
0,19 0,43 0,56 0,75 0,91 1.21 1,61 1,75
Виды въездов (съездов) и их параметры приведены в
табл. 43.
Параметры въездов (рис. 49, а) и съездов (рис. 49, б)
к
сооружениям, имеющим на откосах бермы:
Н—
высота основной части насыпи (глубина выемки);
ft1, Л2 —
размеры, определяющие положение бермы;
Bl—
ширина насыпи въезда (выемки съезда);
\:т —
заложение
откосов
основной насыпи (выемки);
1:п— уклон въезда или съезда;
1:р
—l
заложение боковых откосов насыпи въезда (выемки
съезда).
122


Рис. 49. Въезды {a) и съезды (б), расположенные перпендикуляр¬
но к сооружениям, имеющим на откосах бермы
Рис. 50. Въезды на
насыпи,
расположенные
под углом
к
сооруже¬
нию: прислоненный к откосу (а), прислоненный вне откоса (б)
Параметры въезда или съезда определяются выражени¬
ями:
L1≈H∏
x2
=
L2n
L2^Ll~li~ar)-,
Xii=hl-~(nl m n)
lx≈(L2≈-ab) tι
xi≈hv-(hx r∏+a) n
xx=(L2-aa) n.
Объем насыпи въезда (выемки съезда) определяют по
формуле
V=(B1x1 2)+(x1p 3)=[2B1+p(xl+‰÷X3+*4)l α6h2.
Въезды, расположенные под углом α0 к оси сооружения
(рис. 50), устраивают при больших высотах насыпи.
Пара¬
метры такого въезда определяют по формуле
3 =B1 n (m1-tn2)∙,
li≈-Bx ctg ав;
6=Hn- 3.
123


4
3
.
Р
а
з
л
и
ч
н
ы
е
в
и
д
ы
в
ъ
е
з
д
о
в
(
с
ъ
е
з
д
о
в
)
,
р
а
с
п
о
л
о
ж
е
н
н
ы
х
п
е
р
п
е
н
д
и
к
у
л
я
р
н
о
к
о
с
и
с
о
о
р
у
ж
е
н
и
я
1
2
4


e
+
с
Ф
о
р
м
у
л
а
д
е
й
с
т
в
и
т
е
л
ь
н
а
п
р
и
(
i
π
)
>
u


Объем насыпи
въезда
равен
V= (B1Z3)n][(Z3/3)+(4/6)+(63)|.
При небольших высотах насыпи величина 1
может иметь
отрицательное
значение. В этом случае объем въезда опре¬
деляют из выражений
l3z=Hn
4 = B1ctgα1√
lb=H(mi
—
nι2); 6 ≈= l4
—
/5,
а объем насыпи въезда равен:
V≈{(Hn/2) [B1
-
(///3) ( n1 m2)] + [H2 (m1 - n2)])/6+(θ1 Hl6 2).
Величина угла ав в зависимости от крутизны откосов на¬
сыпи m1
и въезда т2 дана в табл. 44.
44. Значение угла αn в зависимости от крутизны откосов насыпи
и въезда
Крутизна откоса насыпи
Дополнитель¬
ный параметр
Крутизна въезда 1:п
1:5
1.7
1:8
1:10
1:12,5
1:1,5
Угол ав
17030'
12o20'
10o50'
8o40,
6o55'
∏1
1,57
1,54
1,53
1,52
1,52
ctg ав
3,17
4,57
5,21
6,56
6,29
1:2 Угол ав
23035'
16o25'
14o30'
11o30'
9o10'
ml
2,18
2,09
2,07
2,04
2,03
ctg аb
2,29
3,36
3,87
4,91
6,2
1:2,5 Угол ав
30°
21°
18015'
14o30'
11o30'
∏ι
2,89
2.68
2,63
2,58
2,55
ctg ав
1,73
2,6
3,03
3,87
4,91
1:3
Угол ав
36o50'
26°15'
22°
17o30'
13o50'
ml
3,75
3,32
3,24
3,14
3,1
cte «в
1,33
2,12
2,47
3,17
4,06
1,35 Угол ав
44o30'
30°
26°
20o30'
16o17'
m1
4,92
4,04
3,94
3,74
3,65
ctg ав
1,02
1,73
2,05
2,67
4,43
1,4
Угол ав
54o50'
34045'
30°
23o37'
18o43'
mi
5,8
4,87
4,62
4,37
4,23
ctg ав
0,43
1,44
1,75
2,29
2,96
Примечание, m1
—
m2 cos ав.
126


Рис. 51. Площадки на насы¬
пях (а) и ниши в выемках
(б) для разворота автомо¬
билей-самосвалов
В практике строительства нередки случаи, когда при¬
нятая по нормативам технологическая ширина земляного
сооружения недостаточна для разворота автомобилей-само¬
свалов, перемещающихся по его верхней поверхности, и
машины
приходится подавать задним ходом, что снижает
производительность. Так,при подаче самосвалов задним хо¬
дом на расстояние 30...40 м к месту работы экскаватора про¬
изводительность снижается на 30 %.
С целью улучшения организации земляных
работ в стес¬
ненных
условиях и повышения
эффективности использова¬
ния
автомобилей-самосвалов при транспортировке грунта
45. Основные размеры площадок для разворота
автомобилей-самосвалов на насыпях и выемках (рис. 51)
Показатель
4,5
Грузоподъемность
автомобиля-самосвала, т
161
7
1111
-’7
Расстоя ние от оси колеса
ла до бровки откоса, м:
самосва-
на насыпи
2,3
2,5
2,5
2,5
2,8
в выемке
Расстояние от оси колеса
ки площадки, м:
до бров-
1>7
2
2
2
2,5
на насыпи Γi
2
2
23
2
2,8
в выемке Г2
Полная длина площадки
ворота, м:
для по-
1,5
1,5
1,8
2
2,3
на насыпи Д\
16
16,8
15
19,8
17,7
в выемке Д2
Ширина площадки, м:
15
15,8
14
19
17
на насыпи B↑
4,5
5
5
5
5,5
Зависит от крутизны
откосов выемки
127


4
6
.
О
с
н
о
в
н
ы
е
п
а
р
а
м
е
т
р
ы
п
л
о
щ
а
д
о
к
д
л
я
р
а
з
в
о
р
о
т
а
о
о
а
в
т
о
м
о
б
и
л
е
й
с
а
м
о
с
в
а
л
о
в
н
а
н
а
с
ы
п
я
х
и
в
ы
е
м
к
а
х


47. Наименьшая ширина B2 площадки для разворота
автомобиля-самосвала в выемке, м
Масса экскаватора,
т
Заложение откоса выемки ,
1:гп
4.0i2
| 1;0,5
1:0,7 || 1:<М
I∙j,
=,
:
20...22
8,6
7,4
7
6,8
35...40
9,6
8,7
8,4
8\Г
.
7,1⁄8
50...60
10,4
9,6
7,8
7,4
7,1
90...95
12,2
11
5,8
-
5,6
.
5,4
в насыпи значительной протяженнбстй, а такйсе выембк cΛiOi
дует предусматривать устройство уширения co∂py^e1⁄81⁄81⁄8
через каждые 100 м для обеспечения разворота автомобилей-
самосвалов, а также площадки для разворота.
Площадки для разъезда автомобилей-самосвалов на наг
сыпях
(рис. 51, а) и выемках (рис. 51, б) устраивают
при производстве длинных лобовых проходок через опреде¬
ленное расстояние в зависимости от принятой схемы работ
Ширина и длина площадок определяется размерами авто¬
мобилей-самосвалов. Приведенные в табл. 45 данные учи¬
тывают неровности откосов, их осыпание, а также безопас¬
ные
условия работы. В табл. 46
ина
рис. 51 приведены
основные расчетные формулы для определения объемов на¬
сыпи и выемок площадок разворота самосвалов. Наимень¬
шая ширина площадки для разворота самосвала приведена
в табл. 47.
Глава 5. ПРОИЗВОДСТВО ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ
ЭКСКАВАТОРАМИ
26. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Отечественная машиностроительная промышленность вы¬
пускает экскаваторы семи типоразмеров с ковшами объемом
от 0,25 м3 до 3 м3 Налажен серийный выпуск экскаваторов
с механическим и
гидравлическим приводами. Гидравличе¬
ские
экскаваторы, оборудованные обратной лопатой и грей¬
фером, обладают, по сравнению с механическим, рядом
преимуществ,
так как наличие в них
гидропривода обеспе¬
чивает применение поворотных ковшей и позволяет значи¬
тельно
увеличить усилие копания.
Выпуск целого ряда
130


PfHC. 52. Характер распределения параметров земляных сооружений:
котлованов (а), выемок под отдельные
оп о р ы (б), глубины вые¬
мок (в)
/ — глубина котлованов; 2 —
ширина котлованов; 3 —
длина
котл ованов; 4 —
глубина выемок под опоры;5 —
ширина и длина выемок под опоры; 6 —-Глу¬
бина выемок в водохозяйственном строительстве; 7 —
глубина выемок в про¬
мы шл ен но м строи тельстве
сменных рабочих органов и элементов позволил увеличить
технологические параметры машин, сделав их более уни¬
версальными. Для работы на грунтах с различной несущей
способностью выпускаются экскаваторы с различными
механизмами передвижения: пневмоколесные, гусеничные
с увеличенной опорной поверхностью. Налаживается вы¬
пуск экскаваторов на резинометаллическом ходу, обеспе¬
чивающим давление на грунт в пределах 1,5...2 кПа.
Выбор параметров машин зависит также и от особенно¬
стей строительства данной отрасли народного хозяйства.
Так, например,
в водохозяйственном строительстве наиболее
часто встречающаяся глубина разработки 2 м (рис. 52), а
наибольшая глубина разработки 7 м, в
промышленном стро¬
ительстве — наиболее часто встречающаяся глубина 6 м,
а наибольшая — 18 м.
27. РАБОТА ОДНОКОВШОВЫХ ЭКСКАВАТОРОВ,
ОБОРУДОВАННЫХ ПРЯМОЙ ЛОПАТОЙ
Экскаваторы с рабочим оборудованием прямая лопата
широко применяют на всех видах земляных работ с выгруз¬
кой грунта на
транспортные средства.
Одноковшовые экскаваторы, оборудованные прямой ло¬
патой, применяют в промышленном, гидротехническом и
других видах строительства для разработок котлованов
под фундаменты сооружений в плотных грунтах.
Следует учитывать, что механические экскаваторы
с прямой лопатой работают наиболее эффективно, если вы-
5*
131


sol
Рис. 53. Определение возможной высоты разработки прямой лопа¬
т ой гидравлических экскаваторов
сота
разработки превышает высоту вала механизма пово¬
рота не более чем на 20 %. Рабочее оборудование прямой
лопаты
гидравлического экскаватора по
принципу дей¬
ствия отличается от
работы прямой лопаты механического
экскаватора. Определение основных параметров рабочего
места
гидравлических экскаваторов
приведено подробно
в.работах [14, 15], здесь же в качестве примера рассмотрим
определения высоты копания. На рис. 53 показана зона
движения зуба ковша
—
это зона АБВГ Установив ковш
в положение А и зная допустимый для разрабатываемого
грунта угол а откоса,
получим линию первоначального
откоса. Приняв величину передвижки a= 1 .. .1,5 м и про¬
ведя через точку Ж линию, параллельную линии откоса
АД, получим
площадь разработки грунта (в нашем
случае при угле откоса α=40o и величине передвижки а),
определяемую контуром АЖЕД. Высота копания
опре¬
деляется местом пересечения линии ЖЕ с линией ВГ наи¬
большего радиуса копания.
Высота
копания
является
величиной переменной, зависящей от
свойств грунта.
В табл. 48 приведены возможные технологические величины
высоты; разработки для'различных моделей экскаваторов,
которые отличаются от кинематических параметров, дан-
132


Рис. 54. Типовая схема разработки
грунтов экскаватором лобо¬
вой (а) и открытой боковой (б) проходками при погрузке грунта
в транспортные средства
/—
ось
пр оход ки
экскаватора; 2 —>
средний угол поворота на
выг рузк у; 3
вешка-указатель
места
сто янк и са мо сва ла ; 4—направление движения груже¬
ного самосвала; 5 ■=—
место
укладки негабаритов; 5 —
недобор
ных заводом-изготовителем. На рис. 54 приведены типовые
схемы выполнения работ экскаваторами, оборудованными
прямой лопатой.
Опыт работы специализированных трестов (Тяжэкска-
вация,
Днепрэкскавация, Донбассэкскавация
и
др.),
48. Возможная высота разработки грунтов экскаваторами,
оборудованными прямой лопатой, м
Размерная
группа экс¬
каватора
Допустимый угол откоса 0, град
40
50
60
70
80
4
1,6
2,5
3,6
4,6
5.7
5
2,6
4
5
5,8
7.5
6
3,3
4,8
5,6
7
β.4


выполняющих земляные работы на
строительстве и рекон¬
струкции
предприятий
горной
и
металлургической
промышленности, показывает, что земляные работы на
действующих предприятиях более трудоемки, чем при строи¬
тельстве дорожных и гидротехнических c∞py>κeHnfl√ Это
объясняется стесненными условиями работы, связанными
с действующим технологическим процессом предприятия,
наличием
густой сети действующих надземных и подзем¬
ных коммуникаций в района строительства. В этих усло¬
виях
необходима особая четкость организации p1⁄86of.
Проекты производства й графики ведения работ состав¬
ляют с учетом сроков перенесения действующих коммуни¬
каций (без нарушения их работы) за пределы участка,
где проводятся земляные работы,- выполнение
которых
требует минимальных сроков. Выработка грунта на 1 м3
объема ковша при выполнении экскаваторных работ со¬
ставила: при строительстве доменных печей
—
100, шахт —
220, каналов
—
240 %.
Из приведенных цифр видно, что выработка экскавато¬
ров, работающих на сооружений канала и на строительстве
шахт, значительно превышает выработку экскаваторов,
работающих на строительстве действующих предприятий
металлургической промышленности (доменных печей), по¬
этому при проектировании земляных работ на действую¬
щих предприятиях следует увеличивать необходимый парк
машин, так как в стесненных
условиях на выполнение од¬
ного и того же объема работ в течение определенного вре¬
мени
требуется вдвое больше машин, чем на других видах
строительства.
Вскрышу карьеров
нерудных материалов и полезных
ископаемых,
а также
добычу этих материалов экскавато¬
ры, оборудованные прямой лопатой, осуществляют в комп¬
лекте с транспортными средствами и землеройно-транспорт¬
ными
машинами
(скреперами, бульдозерами). Площадь
вскрываемого участка разбивают на продольные или по¬
перечные проходки. Разработку грунта начинают с уст¬
ройства пионерной траншеи, по которой в дальнейшем к экс¬
каваторам подается транспорт.
Расположение
пионерных траншей по отношению
к
вскрываемому участку может быть центральным или
фланговым. Центральное расположение пионерных тран¬
шей возможно на
участках значительной протяженности.
В этом случае пионерная траншея играет роль разрезной
траншеи и делит фронт работ на две части. При фланговом
134


Рис. 55 . Схема извлечения валунов из основания (а), нцжней (6)
и верхней, (о) частей откоса
/I—валун; 2—подрабатываемое пространство
расположении пионерных траншей их размещают по кон¬
цам вскрываемого участка, а затем соединяют между собой
разрезной траншеей, создающей широкий фронт работ для
нескольких экскаваторов одновременно. Схема вскрышных
работ с двумя фланговыми траншеями дает возможность
организовать более удобное кольцевое движение транс¬
порта.
При сооружении глубоких выемок на гидротехническом
и дорожном строительстве, при вскрыше карьеров неруд¬
ных материалов и полезных ископаемых, а также на неко¬
торых объектах промышленного строительства проектная
глубина выемок превышает допустимую высоту разработ¬
ки. В этих случаях применяют многоярусные (двух-
и бо¬
лее) разработки.
Весьма часто при разработке грунта встречаются валу¬
ны, габариты которых превышают размеры ковша. В этом
случае валун, встреченный у основания выемки, окапывают
ковшом со всех сторон и
выкатывают
на
поверхность
(рис. 55, а). При встрече с валуном в средней (рис. 55, б)
или верхней (рис. 55, в) части откоса сначала подрабаты¬
вают грунт с двух боковых частей валуна, укладывая грунт
внизу выемки (делая как бы подушку), затем, подработав
грунт в нижней части откоса, подводят ковш под валун и.
медленно опуская ковш, спускают валун и подкатывают
его к нижней бровке откоса.
При разработке взорванного скального грунта необхо¬
димо осуществлять контроль за качеством буровзрывных
работ, так как от степени подготовки взорванного грунта
зависит
производительность машин. При установлении не¬
обходимой степени дробления скального грунта учитыва¬
ют типоразмеры экскаватора и автомобиля-самосвала. Ве¬
личина размеров ковша экскаватора определяет величину
допустимых кусков породы. Размеры допустимых кусков
135


49. Размеры кусков породы
Объем ковша, м3
Допустимый размер куска
Оптимальный размер
в отвал
|| в транспорт
0,65
0,6
0,4
0,15
1
0,7
0,5
0,15
1,25
0,75
0,55
0,19
1,6
0,8
0,57
0,21
2
0,85
0,62
0,22
2,5
0,95
0,67
0,23
породы определяются также условиями погрузки грунта
в
кузов
—
величиной удара по
кузову.
Исследованиями Ю. Н . Белякова 15] установлены до¬
пустимые размеры кусков породы для входа и выхода из
ковша и оптимальные величины их, определенные по мини¬
муму затрат на разработку. Размеры кусков породы опре¬
деляются по
формулам:
з
__
оптимальный размер dcp≤ (0,15...0,2) ^Vq
наибольший допустимый при работе
в
отвал
dcp ≤
з
_
≤(0,7...0,8) У?;
наибольший допустимый при работе в транспорте dcp≤
3
_
3
_
≤(0,5...0,6) ^V q при работе в бункер dcp≤ (0,75...0,8) Уq
при работе на конвейер dcp≤0,5Sτp —0,1, где q
—
объем
Ковша экскаватора; Втр
—
ширина ленты конвейера. Раз¬
меры кусков породы приведены в табл. 49.
В соответствии со СНиП II1-8-76 негабаритами счита¬
ются
куски взорванной породы или валуны, наибольший
размер которых превышает: для прямой лопаты 2 3 шири¬
ны ковша, для драглайна 1 2 ширины ковша.
После подработки взорванной породы в нижней части
откоса происходит сползание (обрушение) верхней части
породы (рис. 56). Обрушение пород по характеру, объему
и длительности процесса может происходить одной волной,
несколькими волнами и течением (табл. 50). При хорошем
качестве дробления (размер среднего куска породы менее
5 см. Хр—1,5) взорванная масса приобретает свойства сы¬
пучей среды, склонной к обрушению мелкими порциями
при незначительной подработке забоя. Обрушение одной
волной, характерное для связной среды и при неравномер¬
ном
рыхлении взорванной связносыпучей массы, является
1^6;


Рис. 56. Схема работы прямой ло¬
патой при разработке взорванных
скодьных грунтов
/—
обрушающаяся часть грунта; 2 —
грунт, разрабатываемый в нижней ча¬
сти откоса; 3 — основной грунт
Рис. 57 .
Зависимость
продолжи¬
тельности копания от размера ку¬
сков
взорванного
скального
грунта
/—
для
экскаватора
с
ковшом
об ъ¬
емом 2,5 м3;2—
то же, с ковшом
объ¬
емом 5 м3
наиболее опасным, поскольку в период кратковременного
обрушения большого объема породы экскаватор не успева¬
ют отвести на безопасное расстояние. В табл. 51 приведены
допустимые высоты разработки при погрузке взорванной
горной массы с учетом характера обрушения, коэффициента
разрыхления и кусковатости.
Основным условием возможности разработки взорван¬
ной скальной породы является правильный выбор метода
буровзрывных работ, обеспечивающего получение кусков
требуемого размера. Увеличение кусковатости взорванной
50. Характерные признаки различных типов обрушения
взорванных горных пород
Тип обрушения
Длитель¬
ность обру¬
шения. с
Коэффици¬
ент разрых¬
ления
Средний
размер
куска, см
Одной ВОЛНОЙ
Несколькими волнами
Течением
1...3
5...10
5.,.20
1...1,4
1,1. .Л ,2
1,3
Любой
35
137


51. Допустимая высота разработки взорванной горной массы
относительно высоты разработки грунтов
Среда
Коэффициент
разрыхления
Угол
откоса,
град
Тип
обрушения
Средний размер куска
породы, см
10...20 35 ...60 35...50
негаба¬
риты
Связная
1.
..1,1 80
Одной
1,15W3 1,ш3 Я3 0,95W3
Связно¬
1,2.. .1,35 70
волной
То же
I,35tf3 1,25 73 1,15tf3 l,05tf3
сыпучая
То же
1,3.. .1,4
60 Нескольки¬ 1,65W3 1.45Я, l,25tf3 l,15tf3
Сыпучая
1,5.. .1.6
40
ми волнами
То же
2,35tf3 2Я3 1,75 73 l,25tf3
породы приводит к увеличению времени набора (рис. 57),
что
происходит за счет медленного продвижения ковша
в горной массе.
28. РАБОТА ОДНОКОВШОВЫХ ЭКСКАВАТОРОВ,
ОБОРУДОВАННЫХ ДРАГЛАЙНОМ
Экскаваторы с рабочим оборудованием драглайн широ¬
ко применяют на всех видах земляных работ с выгрузкой
грунта в отвал, полезную насыпь или во все виды транс¬
портных средств.
Так же как
экскаваторы, оборудованные прямой лопа¬
той, драглайны разрабатывают грунт тупиковыми и боко¬
выми проходами в зависимости от назначения и
размеров
земляного
сооружения и условий работы. В узких транше¬
ях
и выемках, ширина которых не
превышает удвоенного
наибольшего радиуса копания грунта данным типом экс¬
каватора, грунт разрабатывают осевой проходкой. Такая
схема работы позволяет разрабатывать выемку с крутыми
боковыми
откосами.
Разрабатываемый грунт отсыпают
в отвал или
грузят в транспорт.
Преимуществом разработки грунта осевой проходкой
является возможность расположения отвалов грунта
или
подхода транспорта с обеих сторон выемки, что позволяет
экскаватору работать со сравнительно небольшим углом
поворота платформы и способствует увеличению его произ¬
водительности.
138


При разработке грунта боковыми проходками экскава¬
тор устанавливают или в пределах разрабатываемой про¬
ходки, или вне ее. Преимущество такого метода разработки
грунта заключается в возможности перемещения грунта на
большие, расстояния от выемки. Однако ширина разраба¬
тываемых боковых проводок практически не превышает
наибольшего радиуса копания, а глубина выемок при боко¬
вых проходках не превышает О',75 наибольшей глубины
копания экскаватора. Погрузка грунта в транспорт осу¬
ществляется при угле поворота платформы экскаватора
J0., .90o. Разработка грунта боковыми проходками широко
^применяется на вскрышных работах, при возведении на¬
сыпей из резервов и разработки широких выемок различ¬
ного назначения.
Для уменьшения угла поворота на выгрузку иногда
применяют схему работы с нижней погрузкой. Самосвалы
в этом
случае подаются по
дну разрабатываемой выемки.
Угол поворота на выгрузку в этом случае уменьшается
в 2...3 раза и составляет 15...259. Такая схема работы воз¬
можна,
когда
ширина
проходки
позволяет
транспорту
подходить к месту погрузки и не требуется дополнительных
работ для устройства землевозных дорог.
Экскаваторами, оборудованными драглайном,
выпол¬
няют земляные
работы самостоятельно или в комплекте
с
землеройными, транспортными, уплотняющими и иными
машинами.
Самостоятельную’работу экскаваторов без использова¬
ния
других машин
применяют при разработке узких тран¬
шей под канализационные и тепловые сети,
водопровод,
газовые
магистрали, осушительные каналы, а также при
разработке небольших выемок, грунт из которых отсыпают
в отвал, и на
вскрышных работах.
Если грунт из траншеи требуется уложить на одну сто¬
рону в непосредственной близости от траншеи, разработку
грунта ведут продольной проходкой. При этом экскаватор
в
процессе работы перемещается по оси, расположенной над
бровкой или средней линией откоса, параллельно оси тран¬
шеи. Чтобы выдержать заданные откосы, грунт разрабаты¬
вают отдельными участками послойно, на полную глуби¬
ну. Сначала разрабатывают грунт на
участках, располо¬
женных
у откосов, а затем в средней части траншеи. Из
верхних слоев
разрабатываемого массива грунт отсыпают
в
отдаленную часть отвала. По мере углубления траншей
зона разгрузки грунта постепенно Перемещается в направ-
139


лении к верхней бровке откоса. Такой порядок разработки
грунта позволяет сократить продолжительность рабочего
цикла экскаватора за счет уменьшения высоты подъема
ковша для разгрузки его.
Если грунт из траншеи требуется отсыпать в отвал, рас¬
положенный на некотором расстоянии от верхней бровки
выемки, то его разрабатывают боковыми проходками, на¬
мечая
ось движения
экскаватора за пределами выемки
параллельно оси выемки.
Разработка дгрунтя бпкляыми яябпями может быть осу¬
ществлена тольков<гом случает-если пшрица^ыемкихостав-
ляёГне менее_07 ..Л>8 наибол:ьшего радцуха.копания„гр ун-
та экскаватором данного типоразмера.
В выемках, ширина которых равна 1,5...2 наибольшим
радиусом копания, грунт разрабатывают лобовыми про¬
дольными проходками экскаватора с отсыпкой его в отва¬
лы, расположенные по обеим сторонам выемки. При этом
экскаватор перемещается в процессе работы от одного от¬
коса к
другому по осям, расположенным под углом 70...
80° к оси выемки. Такая схема разработки грунта позволяет
избежать повторных перемещений грунта и отрыть тран¬
шею проектного профиля.
Экскаваторами-драглайнами отсыпают насыпи,
не тре¬
бующие уплотнения, без применения других машин. При
этом
экскаваторы разрабатывают грунт в резервах, рас¬
положенных с одной или с обеих сторон насыпи. При одно¬
стороннем расположении резерва ширина основания от¬
сыпаемой насыпи не должна превышать наибольшего ра¬
диуса выгрузки грунта данным экскаватором, а высота
—
наибольшей высоты выгрузки ковша*
При двустороннем размещении резервов ширина осно¬
вания
насыпи
равна
удвоенному наибольшему радиусу
выгрузки. В этом случае возведение насыпи может осуще¬
ствлять один или два экскаватора. Если проектная высота
насыпи
превышает высоту разгрузки, применяют следую¬
щую схему работ. Один экскаватор, стоящий на уровне
основания насыпи, отсыпает грунт в тело насыпи (рис. 58).
Затем на отсыпанную часть насыпи устанавливают второй
экскаватор, который возводит верхнюю часть насыпи.
Экскаваторами-драглайнами производят вскрышные ра¬
боты с перемещением грунта по бестранспортным схемам.
Ширина проходок должна быть наибольшей. Она зависит
от величины наибольшего радиуса копания, толщины вскры¬
ваемого слоя и ограничивается объемом отвалов. Ось дви-
140


Рис. 58 . Схемы работ по воз¬
вед ению
насыпей
экск авато ¬
рами
жени я
экскаватора в этом случае намечают со стороны
отвала на таком расстоянии от верхней бровки откоса
выемки, которое позволяет разработать и разместить в от¬
вале наибольший объем грунта.
Необходимо учитывать возможность обрушения грун¬
та под экскаватором.
Во избежание этого следует произве¬
сти по площади работы экскаватора несколько проходов
бульдозером, а расстояние от опор экскаватора до верхней
бровки откосов принимать равным 1...1,5 м.
Схему с двумя продольными проходками и односторон¬
ним
размещением отвала применяют на
вскрыше участков,
ширина которых достигает 1,7... 1,8 наибольшего радиуса
копания
грунта экскаватором. Грунт на первой проходке
разрабатывают с минимальным рабочим углом наклона
стрелы и отсыпают его в отвал,
поворачивая стрелу на
180°.
Грунт от второй проходки отсыпают во вторую линию
отвала. При этом угол наклона стрелы к горизонту дол¬
жен быть увеличен, чтобы стрела не задевала отвала грунта
от первой проходки экскаватора.
При организации вскрышных работ четырьмя продоль¬
ными
проходками с двусторонним размещением отвалов
ширина
вскрываемого участка может быть увеличена до
3,5...4 наибольших радиусов резания грунта экскаватором.
Порядок разработки грунта и отсыпки в отвалы такой же,
чтоив
предыдущем варианте.
Схемы вскрышных работ имеют две разновидности:
а) разработка несколькими продольными проходками
с выемкой вскрышных грунтов на всю
глубину залегания
их или слоями значительной толщины;
б) разработка несколькими
продольными проходками
с выемкой вскрышных грунтов тонкими слоями.
На рис. 59 представлена схема производства работ тре¬
мя продольными проходками. Проходка I—экскаватор раз¬
рабатывает грунт и укладывает его в отвал; проходка
!!—
экскаватор устанавливается на отвале, разрабатывает грунт
и
укладывает его в отвал; проходка III —
экскаватор пере-
141


Рис. 59. Схема
производства
вскрышных работ тремя про¬
дольными проходками (1 ... III)
Рис. 60 . Совместная работа экска¬
ватора и бульдозеров
/—
экскаватор; 2 — автомобиль-само¬
свал; 3 — бульдозер
Метается по отвалу
и занимает положение для разработки
грунта. При этом он перемещает грунт из
контура вскры¬
ваемого
участка и из временного отвала, на котором уста¬
новлен экскаватор. По окончании работы на проходке II
экскаватор устанавливают на проходку III,
с
которой
грунт разрабатывается за пределы контура вскрыши.
По мере усложнения технологического процесса возве¬
дения земляных сооружений увеличивается число видов
машин, выполняющих комплекс земляных работ.
Наиболее распространенной является комплексная ра¬
бота экскаваторов, оборудованных драглайнами, с транс¬
портными средствами. Широко применяется также комп¬
лексная работа экскаваторов и бульдозеров.
При совместной работе с экскаваторами бульдозеры
часто
используют в качестве транспортных средств для
перемещения грунта в отвалах или перемещения его к ме¬
сту работы экскаватора.
Так, если при рытье траншеи не представляется возмож¬
ным
разместить отвалы с обеих ее сторон или параметры
рабочего оборудования экскаватора не позволяют отсы¬
пать весь
разрабатываемый грунт в отвалы без дополни¬
тельного его перемещения, применяют комплексную работу
экскаватора с бульдозером. Экскаватор разрабатывает
грунт и отсыпает его в
отдалённую часть отвала с неболь¬
шим
радиусом выгрузки на высоту 2...3 м. Затем умень¬
шают
угол поворота стрелы и отсыпают грунт на ближай-
142


шие
участки. В это время бульдозер перемещает грунт,
расположенный на отдаленных участках, за пределы дей¬
ствия рабочего оборудования экскаватора. Такая органи¬
зация работы двух машин позволяет значительно увеличить
объем отвала и способствует повышению производитель¬
ности
экскаватора;
Совместная работа экскаватора с бульдозером широко
применяется также при зачистке дна траншей и котлова¬
нов
(рис. 60). Бульдозер срезает недоборы грунта и пере¬
мещает их к
экскаватору, который захватывает этот грунт
ковшом и отсыпает в отвал или грузит в транспорт. В по¬
следнем случае в комплект машин включают соответствую¬
щий вид транспорта. Экскаватор освобождается от непроиз¬
водительной работы по зачистке дна. Кроме того, увеличи¬
вается полезное время работы экскаватора из-за сокраще¬
ний числа перемещений его по периметру выемки.
В практике выполнения вскрышных работ применяют
несколько вариантов совместной работы экскаваторов, обо¬
рудованных драглайном, и
бульдозеров.
Комбинированная схема
находит
применение при
вскрыше участков шириной 30...40 м с мощностью вскрынь
ных
пород 4...5 м. При такой схеме достигается высокая
производительность обеих машин, входящих в комплект,
так как
бульдозер перемещает грунт на сравнительно не¬
большое расстояние без преодоления больших подъемов,
a
экскаватор разрабатывает разрыхленный грунт.
Примером применения комбинированных схем вскрыш¬
ных
работ может служить строительство канала Северный
Донец —
Донбасс, где разработка грунта на
участках ка¬
нала с залеганием песчаных грунтов почти полностью вы¬
полнялась драглайнами. Работы на этих
участках прово¬
дились в такой последовательности.
Скреперами разрабатывали верхний слой выемки и
транспортировали грунт в кавальер. Весь остальной грунт
разрабатывался
экскаваторами-драглайнами
с
ковшом
объемом 1 м3. Для этого выемку по глубине разбивали на
два
горизонта: первый горизонт от поверхности до бермы,
второй —
на
глубину живого сечения канала. Экскавато¬
ры
вели
разработку грунта
с
устройства пионерной
траншеи по оси канала.
Грунт отсыпали в отвал, распо¬
ложенный на одной стороне траншеи. Затем экскаваторы,
установленные по обеим сторонам пионерной траншеи,
разрабатывали грунт боковыми проходками и отсыпали
его в
отвалы, расположенные на последующих проходках.
143


По окончании разработки грунта на верхнем горизонте
экскаваторы начинали разработку его в живом сечении
канала.
Грунт со второго горизонта отсыпали экскавато¬
рами в отвал с последующим перемещением бульдозерами
в кавальер или грузили в автомобили-самосвалы, которые
транспортировали его из выемки в кавальер.
На строительстве канала Северный Донец — Донбасс
экскаваторы-драглайны в комплекте с другими машинами
использовались на выполнении отделочных земляных ра¬
бот.
Работы по отделке земляных сооружений заключаются
в срезке недоборов грунта на дне выемки, откосах и бер¬
мах, планировке элементов сооружения, устройстве кюве¬
тов,
планировке резервов, кавальеров и отвалов грунта.
В комплекс отделочных работ на канале входили следую¬
щие операции: зачистка дна канала;
зачистка откосов и
устройство бермы шириной 45 см; чистовая
планировка
откосов и бермы.
Отделочные работы начинались с доработки дна и берм
канала до проектных отметок бульдозерами. В зависимости
от ширины дна на разных участках канала для этой цели
применяли бульдозеры. Каждому бульдозеру был отведен
участок длиной 80... 100 м.
Зачистку дна канала начинали
от центра участка. Зачищая дно, бульдозер перемещал
грунт сначала к одному,
а затем к
другому концу отведен¬
ного участка. Черновую зачистку откосов и
погрузку пере¬
мещаемого бульдозерами грунта осуществляли экскавато¬
ры, оборудованные драглайнами (причем они оставляли йа
откосах защитный слой в 5...8 см).
Окончательную планировку откоса производили за¬
чистными ковшами, подвешиваемыми вместо ковшей драг¬
лайна. Рабочая часть такого
ковша
изготовлена
в
виде
сплошного листа. На участках, где имелся широкий фронт
работ, применяли поточную схему производства работ.
Два бульдозера зачищали одновременно дно и бермы. За
ними два экскаватора, оборудованных драглайнами, произ¬
водили черновую зачистку откосов и погрузку в транспорт
грунта, собранного бульдозерами. Затем после навески
планировочных ковшей производилась чистовая зачистка
откосов.
Рациональные способы отсыпки отвалов. Наибольшее
применение Получили отвалы треугольной (рис. 61) и тра¬
пециевидной (рис. 62) форм. Отвалы отсыпают
горизон¬
тальными (рис. 61,а, 62, а) й наклонными слоями (рис. 61, б
144


Рис. 61. Определение парамет¬
ров отвала треугольной формы
при укладке грунта
горизон¬
тальными (а) или наклонными
(б) слоями
/—
центр
тяжести;
2—
место от¬
сыпки
Рис. 62. Определение парамет¬
ров
отвала
трапециевидной
формы при укладке грунта го¬
ризонтальными (а)
или
на¬
клонными
(б) слоями
/—
центр
тяжести;
2 — место от¬
сыпки
Рис. 63 . Определение парамет¬
ров рабочего места экскавато¬
ра,
оборудованного драглай¬
ном, при перекидке отвала
Рис. 64. Зависимость произво¬
дительности
П
экскаватора,
оборудованного
драглайном,
от
вы соты
перерабатываемого
отвала Но
и 62,6). Отсыпку отвала горизонтальными слоями при¬
меняют
при возведении насыпей, дамб и др., сооружение
которых регламентируется СНиП II1-8-76 и СНиП II1-45-76.
Расстояние ОТ бровки откоса выемки до места отсыпки
отвала горизонтальными слоями Ео определяется выраже¬
нием
fo≡1⁄8K+O,33mβtfβ.
145


При отсыпке отвала трапециевидной формы горизон¬
тальными слоями
^о
=
тоЯо+К+(^о/2);
при отсыпке наклонными слоями
jEq= πθ
4^0.5∂q —(Яо—f u.o) n1⁄8t
при
n0=1...2 величина t π.0
изменяется
в
пределах
0,4...0,5, поэтому можно принять
fi0^K + (1⁄8 2) + 0,54moHo.
Отсыпка отвала наклонными слоями более выгодна, так
как средний угол поворота на
выгрузку получается меньше.
Перекидка отвалов производится драглайнами, при
этом драглайн набирает грунт, расположенный выше уров¬
ня своей стоянки, поэтому
неизбежно «натаскивание» грун¬
та к нижней тележке экскаватора. Чтобы уменьшить это
явление, набор грунта следует производить не
нормально
к оси хода экскаватора, а под углом 45° (рис. 63), тогда
образующийся вал
грунта не
будет мешать движению экс¬
каватора.
Наибольшая ширина отвала Во определяется по форму¬
ле
^=(α+K+Bo)2 + (K+Bo)2.
При работе драглайном на
перекидке грунта из отвала
высота
последнего
не должна
превышать (0,6...0,7) 0.
При большей высоте отвала производительность экскавато¬
ра на перекидке резко снижается (рис. 64).
Разработка драглайном дробленых скальных
пород.
Рабочее оборудование драглайна может успешно приме¬
няться не только для разработки грунтов, но и для разра¬
ботки взорванных скальных пород. Эффективность такой
работы зависит от степени дробления. С уменьшением раз¬
мера кусков увеличивается производительность, при этом
возрастают расходы на взрывные работы,
но повышение
производительности окупает затраты
Оптимальные размеры куска породы зависят от объема
ковша драглайна и составляют: при объеме ковша 1 м3 —
(14...15) см, 1,5 м3 — (17...18), 2,5 м3 — (26...28) см.
При увеличении общего числа кусков размером более
0,2 м продолжительность цикла возрастает
(рис. 65, б),
одновременно с этим возрастают затраты на разработку.
Между величиной кусков и суммарными затратами имеется
определенная зависимость (кривая 3, рис. 65, а), опреде-
146


ЗАТРАТЫ,
РУБ
/М
СРЕДНЯЯ ВЕЛИЧИНА КУСКОВ <Zfp cyγ
Рис. 66 . Влияние глубины раз¬
работки Н3 на производитель¬
ность
экскаваторов П, обору¬
дованных драглайном
Рис. 65 . Зависимость
затрат
(а) и продолжительности цик¬
ла (б) от величины размеров
кусков взорванного скального
грунта
/—
затраты на буровзрывные ра¬
боты;
2—
то же,
на
разработку
грунта; 3 —
суммарные затраты
ляющая
минимальные
затраты при разработке конкрет¬
ным по объему ковшом
кусков определенной величины.
Влияние глубины разработки на производительность.
Наименьшая глубина разработки Нмии определяется дли¬
ной пути набора грунта /н на откосе, при которой дости¬
гается нормальное наполнение ковша. Значение //мии опре¬
деляется из выражения
^ MUH = 1⁄8si∏θ.
По Н. Г. Домбровскому, rt
1,4ψW Величина коэф¬
фициента ψ зависит от
характера грунта и составляет:
Группа грун¬
та
1
II
III
IV
у
VI
Ф
.2,5...3,5* 35 4
4...4,5* 4,5
5
Меныине знач ени я
относятся к влажным грунтам, большие—
к гр у нт а м нормальной влажности.
Наименьшая глубина разработки из
условия
набора
грунта
на откосе составляет для экскаваторов:
Объем ковша V. м1:
0.65
.
2,8 м
1. -1 .25
3,5 ,
2.5
4,5
»
147


Рис. 67. Схема обычного (а) и нового (б) способов подвески ковша
драглайна и характер изменения времени набора грунта (в) и пути
набора грунта (г) при различных способах подвески
/ — ковш с обычной
подвеской тягового каната; 2 —
ковш с новой подвеской
е)
г)
ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ВЫСОТА КОПАНИЯ
Глубина разработки влияет на производительность экс¬
каватора (рис. 66). Для каждого типоразмера экскаватора
есть средняя глубина разработки, при которой обеспечи¬
вается наибольшая выработка. Эта средняя глубина раз¬
работки составляет для экскаватора 3-й размерной груп¬
пы
—
2,8 м, 4-й
—
3,2 и 5-й
—
4,5 м.
Снижение производительности происходит при работе
как на мелких, так и на
глубоких выемках, причем с умень¬
шением глубины разработки грунта снижение
производи¬
тельности происходит более резко, чем при работе в выем¬
ках
большой глубины.
При разработке плотных грунтов ковшом драглайна для
улучшения внедрения ковша в
грунт и лучшего его запол¬
нения приходится одновременно с включением тягового
каната включать и подъемный канат для подъема задней
части ковша (рис. 67,а). При этом увеличивается усилие
заглубления ковша.
Однако постоянная
работа двумя
канатами
требует не только высоких навыков машиниста,
но
затруднительна и вызывает утомление.
В МИСИ им. В. В. Куйбышева разработана новая кон¬
струкция подвески ковша. В работе! 131 приведены резуль¬
таты рабрты ковша драглайна с измененной конструкцией
подвески тяговых цепей (рис. 67, б). Тяговый канат соеди¬
няется с ковшом посредством четырех цепей, крепящихся
к
ковшу в точках T1 и Т2. В процессе копания тяговый ка-
148


52. Относительная глубина копания
(при длине передвижки, равной 1 м), м
Размерная
группа
экскава*
.т ора
Оборудование
Допустимый угол откоса
(по СНиП III-8 -76). ’град
80
63
53
|
'
38
3
Обратная лопата
1
0,85 0,75 0,57
То же. удлиненная
1,2
1
0,9
0,8
Драглайн со стрелой 10 м
1,55 1,55 1,55 1,55
4
Обратная лопата
1
0,95 0,76 0,6
То же, удлиненная
1,17
1
0,9
0,07
Драглайн со стрелой 13 М
1,75 1,75 1,75 1,75
5
Обратная лопата
1
0,8
0,77 0,58
То же, удлиненная
1,2
1
0,9
0,8
Драглайн со стрелой 15 м
1,7
1,7
1,7
1,7
нат, идущий от блоков Д направляющего устройства, при
своем натяжении
образует с тяговой цепью, закрепленной
в точкё Tl9 прямую линию.
При этом тяговые цепи, соеди¬
ненные с ковшом в точках 7\ и с тяговым канатом, образу¬
ют момент относительно точки О. Происходит подъем зад¬
ней части ковша. При такой конструкции подвески работа
ковша более устойчива. Сокращается продолжительность
(рис. 67, в) и путь (рис. 67,г) набора грунта за счет более
интенсивного наполнения его в начальной стадии процесса
и
улучшения условий заглубления вне зависимости от
призмы волочения.
Применение такой новой схемы подве¬
ски позволяет расширить область применения драглайна,
включая работу со взорванными скальными грунтами.
Оборудование драглайна широко применяется (45...
50%) при разработке грунта ниже уровня,
стоянки.
Это
обусловливается рядом специфических особенностей этого
вида оборудования.
Так, например, глубина копания обратной лопатой
зависит от вида разрабатываемого грунта. При разработке
грунтов Н...Ш групп обратной лопатой возможная глуби¬
на разработки уменьшается на 23...25 %, а при использо¬
вании драглайна глубина разработки не зависит от вида
грунта (табл. 52).
Радиус копания обратной лопатой зависит от глубины
копания. Чем больше глубина разработки, тем меньше ра¬
диус копания (табл. 53). При использовании драглайна
наблюдается обратная картина
—
чем
больше глубина
разработки, тем больше радиус копания.
149


53. Относительный радиус копания (для примера взят угол
откоса 63°)
к
«а
я
s
я
си группа,экскава¬ тора
7
Оборудование
Глубина копания , м
0
2
4
6
8
10
3
Обратная лопата
1
0,88 0,67
То же,
удлинен¬
ная
1.1
0,98 0,76
—-
—
—
Драглайн со стре¬
лой10м
1,4
1,43 1,45 1 ,5
—
—
4
Обратная лопата
1
0,91 0,76
—
То же,
удлинен¬
ная
1,п
1
0,89
—
—
—
Драглайн со стре¬
лой13м
1,5
1,63 1,67 1,71 1,75 1,71
5
Обратная лопата
1
0,94 0,83 0,68
—
—
То
же,
удлинен¬
ная
1,11 1,03 0,94 0,82
—
—
Драглайн со стре¬
лой15м
1,45 1,51 1,55 1,59 1,63 1,67
Например, при разработке траншей с укладкой грунта
в отвал и необходимости получения требуемых размеров
берм, когда имеет значение величина наибольшего расстоя¬
ния от места разработки до отвала, целесообразно исполь¬
зовать драглайн (табл. 53).
Размерная группа
экскаватора
Относительная величина
радиуса разгрузки об¬
ратной лопаты
(драглайном)
3
4
5
1 (Ъ6)
1 (1,33)
1 (1,24)
Сопоставление технологических возможностей экскава¬
торов с различным видом оборудования показывает, что
в ряде случаев драглайн обеспечивает в
5...3 большую
глубину разработки, в 1,5...2 раза большую величину ра¬
диусов Копания и разгрузки. Кроме того, как показывает
практика,
ковшом драглайна легче ведется устройство
откосов различной крутизны, поэтому при выборе того или
иного вида рабочего оборудования экскаватора с целью
обеспечения наименьшего числа проходов и перекидок
грунта следует учитывать параметры земляных сооруже¬
ний.
150


Рис. 68. Число проходок при
разработке канала экскавато¬
ром,
оборудованным обратной
лопатой (а), драглайном (б)
I
IX’—- проходки
54. Технико-экономическое сопоставление
показателей разработки
канала экскаватором (на 100 метров длины канала)
Рабочее оборудование
Показатель
обратная
лопата
обратная
лопата
удлиненг
ная
драглайн
со стре¬
лой10м
драглайн
со стрелой
13м
Общий объем работ, M3
В том числе, м3:
8800
7600
7300
5600
проектный
5600
5600
5600
5600
объем перекидок
3200
2000
1700
—
Затраты времени, маш . -ч
Число проходок:
137,6
141,2
119,8
95,2
для разработок
3
3
3
2
для перекидки
6
2
2
—
Относительная
себестои¬
мость работ*
1
1,02
0,88
0,69
•
Себестоимость работ, выполненных экскаватором, оборудованным обрат¬
ной лопатой, принята за 1.
Трестом Росоргтехстрой произведено технико-эконо¬
мическое сопоставление вариантов разработки каналов,
характерных для оросительных систем: ширина по верху
151


24 м, по низу 4 м, глубина 4 м в грунтах II группы. На
рис. 68 приведена последовательность разработки канала
и число
проходок для экскаваторов II размерной группы
при работе обратной лопатой, при работе удлиненной об¬
ратной лопатой и при работе драглайном. Сопоставления
приведены в табл. 54.
Увеличение параметров обратной лопаты за счет приме¬
нения
удлиненных рукоятей или принудительно, с помощью
дополнительного гидроцилиндра, складывающихся стрел
позволяет
увеличить радиус копания в 1,25...1,3 раза, что
обеспечивает сокращение числа проходок с 9 до 5. Однако,
несмотря на некоторое уменьшение объема перекидок, об¬
щие затраты на выполнение работ по
строительству канала
заданного профиля увеличиваются и трудоемкость работ
на 12...30 % больше, чем при работе драглайном.
29. РАБОТА ОДНОКОВШОВЫХ ЭКСКАВАТОРОВ,
ОБОРУДОВАННЫХ ОБРАТНОЙ ЛОПАТОЙ
На механических экскаваторах оборудование обратной
лопаты было вспомогательным, так как из-за недостаточно¬
го
усилия на зубе ковша, определяемого лишь массой само¬
го оборудования, при работе на глубинах 4...5 м наполне¬
ние ковша было плохое, что не позволяло получить необ¬
ходимую производительность. Поэтому рабочее оборудо¬
вание обратной лопаты на механических экскаваторах ис¬
пользовалось для разработки неглубоких (1,5...2 м) кана¬
лов
(рис. 69, а) в основном с погрузкой грунта в отвал.
На гидравлических экскаваторах, благодаря особенностям
конструкции на зубьях ковша, обеспечивается необходи¬
мое усилие, позволяющее разрабатывать любой грунт на
всей глубине разработки.
Оборудование обратной лопаты на гидравлических экс¬
каваторах стало основным и
используется для разработки
55. Параметры канала, разрабатываемого ковшом
треугольной формы с открылками
Крутизна
откоса
Размеры» м
Число этапов
разработки
по дну
по
ве рху
по глубине
1:1
0,5
3,75
1,75
1
11
0,5
5,25
2,5
3
1.1,5
0,5
6,5
1,75
1
1:1,5
0,5
9,25
2,5
3
152


Рис. 69. Разработка канала комплектом машин: экскаватором (а);
бульдозером (б) и планировщиком (в)
Рис. 70. Разработка канала об¬
ратной лопатой с
ковшом,
ос¬
нащенным открылками, за один
(а) или несколько (б) этапов;
определение
усилия на зубе
к о в ш а при разработке различ¬
ных грунтов (в)
/— с=1
...
з;2~с—4
...
6;3—
с=1
...
9(с
—
это
число
ударов
дин амич еско го
плотномера,
харак¬
теризующее прочность грунта)
8)
грунтов лобовыми и боковыми проходками. Широкое при¬
менение
оборудования обратной лопаты получило
также
ив
мелиоративном строительстве на сооружении открытой
сети
осушительных каналов.
Этому способствовало приме¬
нение целого ряда ковшей различной формы и, в частности,
ковшей трапециевидной формы с открылками. Применение
таких
ковшей позволяет
разрабатывать каналы глубиной
до 2,5 м с откосами от 1:1 до 1:1,5 (табл. 55).
В зависимости от
требуемых размеров канала их можно
разрабатывать в один
этап
(рис. 70, а) или в 2...3 этапа
(рис. 70, б). Как показали наблюдения, применение откры¬
лок незначительно (на 12...17 %) увеличивает необходимое
усилие на зубе ковша (рис. 70, в), но зато обеспечивает
по
всему профилю канала ровность откосов.
153


30. РАБОТА ОДНОКОВШОВЫХ ЭКСКАВАТОРОВ,
ОБОРУДОВАННЫХ ГРЕЙФЕРОМ
Рис. 71 . Технология работ при
обратной засыпке пазух
а—
послойная
отсыпка
грунта
грейфером; б — послойное уплотне¬
ние; /—
грунт для
засыпки; 2 —
уложенный слой грунта; 3 —
после¬
довательность
работы
трамбовки;
4—
расстояние
между колоннами
154
Оборудование грейфера на механических экскаваторах
применяют главным образом для перегрузки строительных
материалов (песка, щебня), расположенных выше или
ниже уровня стоянки машины, при обратной засыпке грун¬
тав
пазухи котлованов (рис. 71), для разработки выемок
под отдельно стоящие фундаменты. Эти работы выполня¬
ются
по
мере готовности фундаментов. Оборудованный
iгрейфером экскаватор, перемещаясь вдоль бровки котло¬
вана по его периметру, захватывает из отвалов грунт и
укладывает его
равномерно небольшими слоями в
пазухи
или за стенки фундамента. Высота насыпанного грейфером
слоя грунта не должна превышать 1...L5 м. Этот грунт
разравнивают с помощью бульдозера (а при стесненных
условиях
—
вручную) и уплотняют трамбовочными пли¬
тами, пневматическими трамбовками или другим способом.
Экскаваторы, оборудован¬
ные грейфером, являются ве¬
дущими в комплектах машин,
выполняющих
земляные
ра¬
боты по устройству котлова¬
нов
под опускные
колодцы
на
строительстве металлурги¬
ческих предприятий.
Сооружение скиповой ямы
осуществлялось
для метал¬
лургического завода методом
опускного
колодца
в
сле¬
дующем
порядке.
Колодец в форме непра¬
вильного шестиугольника вы¬
сотой 11,04 м и массой 1200 т
был установлен на поверхно¬
сти земли на
проектном рас¬
стоянии от домны.
К стенке
колодца был подсыпан грунт.
а затем из
бревен длиной 7 м
выложена
клетка
высотой
4...4,5 м.
Пустоты клетки за¬
сыпались грунтом. Для экска¬
ватора на клетке был отсыпан
наклонный въезд. На клетке


56. Рекомендуемая масса ковша грейфера, т
Группа грунта
Объем ковша, м3
ОД
| 0,75
1
1.5
IиII
1ЦиIV
иVиVI
(дробленые)
06,..л
1,5
0,9... 1,45
2,2
I,15.J,95
2,83
16....2.7
4
установлен
экскаватор,
оборудованный
грейферам.
С помощью
этого
экскаватора разрабатывается грунт
Внутри
колодца
и
отсыпается
в
автотранспорт
или
отвал.
В
целях
лучшего
наполнения
ковша
грейфе¬
ра его масса
выбирается соответственно
группе раз¬
рабатываемого грунта (табл. 56).
Оборудование грейфера на гидравлических экскавато¬
рах обладает рядом преимуществ: высокая точность места
установки и разгрузки ковша, высокая степень наполне¬
ния.
31. СООРУЖЕНИЕ «СТЕН В ГРУНТЕ» С ПРИМЕНЕНИЕМ
ОДНОКОВШОВЫХ ЭКСКАВАТОРОВ
СО ШТАНГОВЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ И ДРУГИМИ МАШИНАМИ
Способ «стена в грунте» применяют для сооружения
несущих стен подземных помещений или противофильтра-
ционных завес путем разработки глубоких узких траншей
под глинистым раствором с последующей укладкой в тран¬
шею бетона или другого заполнителя.
После окончания
устройства «стены в грунте» По периметру сооружения или
котлована производят разработку грунта и транспорти¬
ровку его из котлована обычными методами, т. е. с исполь¬
зованием
экскаваторов, автомобилей-самосвалов и другого
оборудования.
Применение способа «стена в
грунте» наиболее эффектив¬
но в сложных гидрогеологических условиях, при наличии
высокого уровня грунтовых вод, водоупора на практически
достижимой глубине, при устройстве подземных помещений
и ограждений котлованов в городских условиях вблизи
существующих зданий.
Опыт строительства за рубежом и в нашей стране пока¬
зал, что способ «стена в грунте» может быть успешно примем
иен при строительстве: гражданских подземных помеще-
155


ний нежилого назначения (гаражей, торговых центров,
складов, кинотеатров и т. д.); промышленных подземных
помещений (цехов I и II размолов на обогатительных фаб¬
риках, установок для непрерывной разливки стали и т. д.);
водозаборных сооружений (насосных станций, очистных
сооружений); подземных улиц и проездов, тоннелей мелко¬
го заложения транспортного назначения; сухих доков и
шлюзов, набережных и других гидротехнических сооруже¬
ний.
Стены сооружений и ограждений котлованов, устраи¬
ваемые способом «стена в грунте», могут иметь различную
форму в плане: прямоугольную, круглую, многоугольную
ит.д.
Сущность технологии возведения
подземных сооруже¬
ний способом «стена в грунте» заключается в том, что с по¬
мощью специального штангового или грейферного обору¬
дования к экскаваторам с ковшом объемом 1 м3 и более раз¬
рабатывают траншею шириной 0,3...1
и
глубиной 18 м и
более. Для предотвращения обрушения вертикальных сте¬
нок траншеи используют глинистый раствор, обеспечиваю¬
щий необходимое гидростатическое давление. После отрыв¬
ки на
полную глубину участка траншеи экскаватор пере¬
двигают на новую стоянку, а в открытом участке траншеи
возводят монолитную железобетонную стенку.
Для проходки траншеи с вертикальными
или наклон¬
ными стенками
удобны землеройные машины, которые не¬
прерывно или циклично разрабатывают траншею на всю
высоту. К таким машинам относятся экскаваторы с обрат¬
ной лопатой (для траншей глубиной до 7,4 м), драглайны
для траншей глубиной до 16,3 м, бурофрезерные машины
СВД-500Р и гидромеханизированный
траншеекопатель
(ГМТ) для траншей глубиной соответственно до 40 и 20 м
(табл. 57).
Перспективной является установка на гидравлическом
экскаваторе как базовой машине оборудования гидравли¬
ческого грейфера на напорной штанге, которая обеспечи¬
вает возможность
жесткой фиксации штанги на любой
Глубине копания, создания принудительного усилия внед¬
рения ковша, быстрой корректировки вертикального по¬
ложения штанги, погрузки вынутого грунта непосредствен¬
нов
транспортные средства. Штанговое
оборудование
состоит
из
рычага (рис. 72),
монтируемого на
стреле,
опорной рамы, имеющей нижние и верхние проушины
и
црпфы, в которую устанавливается механизм передви-
156


Рис. 72. Штанговое оборудова¬
ние экскаватора 5-й размерной
группы
/—
ков ш
двухчелюстной; 2 —
опор¬
ная рама;
5 —штан га;
4—
рычаг;
5—
стрела
жения штанги;
на нижнем конце
штанги
устанавливает¬
ся двухчелюстной ковш.
Оборудование может применять¬
ся
с
основной
штангой,
при этом высота
разгрузки
равна 2,4 м,
а
глубина
—
18 м.
При использовании
удлинителя высота разгрузки составляет 3
м,
а
глу¬
бина разработки 20 м.
Испытания и
опыт работы по¬
казали,
что такое
оборудование работоспособно при тем¬
пературе воздуха до
—
7° С. При более низких температу-
57. Экономические показатели
применения специализированных
машин при устройстве траншей способом «стена в
грунте»
Показа тел ь
Буровые машины
Ковшовые маш ин ы
свд-
500
свд-
500Р
УБС-1
гмт
ШГ
тд
грей¬
фер
Стоимость
машино-
смен ы с учетом комп¬
лектующего
обору¬
дования, руб.
98
152
152 87,9 51,7
50
101
Производительность
(техническая), m3 cm
42
42
120 30
56
52 24..60
Стоимость ГЛИНИСТОЙ
суспензии на
,
1м3
грунта, руб.
3,62 3,62 3 ,62 3 ,62 0,89 0,89 0,89
Инвентар но-р а счет¬
ная стоимость
комп¬
лекта
машин,
тыс.
РУб-
36,5
35
57
23,8 23,2
157


рах происходит замерзание раствора на канатах, что при¬
водит к их
обрыву.
Штанговое оборудование для строительства методом
«стена в
грунте» нашло широкое применение при строитель¬
стве подземных переходов. Сущность метода «стена в грун¬
те» состоит в Последовательном устройстве стен тоннеля и
перекрытий и разработке грунта под перекрытием между
стенами в то время, когда улица восстановлена для движе¬
ния городского транспорта. Возведение монолитных стен
траншейного типа вдоль
стен
фундаментов двух рядом
стоящих домов полностью исключило возможность каких-
либо деформаций этих зданий.
32. РАБОТА ОДНОКОВШОВЫХ ЭКСКАВАТОРОВ
С ТЕЛЕСКОПИЧЕСКОЙ СТРЕЛОЙ
Телескопическое оборудование применяется на универ¬
сальных
экскаваторах как сменное оборудование (напри¬
мер, экскаватор ЭО-3332), а на некоторых специальных
экскаваторах (например, Сатур, ЧССР) оно является един¬
ственным видом оборудования.
Телескопическое оборудование выпускается на экскава¬
торах 3-й размерной группы и имеет нормальные и удли¬
ненные стрелы. Такое оборудование предназначено в ос¬
новном для производства зачистных работ на откосах насы¬
пей и выемок. Его основные параметры выбирают из усло¬
вий возможности движения ковша без одновременного по¬
ворота стрелы,
чем достигается большая точность и просто¬
та работы. Такие параметры задаются на основе анализа
параметров
земляных
сооружений,
по
наиболее
часто
встречающимся величинам крутизны откосов. Общая глу¬
бина (высота) планируемой поверхности зависит от
крутиз-
58. Глубина выемки по зонам планируемых участков, %
Крутизна откоса
Я общ
hi
h2
1 1,25
100
90
9
1:1,5
90
80
9
1:1,75
80
70
9
1:2
75
68
7
1:2,25
70
60
7
1:2,5
60
55
6
1:2,75
59
50
6
1:3
50
48
6
158


Рис. 73 . Схемы 1 работы экскаватора с телескопическим оборудова¬
нием
а—
планировка откосов*,
б—
•планировка основания; в —
расчистка простран¬
ства около трубопровода; г—разработка
приямка у стен закрытого поме¬
щения; д —
разработка траншеи с
вертикальными
стен ками
и
щитами;
е
—
разработка траншеи с откоса ми
ны
откоса
(табл. 58). Если длина откоса больше рабочих
параметров экскаватора, откос делят
на
зоны,
длина
которых равна величине хода выдвижной части
стрелы
(рис. 73, а). Планировку откосов можно производить
методом
«снизу—вверх» и «сверху
—
вниз».
Экскаваторы
с телескопической стрелой применяют при
планировке
площадей (рис. 73, б),
при работе в
стесненных
ус¬
ловиях, например,
в
местах
пересечения траншей с уло-
159


женными ранее коммуникациями (рис. 73» в). В этом
случае
телескопическим оборудованием производится разработка
грунта, расположенного выше и ниже трубопровода. Это
оборудование применяют при разработке грунта в непосред¬
ственной близости от строений (рис. 73, г) при погрузке
грунта в автотранспорт или отвал.
Размеры стесненных
мест составляют по высоте 4,5...5 м, по ширине 8... 13 м.
Глубина разработки равна 2,5...3 м.
Телескопическое оборудование применяют при разра¬
ботке узких траншей с вертикальными стенками, укрепляе¬
мыми щитами и распорками. Телескопическое оборудование
для своей работы требует места, в 3...4 раза меньшего, чем
обратная лопата.
Это обеспечивает более быструю уста¬
новку щитов и уменьшает опасность обрушения незащи¬
щенных откосов (рис. 73, д). Телескопическим оборудова¬
нием
можно также разрабатывать котлованы
и
траншеи
лобовыми (рис. 73, е) и боковыми проходками.
33. РАБОТА ЭКСКАВАТОРОВ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ
Машиностроительной
промышленностью
выпускаются
экскаваторы непрерывного действия
—
роторные и
цеп¬
ные, различных типоразмеров. Эти машины обеспечивают
разработку траншей и каналов глубиной 2...3 м, шириной
понизу 2—3 м с крутизной откосов 1 : 1, 1 : 1,5 (рис.74).
λ
Производство земляных работ экскаваторами непрерыв¬
ного действия осуществляется в определенной технологи¬
ческой последовательности. До начала работы экскаватора
поверхность земли по трассе траншеи планируют бульдо¬
зером. Ширина спланированной полосы
должна быть не
менее
ширины гусеничного хода экскаватора, предназна¬
ченного для рытья траншеи (рис. 74, а). После выполнения
планировочных работ производят разбивку оси
траншеи.
Рытье траншеи, как правило,
начинают со
стороны низких
отметок продольного профиля и ведут навстречу уклону
(рис. 74, б). Этим обеспечивается сток поверхностных и
грунтовых вод. При строительстве магистральных трубо¬
проводов значительной протяженности допускаются от¬
ступления от этого правила, так как
траншея может про¬
ходить по пересеченной местности, имеющей уклоны в раз¬
личных направлениях. После зачистки откосов и основа¬
ния каналов приступают
к
перекидке отвалов (рис. 74, в)
с помощью бульдозера.
160


Рис. 74. Схемы разработки канала экскаватором непрерывного дей¬
ствия
а—снятие верхнего слоя бульдозером; б —
разработка сечения
канала;
в—
перекидка
отвалов;
г—
односторонняя разработка
сечения
канала и пере¬
кидка отвалов
Рис.
75. Схемы
разра¬
ботки глубоких траншей
роторными экскаватора¬
ми
и
бульдозерами: по¬
следов ательн ая
(а), па¬
раллельная
(б), комби¬
нированная (в)
/—
участок, разрабатываемый
роторным экскаватором
бульдозером; 2 —
участок, разрабатываемый
Экскаваторами-каналокопателями (ЭТР-206 м), приме¬
няемыми с
конвейерами, можно образовать отвалы с двух
сторон канала.
При выполнении отвала с одной стороны ка¬
нала
освобождается рабочее место для установки трубо¬
укладчиков и других монтажных машин (рис. 74, г).
Для защиты вырытой траншеи от стока поверхностных
вод отвалы
грунта располагают с нагорной стороны тран¬
шеи. Если параметры рабочего органа экскаватора непре¬
рывного действия не позволяют разработать траншею до
проектной глубины, применяют комплексную работу экс¬
каватора с бульдозером. Такая работа производится по
одной из трех схем.
По первой схеме (рис. 75, а) вначале бульдозерами или
скреперами отрывают выемку (корыто) шириной 3,5...
3,6 м, планируют дно этой выемки и затем углубляют до
6 Зак. 1901
161


проектной отметки роторным экскаватором. Максимальная
глубина траншеи, разработанной таким способом, состав¬
ляет 4 м (2+2), причем около 70 % грунта разрабатывается
менее производительными машинами
—
бульдозерами или
скреперами.
По второй схеме (рис. 75, б) пионерную выемку разра¬
батывают в два этапа: вначале роторным экскаватором от¬
рывают траншею, а затем бульдозером уширяют выемку
до необходимых размеров. Организация работ по этой схе¬
ме позволяет
уменьшить объем грунта, разрабатываемого
бульдозерами, до 50 %.
По третьей схеме (рис. 75, в) выемку разрабатывают
двумя проходами роторного экскаватора, которым выпол¬
няют две параллельно расположенные траншеи. Остав¬
шийся целик грунта разрабатывают косопоперечными про¬
ходками бульдозера, при этом срезают
и
уполаживают откос
выемки со стороны расположения отвала, куда бульдозер
транспортирует грунт. При работе по этой схеме бульдозе¬
рами дорабатывается менее 50 % общего объема грунта.
Роторные экскаваторы в ряде случаев работают в сцепе
с механизмами, осуществляющими укладку подземных ком¬
муникаций.
В зависимости от грунтовых условий и глубины тран¬
шеи разрабатывают с вертикальными стенками или откоса¬
ми.
Разработка траншей с вертикальными стенками ротор¬
ными и цепными траншейными экскаваторами в связных
грунтах (суглинках, глинах) для укладки трубопроводов
плетями на
глубину не более 3 м допускается без крепле¬
ний. В местах, где спускают рабочих в траншею для вы¬
полнения работ, устраивают на необходимых расстояниях
откосы
или
крепления.
Траншеи можно разрабатывать одновременно несколь¬
кими
роторными или цепными экскаваторами. Каждому
экскаватору .выделяется участок длиной 1...5 км в зависи¬
мости от
условий строительства. Перемычки между этими
участками разрабатывают одноковшовыми экскаваторами.
Для разработки траншей без перемычек применяют не¬
сколько способов. Один из них заключается в том, что
при
работе не оставляют перемычек,
а для выхода экскаватора
из
траншеи используют настил, уложенный поперек тран¬
шеи.
Экскаватор с поднятым в транспортное положение
рабочим органом перемещается на бревенчатый настил,
разворачивается и переходит на следующий участок.
162


Возможен другой способ разработки траншей без обра¬
зования перемычки, при котором экскаваторы работают
парами. Когда второй экскаватор доходит до траншеи,
разработанной первым экскаватором, он полностью дора¬
батывает свой участок и соединяет его с первым, затем на
транспортных скоростях догоняет первый экскаватор,
кото¬
рый выходит из
траншеи, уступая свое место второму экс¬
каватору, а сам
уезжает
вперед и становится на новую
захватку.
Применение одноковшовых экскаваторов допускается
лишь в тех случаях, когда работа экскаваторов непрерывно¬
го действия невозможна (например,
в
прочных грунтах
с
каменистыми
включениями, при работе из-под воды).
При использовании большинства моделей экскаваторов не¬
прерывного действия каналы имеют точные размеры и ни
дно, ни откосы не
требуют никакой доработки.
Переувлажненные площадки и грунты осушают двумя
основными видами дренажа
—
открытым и закрытым.
Открытый дренаж., выполняемый в виде
каналов раз¬
личной глубины и
ширины, по сравнению с закрытым имеет
ряд преимуществ: меньшая стоимость, простота устрой¬
ства, хороший отвод поверхностных вод, большая водо¬
пропускная способность. Осушительные
каналы нарезают
плужными
каналокопателями
и
экскаваторами.
Од¬
нако сокращение
полезной сельскохозяйственной
пло¬
щади (до 10... 15 %), необходимость строительства мостов
и переездов, ухудшающих условия обработки полей, боль¬
шие затраты на
эксплуатацию и ремонт осушительных
си¬
стем. а также
ряд других недостатков привели к тому, что
широкое распространение получает закрытый горизонталь¬
ный дренаж.
Закрытый горизонтальный дренаж является эффектив¬
ным средством для
отвода избыточной воды и улучшения
структуры почв.
Срок службы его значительно больше
открытого,
он
надежнее и дешевле в эксплуатации, позво¬
ляет отводить воды в течение всего года, благодаря его
применению посевные площади используются полностью.
Закрытый горизонтальный дренаж по способу строи¬
тельства и в зависимости от типа применяемых механизмов
может быть траншейный, узкотраншейный и бестраншей¬
ный.
Траншейный способ строительства дренажа
заключается в том, что
экскаваторами отрывают траншею
шириной более 0,45 м. на ее дно вручную или с помощью
6*
163


механизмов укладывают дренажные трубы и затем траншею
засыпают. При этом способе приходится выполнять боль¬
шой объем земляных работ, вследствие чего производи¬
тельность не превышает 200 м/ч. Однако этим способом мож¬
но строить дренаж в различных грунтах с каменистыми
включениями размером до 70 % ширины траншеи. Кроме
того, траншейный способ дает возможность визуально конт¬
ролировать процесс укладки дренажных линий, разделять
технологические операции во времени, вручную исправлять
дефекты уклона дна траншеи, стыковки и изоляции дре¬
нажных труб фильтрующим материалом, удобно соединять
дрены с коллектором и устраивать устья. Траншейный спо¬
соб строительства закрытого горизонтального дренажа,
широко распространенный во всех странах мира, в Совет¬
ском
Союзе является основным.
Узкотраншейный способ
наиболее
эф¬
фективен при строительстве дренажа из пластмассовых
труб. Дренажные трубы укладывают в траншеях шириной
0,1...0,4 м, открываемых, как правило, цепными или ротор¬
ными
экскаваторами. Достоинства этого способа по срав¬
нению с траншейным: меньший объем земляных работ,
более высокая производительность (до 350—500 м/ч), резкое
уменьшение потребного количества фильтрующего материа¬
ла
(например, песка, гравия или искусственного фильтра),
сокращение числа обслуживающего персонала. Узкотран¬
шейный способ применяют для грунтов с каменистыми
включениями
размером (в поперечнике) не более 50 % ши¬
рины траншеи. Этот способ требует более высокой степени
механизации процесса строительства и высокого качества
укладки дренажных линий,
так как при малой ширине
траншеи затруднены производство ручных работ и исправ¬
ление дефектов непосредственно в траншее.
Бестраншейный способ строительства дре¬
нажа
осуществляется дреноукладчиками, прорезающими
в
грунте узкую щель, на дно которой или укладывают дре¬
нажные трубы, или засыпают гранулированный материал
(например, гравий, искусственный фильтр). Строительство
ведется без выемки
грунта
и обратной засыпки, что сни¬
жает стоимость производства работ.
На строительстве закрытого дренажа в зоне избыточного
увлажнения применяют при траншейном способе дреноук-
ладчики типа ЭТЦ-202. Строительство дренажа состоит из
следующих технологических операций: планировки трассы,
погрузки, доставки и разгрузки по створу трассы дренаж-
164


ных труб и фильтрующего материала, установки копир ного
каната, разработки траншеи с заданным уклоном дна с одно¬
временной укладкой дренажных труб и защиты их от заиле¬
ния фильтрующими материалами; контроля качества уклад¬
ки и защиты труб, присыпки уложенных труб гумусирован¬
ным грунтом; соединения дрены с коллектором, засыпки
траншеи.
Дренажные трубы и фильтрующий материал развозит
трактористе рабочими из основной бригады. При перевозке
трубы предохраняют от механических повреждений. Тру¬
бы укладывают вдоль трассы на расстояние 1,6... 1,8 м от
оси
траншеи. С обеих сторон линии забивают металлические
концевые столбики и прикрепляют к ним концы каната.
Выдвигают основные упоры на заданную высоту по рейке:
рейку устанавливают на пикетный колышек, забитый до
уровня земли, штангу выдвигают на проектную высоту и
закрепляют зажимным винтом.
Траншею роют с заданным уклоном дна, одновременно
укладывают дренажные трубы и защищают их стыки фильт¬
рующим материалом. Уложенные дренажные трубы присы¬
пают
гумусированным грунтом вручную слоем не менее
20 см. Рабочий процесс начинается с установки экскавато-
ра-дреноукладчика на оси трассы дрены у коллектора и
заглубления рабочего органа до проектной глубины (до
верха трубы коллектора).
Дрену с коллектором соединяют вручную, для этого,
рабочий опускается в открытый приямок над коллектором
пробивает молотком соединительное отверстие в трубе кол¬
лектора, соединяет трубы дренажа и коллектора, изоли¬
рует фильтрующим материалом весь
узел соединения, пос¬
ле чего узел присыпают грунтом и утрамбовывают.
После прохода рабочего органа над коллектором вклю¬
чают
систему автоматического выдерживания заданного
уклона и по спускному устройству подают трубы на дно
траншеи. Рабочий, сидящий в трубоукладчике, контро¬
лирует качество укладки дренажной линии, другой рабо¬
чий соединяет дренажную линию с коллектором.
При работе узкотраншейного дреноукладчика дренаж¬
ные линии от заиления защищают одновременно с укладкой
труб. Со специальных бобин разматываются
нижняя
и
верхняя полосы стеклохолста
или стеклоткани,
которые
закрывают трубы снизу и сверху. К узкотраншейным дре-
ноукладчикам приложен специальный набор технологиче-
165


Рис. 76. Зависимость производи¬
тельности роторных экскаваторов
от высоты (а) и шири ны (6) раз¬
работки
/ — ЭР -100; 2—ЭР -25
ского
инструмента, которым можно устранять дефекты по
укладке труб и защите дренажной линии.
Выдерживание заданного уклона дренажной линии про¬
веряют нивелировкой. Ось траншеи и уклон дна должны
соответствовать
проекту. Оталонения фактических отме¬
ток дна от проектных не должны превышать ±15 мм. Ка¬
чество укладки труб и защиты стыков от заиления проверя¬
ют
визуально.
Обратную засыпку траншеи выполняют бульдозером,
начиная с
верхней части дрены по направлению
к
устью.
При засыпке траншеи не допускается сталкивать в нее вме¬
сте с
грунтом камни, пни.
Успешное применение в строительстве получили полно-
поворагные роторные экскаваторы ЭР-25 и ЭР-100 . Так,
например, на строительстве оросительного канала глуби¬
ной до 30 м трапецеидальной формы с откосами не
круче
1 : 2 роторным экскаватором ЭР-100 разрабатывали легкие
суглинки. Глубина разработки достигала 6...7 м.
Грунт
перемещали
в
кавальер
автомобилями-самосвалами
МАЗ-503 грузоподъемностью 7 т.
Производительность экс¬
каватора превысила 350 м3/ч.
Роторные экскаваторы типа ЭР-25 в комплекте с автомо¬
билями-самосвалами грузоподъемностью 3,5...4,5 т успеш¬
но
применяют в карьерах строительных материалов на раз¬
работке песка средней крупности и глины. При этом произ¬
водительность составляет до 160 м3/ч. Машины в течение
смены
работают достаточно устойчиво. Коэффициент ис¬
пользования сменного времени составляет в
среднем 0,85.
На рис. 76 показана
производительность роторных
экскаваторов в зависимости от технологических параметров
рабочего места. Как видно, производительность роторных
экскаваторов при глубине разработки в 2...3 м и ширине
проходки в 3...5 м резко снижается, что необходимо учиты¬
вать
при производстве работ. Применение роторных экс¬
166


каваторов при объемах работ 20...50 тыс. м3 более эконо¬
мично,
чем
использование
одноковшовых
экскаваторов.
Величина годового экономического эффекта от приме¬
нения
одного
полноповоротного, роторного экскаватора
ЭР-25 в комплекте с автомобилями-самосвалами 12...20 т
по сравнению с одноковшовыми экскаваторами 4-й размер¬
ной группы в комплекте с автомобилями-самосвалами грузо¬
подъемностью 7 т составляет 82 тыс. руб.,
а при использо¬
вании
роторного экскаватора ЭР-25 по сравнению с экска¬
ваторами 5-й размерной группы
—
54 тыс.
руб.
34. ТРАНСПОРТИРОВКА И УКЛАДКА ГРУНТА
АВТОМОБИЛЯМИ-САМОСВАЛАМИ
Производство земляных работ характеризуется большой
подвижностью фронта работ, разнообразием форм и разме¬
ров земляных сооружений, а также условиями работы ма¬
шин.
Определение рационального типоразмера транспортных
средств. Транспортировка грунта производится различными
транспортными средствами, каждое из
которых имеет свою
оптимальную дальность транспортировки (табл. 59).
Основными преимуществами использования на перевоз¬
ке
грунта автомобилей-самосвалов являются: малая трудо¬
емкость
устройства землевозных дорог, возможность рабо¬
ты на дорогах сложного профиля с большими подъемами
и спусками, при работе в стесненных условиях малая дли¬
на заездов в выемки и на насыпи.
Поэтому на строительстве
земляного полотна железных
дорог 96 % общего объема
грунта, разрабатываемого экскаваторами, транспортирует¬
ся
автомобилями-самосвалами и лишь 4 % —
железно¬
дорожным транспортом.
59. Рациональные расстояния
перемещения грунта машинами
Расстояние, км
Бульдозеры
0,01...0,07
Скреперы прицепные с ко в шо м
объ¬
емом, м3'-
6...8
0,05...0,06
10...12
0,05...0,6
15
0,05... 1 ,2
Скреперы самоходные
... ...
0,05..3
Автомобили-самосвалы
0,5...5
167


ДАЛЬНОСТЬ
ГРУЗОПОДЪЕМНОСТЬ, Т
ВОЗКИ
}КМ
δ)
ГРУЗОПОДЪЕМНОСТЬ, т
Рис. 77. Зависимость скорости
движения
автомобиля-само¬
свала от даль нос ти
возки
(а)
и
величины
постоянных
и
пе¬
ременных расходов
от грузо¬
подъемности автомобиля-само¬
свала (б)
I — постоянные
расходы;
2—
пере¬
менные расходы
Рис. 78. Зависимость
стоимо¬
сти работ от объема работ (а)
и
производительности от гру¬
зоподъемности
автомобиля-са¬
мосвала (б)
1 —экскаватор 4-й размерной груп¬
пы;2—
то же, 5 -й размерной груп¬
пы;
3—’то
же,
6-й размерной
группы; 4 — роторный
экскаватор
ЭР-25; 5-то
же.
ЭР-50; 6 —
то
же, ЭР-100
Рис. 79. Зависимость
стоимо¬
сти работ от грузоподъемности
самосвала и типа землеройных
маши н:
одноко вшовых
экска¬
ваторов (а) и рото рных эк ска ¬
ваторов (б)
/—
для
экскаваторов
с
ковшом
объемом 0,65 м3; 2 —
то
же,
с ков¬
шом
объемом 1 м3; 3 —
то же, объ¬
емом
1,6
м3; 4—
для экскаваторов
ЭР-2Г; 5—то
же,
ЭР-100; 6 —
то
же,
ЭР -500
При работе комплекта машин по схеме «одноковшовые
или роторные экскаваторы-самосвалы» выбор грузоподъем¬
ности самосвала должен производиться с учетом типораз¬
мерной группы экскаватора (величины объема ковша),
дальности транспортировки. Установлена зависимость сред¬
ней скорости транспортировки от дальности (рис. 77, а).
Исходным показателем оптимизации комплекта машин
является величина и
характер изменения приведенных
за¬
трат (рис. 77, б). Стоимость работ зависит от объема работ
(рис. 78, а),
а
производительность от грузоподъемности
транспортного средства (рис. 78, б).
Зависимость стоимости транспортировки грунта от гру¬
зоподъемности автомобиля-самосвала для различных
типов
землеройных машин дана на рис. 79 .
168


60. Простои при погрузке самосвалов
при работе роторных экскаваторов, с
Способ погрузки
ЭР-25
ЭР-50
ЗЭР-500
Отвальная
стрела
непо¬
18
18
21
движна
То же, подвижна
6
7
7
Эффективность работы роторных экскаваторов зависит
также от способа погрузки грунта. Так, например, при
погрузке с поворотом стрелы отвального конвейера в три
раза сокращаются простои (табл. 60).
Если отношение величины грузоподъемности самосвала
к часовой технической производительности роторного экс¬
каватора 1 : 20, то стоимость возведения
1 м3 насыпи,
установленная по формуле приведенных затрат, минималь¬
ная. Величину этой грузоподъемности можно принять за
оптимальную.
С уменьшением грузоподъемности самосва¬
лов производительность роторного экскаватора снижается,
а трудоемкость возведения 1 м3 насыпи резко возрастает.
Распределение объемов земляных работ с относительно
ограниченным числом объектов с сосредоточенными объема¬
ми (20...300
тыс.
м3), характерное при выполнении работ по
возведению земляного полотна, вызывает частую передис¬
локацию комплектов машин с одного объекта на другой и
приводит
к снижению
производительности роторного экска¬
ватора и повышению стоимости и трудоемкости земляных
работ.
Для строительных объектов с объемами земляных работ
менее 300 м3 выведены коэффициенты Ко влияния объема
на стоимость возведения
насыпи
(табл. 61).
Стоимость и трудоемкость возведения насыпей автомо¬
билями-самосвалами при дальности возки грунта до 10 км
значительно ниже, чем
железнодорожным транспортом.
Конвейерный транспорт также не может найти широко¬
го
применения при сооружении земляного полотна, так
как после отсыпки каждого слоя необходимо останавли¬
вать конвейер на 5...6 ч, в
результате чего производитель¬
ность роторного экскаватора снижается в 3 раза.
Для нормальной работы экскаватора требуются авто¬
мобили-самосвалы,
в
кузове которых помещается различ¬
ный объем грунта в зависимости от его плотности (табл.62).
В свою очередь, объем грунта в ковше экскаватора также
169


61. Величина коэффициента Ko
Вид землевозного транспорта
Объем работ на объекте,*
20
тыс. м3
200
40
1 100
Самосвалы и самоходное землевозы
гру¬
зоподъемностью 10—20 т
Думпкары широкой колеи грузоподъем¬
ностью 50—60 т при
дальности
возк и
грунта, км:
1,34 1.17 1 ,05 1,01
2
2,12 1,5
1,16 1,05
5
3,44 2,12 1,33 1,08
10
5
2,88 1,58 1,14
*
За единицу принят объем работ 300 тыс. м3.
62. Объем грунта в кузове самосвала, м3
Плотность грунта, т/м3
Г рузоподъемность
1,2...1,5
| 1,6. ..1,9
|
2...2,3
самосвала, т
Группа грунта
1.П
II П1, IV
IV, V
3,5
2,56
1,65
1,6
4
3
2,1
1,85
6
4,5
3,5
2,8
10
7,6
5,7
4,6
27
18,5
14
11,1
63. Значения коэффициента наполнения Кп
Группа грунта
Привод экскаватора
ме хани чес кий
гидравлический
I, II
0,85
0,85
III, IV
0,68
0,77
V, VI
0,45
0,68
зависит от плотности грунта и наполнения ковша (табл. 63
и
64).
Число ковшей экскаватора, необходимое для загрузки
кузова самосвалов различной грузоподъемности при пол¬
ном использовании их грузоподъемности, зависит от объе-
170


64. Объем грунта в ковше экскаватора, м3
Объем ковша, м5
Группа грунта
I, II
1 III. IV
| V,VI
Экскваватор с механическим приводом
0,4
0,34
0,3
0,19
0,65
0,55
0,44
0,29
1
0,85
0,68
0,45
1,25
0,9
0,85
0,56
2,5
2,1
1,7
1,12
Экскаватор с гидравлическим приводом
0,4
0,36
0,32
0,28
0,5
0,43
0,38
0,27
0,65
0,55
0,5
0,34
1
0,85
0,77
0,68
1,25
1,06
0,96
0,85
1,6
1,36
1,23
1,1
2
1,7
1,54
1,36
2,5
2,1
1,92
1,7
3
2,55
2,3
2
65. Число ковшей экскаватора, необходимое
для загрузки автомобиля-самосвала
Гру юподъем-
ность самоспа-
ла, т
Объем ков
ша экска¬
вато ра, м3
Группа грунта
I,п
III, IV
|l
V, VI
3,5 .. .4
0,4
9
7
10
0,65
6
5
7
1
4
3
4
1,25
3
3
3
6
0,5
10
9
11
0,65
9
7
8
1
5
5
4
1,25
4
4
3
1,6
3
3
3
10
0.5
17
15
17
0,05
13
11
14
1
9
7
7
1,25
7
6
5
1,6
5
5
4
2
4
4
3
2,5
3
3
3
3
3
3
3
171


Продолжение табл. 65
Грузоподъем¬
ность самосва¬
ла, т
Объем ков¬
ша экска¬
ватора, м3
Группа грунта
I.н
III, IV
V, VI
27
0,5
43
37
41
0,65
37
28
33
1
22
18
33
1,25
17
15
13
1,6
14
И
10
2
11
9
8
2,5
9
7
6
3
7
6
5
ма ковша, плотности грунта, грузоподъемности самосвала
(табл. 65) и определяется выражением
n==mc pVKπ,
где mc
—
грузоподъемность автомобиля-самосвала; р
•—
плотность
грунта; V — объем ковша; Кн
—
коэффициент наполнения ковша.
Время на замену самосвалов зависит от его грузоподъем¬
ности и
принятой схемы движения (рис. 80, табл. 66, 67).
Потребную грузоподъемность самосвалов определяют так¬
жес
учетом дальности транспортировки грунта (табл. 68).
Потребное число самосвалов зависит от принятой схемы
движения транспорта, дальности транспортировки грунта,
технологических
параметров самосвала (табл. 69).
Отсыпка отвалов
автомобилями-самосвалами. При от¬
сыпке отвалов высотой 1...3 м следует в месте разгрузки ук¬
ладывать на расстоянии 1 м от бровки отвала
брус или
бревно и отсыпку производить за образовавшийся земля¬
ной вал. По мере отсыпки бульдозером производят зачистку
бровки и перекладывают отвальный брус.
При отсыпке отвалов высотой 3 м и более, чтобы исклю¬
чить
опрокидывание самосвалов в
трещины и просадочные
места, разгрузку следует производить с помощью отвальных
платформ,
устанавливаемых
в
рабочей части отвала
(рис. 81). При всех
случаях работы разгрузка автомоби¬
лей-самосвалов осуществляется через предохранительный
вал
шириной 2 м и высотой 0,6 м, образовавшийся у бровки
откоса.
При отсыпке отвала на сухое
основание одним высоким
ярусом с разгрузкой автомобилей под откос складируемая
порода подвергается значительному уплотнению под дей¬
ствием динамических нагрузок от скатывающихся по откосу
кусков. При этом, несмотря на сегрегацию
и сосредоточение
172


66. Расчетная потребность в самосвалах
Характеристика
работ
Высота
(глубина)
разра¬
ботки,
м
Группа
грунта
Объем
ковша
экскаватора.м3 Грузоподъем¬ность
само¬
свала,
т
Дальность
транспортировки, км
0,5
1
2
3
Оборудование прямой лопаты
Устройство въез-
—
II
0,65 3,5 4
5
7
9
да в котлован
—»
V, VI
1
6
3
4
6
7
Разработка грун-
1,5
п
0,5 3,5 6
81215
та лобовой
пр о-
0,5 6
5
6
811
ходкой
0,65 6
6
71012
10
4
4
6
7
До 2,5
II
1
6
8101420
10
6
7
810
2,5...6
V,VI 0,5 3,53
4
5
7
6
2
3
4
5
0,65 6
3
4
5
6
10
2
3
3
4
8
V.VI 1
6
10
4
3
5
3
7
4
9
5
Разработка грун¬
1,5
II
0,5 3,5 6
812
15
та
уширенной ло¬
бовой проходкой
6
5
6
8И
4
II
0,65 6
671012
10
4
4
6
7
5
II
1
6
8101420
10
6
7
810
7
III
2
10
6
6
910
3
3
4
6
Разработка грун¬
5
II
0,65 6
6
71012
т а боковой
откры¬
10
4
4
6
7
той проходкой
1
6
81014
20
10
6
7
8
10
1,25
10
5
7
9
12
25
3
4
4
5
Оборудование драглайна
Разработка тран-
1
1 3,51
516
191
11
шеи
1
4
1
11
| 0,5
1641518
10
173


Продолжение табл. 66
Характеристика
работ
Высота
(глубина)
разра¬
ботки,
м
Группа
грунта
Объем
ковша
экскаватора,м* Грузоподъем-
I
кость
само¬
свала,
т
Дальность
транспортировки, км
0.5
1
2
’з
6
II
1
6
10
7
6
9
6
13
8
Д7
10
8
III
2
10
25
5
3
7
4
10
5
13
6
Разработка грун¬
та боковой
откры¬
той проходкой
4
II
0,5 3,5
6
5
4
6
5
9
8
11
10
'0,8 6
10
5
4
i7
5
9
7
12
10
6
II
1,5 6
10
7
5
9
6
13
8
17
10
8
III
2
10
25
5
3
7
4
10
5
13
6
крупных глыб в нижней части яруса, начальная пористость
в его нижних слоях снижается в исходной массе с 42...45
до 39...40 %.
При отсыпке отвала в
воду, вследствие ее высокой вязко¬
сти и плотности,
скорость движения кусков породы при
входе в воду снижается до 0,5..Л м/с. Путь полного тормо¬
жения для камней диаметром 2 м равен 5 м по вертикали.
67. Время, необходимое на смену
самосвалов на рабочем месте
экскаватора при боковой
про ходке
и
кольцевой схеме движения
Объем
ковша
экскава¬
тора,
мэ
Средн яя прод олжи ¬
тельность цикла, с
Грузо¬
подъем¬
ность
самосва¬
ла,
т
Время
загрузки
само сва¬
ла.
мин
Среднее
время,
потребное
на смену
само сва¬
ла,
с
Время
простои
экскава¬
тора
При
смене
самосва¬
ла,
с
прямая
лопата
обратная
лопата
0,4..,0,5
18
20
3,5
2,4
25
5
0,65,..l
20
22
7
2,4
25
5
1,25...1,6
22
25
10
2,4
33
8
2,5...3
25
28
25
2.5
42
15
174


68. Грузоподъемность самосвалов, т
Расстоя¬
ние
Объем ковша экскаватора, м*
транспор¬
тировки,
км
0,4
0,65
1
1.25
1,6
2,5
0,5
3,5
4,5
7
7
И
1
7
7
И
11
11
11
1,5
7
7
11
И
11
25
2;3
7
И
и
11
25
25
4;5
11
И
11
25
25
25
69. Время, необходимое на погрузку груйта в самосвал, мин
Грузоподъем¬
ность
самосвала,
т
Объем
ковша,
м3
Группа грунта
I,п
III, IV
V, VI
3,5
0,4
2,4
1,9
2,4
0,65
1,7
1,з
1,7
1
1
0,8
1,2
1,25
1,2
0,8
1,2
6
0,5
3,3
3,1
3,5
0,65
2,7
2,5
2,7
1
1,7
1,7
1,5
1 ,25
1,5
1,6
1,1
1,6
1,1
1,1
1.1
10
0,5
6,5
5,7
5
0,65
4,8
4
5,1
1
3,8
2,9
2,9
1,25
2,6
2,2
1,8
1,6
2,1
2,1
1,5
2
1,7
1,7
1,2
2,5
1,5
1,5
1,5
3
1,5
1,5
1,5
27
0,5
14,3
12,3
13,6
0,65
13,5
10,2
12,1
1
9,2
6,6
5,9
1,25
6,2
5,5
4,8
1,6
5,8
4,6
4,2
2
4,6
3,7
3,3
2,5
3,7
3
2,5
3
2,7
2,5
2,1
175


ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ СМЕНЫ
САМОСВАЛА ПОД ПОГРУЗКОЙ, С
Рис.
80.
Продолжительность
смены самосвалов под погруз¬
кой при работе экскаваторов
/ —*3-й размерной
группы; 2 —4 -й
размерной груп пы; 3 — 5-й размер¬
ной группы
Рис.
81. Разгрузка самосвала
на
высоких
отвалах
с
плат¬
формы
/—платформа; 2 — петли
для
пе¬
ремещения
рамы;
3—отвальный
брус; 4—поручень
При погружении на большую глубину все куски независимо
от диаметра перемещаются без существенных соударений,
и отвальная масса
приобретает максимально рыхлую уклад¬
ку, пористость которой составляет 50—54 % .
Для верхней площадки яруса по всему фронту разгруз¬
ки
поперечный уклон должен быть задан не менее 8°, на¬
правленный от
бровки в сторону площадки. Ширина ма¬
невровой площадки должна быть не менее 15...20 м.
Скорость движения автомобилей в пределах разгрузоч¬
ной площадки не должна превышать 30 км/ч, а на участке
разворота
—
10 км/ч, при этом автомобиль должен дви¬
гаться задним ходом по нормали
к
верхней бровке (защит¬
ному валу). При разгрузке задние колеса должны нахо¬
диться от нижней бровки вала на расстоянии 0,1...0,3 м.
Наезд автомобиля на вал не допускается. Отъезжать от
места разгрузки разрешается только с полностью опущен¬
ным кузовом.
Разгрузка автомобилей должна произво¬
диться равномерно по всему фронту отвалообразования.
Осуществлять разгрузку налипшего грунта резким тро¬
ганием с места запрещается.
Отсыпка под откос
запрещается: если высота предохра¬
нительного вала меньше 0,6 м; при наличии трещин вблизи
предохранительного вала; при поперечном уклоне менее
3°,
в
периоды плохой видимости (отсутствие освещения
в ночное время, густой туман, метель и пр.). В таких случа¬
ях
разгрузку следует производить непосредственно на
176


Рис. 82. Технология отсыпки насыпи автомобилями-самосвалами при
тупиковой (а) и кольцевой (б) схемах движения
верхнюю площадку яруса на расстоянии не менее 5 м от
верхней бровки.
При разгрузке и движении автомобиля по отвалу води¬
тель обязан подчиняться указаниям мастера и бульдозе¬
риста и строго выполнять
требования специальных знаков,
установленных на отвале. При работе бульдозера на верх¬
ней площадке яруса его движение разрешается только от¬
валом вперед, при этом
расстояние от края гусеницы до
верхней бровки должно быть не менее 2,5 м.
Отсыпка насыпей автомобилями-самосвалами. При тран¬
спортировке грунта от
экскаваторов и разгрузке его в на¬
сыпь требуется соблюдение определенного порядка работ,
Чтобы обеспечить разгрузку грунта в нужном месте,
его
разравнивание и уплотнение. Автомобили-самосвалы долж¬
ны двигаться по спланированному грунту, при этом они
осуществляют дополнительное уплотнение грунта.
Движение автомобилей-самосвалов может быть тупико¬
вым (рис. 82, а) или кольцевым (рис. 82,б). Тупиковую
177


схему движения самосвала применяют при высоте насыпи
более 5 м, на подходах к мостам, а также на участках, где
движение самосвалов за пределами насыпи затруднитель¬
но. При этом фронт отсыпки перемещается противополож¬
но движению груженых автомобилей-самосвалов. Автомо¬
били-самосвалы начинают отсыпку с дальнего конца насы¬
пи и постепенно перемещаются к началу со стороны дви¬
жения грузопотока.
Перед местом отсыпки грунта самосвалы разворачивают¬
ся и задним ходом подаются на разгрузку. При этом само¬
свалы двигаются по насыпи в двух направлениях.Для раз¬
ворота самосвалов требуется площадка шириной не менее
11...12 м. Такая схема работ применима лишь при строи¬
тельстве
двухпутных дорог.
Кольцевую схему движения применяют при передвижении
самосвалов
по
отсыпанному слою
в
одном
направлении:
от выемки или
карьера с грузом, а обратно
—
за
пределами
насыпи. С этой целью на насыпи выполняют временный
съезд. Насыпь делят на захватки не только по длине, но и
по ширине. Одну половину полосы используют для проезда,
причем автомобили-самосвалы проходят ее насквозь, зад¬
ним ходом подаются на разгрузку, а затем снова следуют
вперед до съезда. На второй половине ведут отсыпку (в го¬
ловной части), разравнивание грунта бульдозером и уплот¬
нение слоя. После того как слой будет отсыпан, выровнен
и
уплотнен,
его
используют для проезда,
ана
первой поло¬
се начинают
отсыпку. Фронт отсыпки насыпи при кольце¬
вой езде перемещается в направлении движения груженых
автомобилей-самосвалов от выемки или
карьера.
Применение кольцевой схемы движения возможно в тех
случаях, когда проезд автомобилей-самосвалов за предела¬
ми насыпи не вызывает
затруднений и не требуется значи¬
тельных затрат на содержание землевозной дороги. Съезды
выполняют постепенно по мере увеличения высоты насыпи.
Если в теле насыпи делают сквозной водовод (трубу), вре¬
менно не позволяющий вести фронтальную отсыпку,
в ка¬
честве съезда используют откос, образующийся со стороны
трубы. Крутизна откоса должна быть не более 0,15...0,2.
Однако при этом необходимо оставлять полосу достаточ¬
ной ширины для беспрепятственного и безопасного прохо¬
да автомобилей-самосвалов вблизи строительной площадки
трубы.
178


15. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ
ПОВЫШЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ
ЭКСКАВАТОРОВ
Соответствие технологических параметров
машин тре¬
бованиям производства работ. Параметры экскаваторов
с различными приводами (механическим и гидравлическим)
соответствующих типоразмеров близки друг другу.
Сопоставление линейных параметров экскаваторов, обу¬
словливающих технологические возможности,
показывает,
что
взятый отдельно каждый показатель не дает четкого
различия машин по их размерным группам.
Более четкая
картина разделения экскаваторов может быть получена
при использовании
комплексного
показателя,
например
произведения объема ковша на
глубину копания.
Применявшиеся ранее методы прогнозирования необ¬
ходимых
параметров
всех
машин,
т. е.
прямолинейное
интерполирование статистических
данных
и
экспертная
оценка,
не обеспечивают необходимую точность расчетов.
В настоящее время методы расчета получили значитель¬
ное
развитие. В качестве
примера следует привести работу,
проведенную в этом направлении НИЙСП Госстроя УССР.
Разработана блок-схема алгоритма, учитывающая измене¬
ние
производительности машины при изменении ее типо¬
размера. В ЭВМ вводятся : характеристика объектов и тех¬
нологические
требования к производству работ (объем и
интенсивность
работ, ограничение
по
использованию
ит.
п.); характеристика машин; технологические и эконо¬
мические зависимости в виде функций от главного пара¬
метра.
Проблема
технологического
обоснования
необ¬
ходимых параметров машин может быть решена только на
базе комплексных
исследований,
по
совершенствованию
метода прогнозирования характеристик работ и парамет¬
ров машин на перспективу и математических методов,
ис¬
пользуемых при этом. Выше было показано, что на гидрав¬
лических экскаваторах, оборудованных прямой лопатой,
высота разработки меньше, чем на механических экскава¬
торах.
Сложилось даже мнение,
что основным оборудо¬
ванием
гидравлических экскаваторов
является
обратная
лопата, а прямая лопата —вспомогательное. Прогнозиро¬
вание
технологических
параметров
поможет
установить
необходимость применения в будущем прямой лопаты
и
удельный вес работ, производимых этим видом оборудова¬
ния.
179


Рис. 83. Схемы рабочих мест экскаваторов и унифицированные па¬
раметры прямой лопаты (а), обратной лопаты (6), драглайна (в),
телескопического оборудования (г)
При дальнейшем совершенствовании оборудования пря¬
мой лопаты необходимо выбрать рациональные линейные
параметры, которые могли бы обеспечить разработку эле¬
мента, ограниченного контуром /, 2, 3, 4 (рис. 83, а), коор¬
динаты точек которого даны в табл. 70. Координаты точек
позволяют определить
с помощью ЭВМ все требуемые гео¬
метрические параметры оборудования.
В дальнейшем с целью унификации технологических
параметров разработки грунта механическими и гидравли¬
ческими экскаваторами, оборудованными обратными лопа¬
тами, следует также привести в соответствие линейные раз¬
меры оборудования обратных лопат гидравлических экска¬
ваторов, обеспечивая тем самым разработку определенного
контура /, 2, 3, 4 (рис. 83, б), координаты точек которого
даны в табл. 71.
180


70. Координаты точек контура грунта,
разрабатываемого прямой лопатой, м
Координата
то чки
(см.
рис. 83, а)
Размерная группа экскаватора
3
4
5
6
×l
2,6
2.7
3.1
3,6
У1
0
0
0
0
х2
4,2
5,2
6,4
7,5
У2
3
3,5
4
5
хз
4,2
5.2
6.2
7,5
Уз
4,5
5
5,5
6,5
x4t
б
7.5
9
10
У*
0
0
0
0
В связи с временным отсутствием оборудования драг¬
лайна на гидравлических экскаваторах возникает пробле¬
ма частичной замены драглайна удлиненной обратной ло¬
патой. В табл. 72 приведены координаты контура грунта,
разрабатываемого драглайном (рис. 83, в). Для увеличения
универсальности телескопического оборудования следует
геометрическим параметрам (рис. 83, г) дать размеры, обес¬
печивающие выполнение планировочных работ по парамет¬
рам, приведенным в табл. 73.
71. Координаты точек контура грун та,
разрабатываемого обратной лопатой, м
Координата
то чки
(см. рис. 83, б)
Размерная группа экскаватора
3
4
5
6
xι
4,6 (4,7)
4,7
4,8
4,9
У1
0
0
0
0
*2
6,1 (5,7)
6,4
6,7
7
У2
6,1(5,7)
6,4
6,7
7
Хз
4,9(4,7)
5,2
5,5
5,7
Уз
6,1 (4,3)
6,4
6,7
7
х4
3,6 (3,5)
3,7
3,8
3,9
У4
0
0
0
0
Примечание. В таблице даны коодинаты
точек
контура
грунта, разрабатываемого экскаватором на гусеничном ходу, а
для
3-й размерной группы в скобках даны значения для экскаватора на
Пневмоколесном ходу.
181


72. Координаты контура грунта, разрабатываемого
драглайном со стрелой нормальной длины', м
Координата
точки
(см рис. 83, в)
Размерная группа экскаватора
3
4
5
6
4,6
4,7
4,8
4,9
У\
0
0
0
0
×2
10,1
12
14,2
17,9
У2
5,5
7,3
9,4
13
Х3
9,1
7,3
9,4
13
Уз
5,5
7,3
9,4
13
*4
3,6
3,7
3,8
3,9
У4
0
0
0
0
Оптимизация параметров операций рабочего цикла экска¬
ватора. Основными операциями цикла работы одноков¬
шового
экскаватора является копание, поворот
и
разгруз¬
ка.
Продолжительность цикла работы экскаватора
1⁄8=1⁄8+^n.r+^p+^п.п »
где
—
время копания;
π,r
—
время
поворота на выгрузку;
/р—
время разгрузки; 1⁄8.π
—
время поворота в забой.
Продолжительность выполнения той или иной операции
цикла зависит от принятых скоростей движения канатов
штоков
или
других передач,
которые обусловливаются
эргономическими
возможностями
человека.
73. Координаты контура грунта, разрабатываемого
телескопическим
оборудованием
Координата точки
(см. рис. 83, г)
Размерная группа экскаватора
3
4
*!
4,6
4,7
У\
0
0
х2
10
12
У2
5,5
7,3
хз
9,1
7,3
Уз
5,5
7,3
X*
3,6
3,7
У4
!
0
1
0
1
182


Рис. 84. Схема из¬
менения
момента
механизма
пово¬
рота
а
—
3⁄4κcκaBaτop
ме¬
ханиче ский
(муфты
и
турботрансформа¬
тор);
б—
экскава¬
тор
мех аничес кий
(муфты);
в
—
экск а¬
ватор
гидравличе¬
ский
с
насосом
по¬
стоянной
пр оиз вод и¬
тельности;
г — экска¬
вато р
ги драв личе ¬
ский с насосом
пере¬
менной
пр оизво ди¬
тельности
ωmαx
О
501090 135 ИО
ЖУ\ RΛλ
О
507090 155 1800
507090 155 180
1Ж\\1Ж\\
О
5010 90 155 180 0
507090 155 180
KSΣ ≡Σ1
О
507090 155 1800
507090 155 180
УГОЛ ПОВОРОТА
УГОЛ ПОВОРОТА В ЗАБОЙ,
НА ВЫГРУЗКУ, ГРАД
ГРАД
Продолжительность операции
копания
определяется
скоростью движения ковша в пределах 0,75...1 м/с. Даль¬
нейшее увеличение скорости копания, как показали на¬
блюдения, вызывает резкое утомление машиниста. Задача
заключается в автоматизации процесса копания, что поз¬
волит сделать работу машиниста менее напряженной, а сле¬
довательно,
и снизить
утомляемость оператора, сохранив
одинаковую производительность в продолжении смены.
Продолжительность операции поворота рабочего обо¬
рудования на
выгрузку и обратно в забой складывается
из последовательных процессов разгона платформы, дви¬
жения ее с
установившейся скоростью ωmax и торможения.
В настоящее время накопился достаточный опыт примене¬
ния различных устройств для осуществления привода ме¬
ханизма поворота: для механических экскаваторов
—
фрик¬
ционные муфты и гидротрансформатор, для гидравлических
экскаваторов
—
насосы
постоянной
и
переменной произ¬
водительности. Расчет механизмов поворота механических
и
гидравлических экскаваторов осуществляется из усло¬
вия
получения
оптимальных
показателей
при
повороте
на 90° (рис. 84). Рассмотрим, как действуют принятые рас¬
четные положения
при различных углах
поворота плат¬
формы. При угле поворота платформы 70... 180° механизмы
обеспечивают получение оптимальных данных.
При угле поворота меньше 60° при разгоне используется
лишь 0,6...0,7 мощности, и скорость поворота экскаватора
при заданных параметрах не достигает максимальных зна¬
183


чений вследствие необходимости осуществлять торможение
платформы. В табл. 74 приведено время разгона и тормо¬
жения, сокращение периода которых позволит сократить
время всей операции за счет конструктивных мероприятий.
Сокращение времени поворота на выгрузку за счет увели¬
чения
скорости разгона и торможения может быть достиг¬
нуто путем увеличения мощности насосно-двигательной
установки. Получение экономии времени в каждом цикле
на 0,3...0,5 с потребует увеличения мощности силовой уста¬
новки на 25...30 %. Очевидно, что получаемые преимуще¬
ства ниже дополнительных потерь и что общее сокращение
времени цикла работы и увеличение производительности
должно быть осуществлено за счет сокращения угла пово¬
рота
и более полного использования технологических пара¬
метров рабочего места.
Используя оборудование драглайна для
улучшения
технико-экономических
показателей, работу производят
при различной длине стрелы и разном угле ее наклона.
Вследствие изменения
инерционных масс изменяется и
время
поворота экскаватора
на
выгрузку. Расчеты, под¬
твержденные
многолетней
практикой,
показывают,
что
увеличение угла наклона стрелы,
применение вставок,
удлиняющих стрелы, приводят к изменению времени пово¬
рота на выгрузку и времени цикла (табл. 75).
Изменение угла наклона
стрелы драглайна с 30 до 45°
приводит к сокращению времени поворота на выгрузку и
времени цикла соответственно на 3 и 1 %. Применение удли¬
ненных
стрел приводит к увеличению времени поворота на
выгрузку и цикла соответственно на 7 и 2 %. В основном
время поворота на выгрузку зависит от угла поворота и
74. Продолжительность разгона и торможения платформы
при наибольшей скорости поворота, с
Показ атель
Исполнительные механизмы
фрикци¬
онные
муфты
фрикци¬
онны е
муфты и
тормоза
насос по¬
стоянной
про извод и¬
тельности
насос пере¬
менн ой
про из вод и¬
тель ност и
Разгон:
с грузом
1 ,64
2
2,2
2,34
ковш пустой
Торможение:
0,76
1,43
1,59
1,54
с грузом
1,06
1,4
1,54
1,66
ковш пустой
0,5
1
1,11
1,06
184


75. Относительная продолжительность поворота на выгрузку
при использовании оборудования драглайна различных параметров
Угол поворота на
выгруз ку, гра д
Угол наклона стрелы, град
30
45
90
1/1,07
0,95/1
135
1,36/1,43
1,31/1,36
180
1,72/1,79
1,67/1,72
Примечание. До черты приведены величины при
относи¬
тельной длине стрелы 1 м, после
черты
—
при относительной длине
стрелы 1,25 м.
с увеличением его на каждые 10° увеличивается на 9 %.
Следовательно, основным в сокращении времени поворота
и цикла работы является работа при малых углах поворо¬
та. Это относится ко всем видам рабочего оборудования.
Например, для прямой лопаты
изменение- угла
поворота
на
выгрузку изменяет продолжительность цикла следую¬
щим образом:
угол поворота на выгрузку θ0,
град
70
90
135
180
относительная
продолжитель¬
ность цикла
0,83
1
1,15 1,3
Продолжительность операции разгрузки ковша зависит
от его конструкции. Продолжительность разгрузки ковша
с
открывающимся днищем или откидывающейся передней
стенкой принята равной 1 с.
Время разгрузки поворачиваю¬
щегося ковша составляет 2...3 с. Это соответствует разработ¬
ке
грунтов
нормальной влажности.
Время опорожнения
ковша
при разработке вязких грунтов больше (табл. 76).
При разгрузке грунта в автомобили-самосвалы продолжи¬
тельность разгрузки на 10.. 15 % больше. Опыт эксплуата¬
ции показывает, что
фактическая продолжительность цикла
работы экскаватора на 10... 15 %
меньше нормируемой и
дальнейшее сокращение продолжительности цикла ограни¬
чивается эргономическими требованиями.
Значительно большее влияние на продолжительность
цикла и сохранение ее в течение смены оказывает утомляе¬
мость машиниста,
вызываемая
сложностями его работы и
приводящая
с течением
времени к увеличению продолжи¬
тельности цикла работы. Производительность машины и ее
сохранение в течение смены зависят от физического состоя-
185


76. Относительная продолжительность разгрузки ковша, с
Грунт
Объем ковша, м3
связный
У
связный
вязкий
Открывающийся ковш
0,4...0,5
1
I1
1,45
1
3,4
0,65... 1
1,08
1,65
1
4
1,25...2
1,15
11
1,8
|1
4r3
Поворотный ковш
0,5
2,5
3,5
5
Г
3
4
6
1,6
3,5
4,5
7
2,5
4
5
8
ния машиниста. На организм человека воздействие оказы¬
вают структура пульта управления и блокировки операций,
усилия на рычагах управления, обзорность и рабочая поза,
уровень шума на рабочем месте и микроклимат в кабине.
Возрастающая механо-
и
энерговооруженность труда,
круглогодичное производство работ в любых климатиче¬
ских
условиях
—
все это сказывается
на
человеке,
отра¬
жается на его работоспособности. Эффективность труда
изменяется в течение смены.
Продолжительность ра¬
боты с начала смены, ч
012345678
Эффективность труда, ° /о 88 99 100 91 91 91 81 81 70
Структура пульта управления. Сокращение числа
ры¬
чагов системы управления не только приводит к упрощению
управления,
но снижает также утомляемость машиниста.
Переход от четырех-
к
двухрычажной системе позволил
гораздо дольше выдерживать в течение смены постоянную
продолжительность цикла. Увеличение продолжительности
цикла к концу смены сокращено на 8... 10 % (табл. 77, 78).
На механических экскаваторах 3...5 -Й размерных групп
применение блокированных систем управления
механиз¬
мами реверса позволило уменьшить утомляемость машини¬
ста. Применение такой системы сократило число включе¬
ний, повысило безопасность работ.
Уровень шума. Возрастание уровня шума на
рабочем
месте выше допустимого (до 85 дБ) приводит к утомлению
машиниста. Продолжительность цикла
в
течение смены
1$6


77. Относительная продолжительность цикла
при различной структуре пульта
Время замера
Система пульта управления
4 рычага
3 рычага и
2 педали
2 рычага н
2 педали
2 рычага
Начало рабо¬
ты
1,1
1,06
1
1
Через 3 ч пос¬
ле начала
1,2
1,1
1,08
1,06
78. Сопоставление относительных показателей
пр и различных
системах управления
Показатель
Система управ ления
обычная
блокиро¬
вочная
Усилие на рычаг
1
0,71
Усилие на педали
1
0,49
Энергозатраты машиниста
Продолжительность цикла:
1
0,23...0,59
в отвал
1
0,93...0,95
в
автотранспорт
1
0,86
79. Относительная продолжительность цикла
в зависимо сти от
уровня шума на рабочем месте
Уровень
шума, дБ
Продолжительность работы до замера, ч
0,5
2,5
4,5
6,5
7,5
80...85
1
0,91
1
1,12
1,23
100...101
1,32
1,26
1,38
1,5
1,61
104...105
1,52
1,42
1,56
1,7
1,86
108... 109
1,92
1,64
1,75
2,01
2,3
112...113
2,16
1,95
2,1
2,3
2,5
существенно изменяется (табл. 79). Изменение конструк¬
ции машины с целью сокращения уровня шума с 83 до
75 дБ увеличивает ее стоимость (по данным американских
специалистов на 25 %), однако эти расходы окупаются
уже в первый год работы машины.
187


Рис. 85 . Зависимость производи¬
тельности труда от температуры
воздуха в кабине
Рис. 86 . Схема работы обратной
лопаты
механического
экскава¬
тора
а
—
ковш жестко соединен с рукоятью;
б,в
—
ковш
шарнирно соединен
с
ру¬
коятью
Температура на рабочем месте машиниста. Медиками
установлены возможные изменения температуры на рабо¬
чем месте в зависимости от влажности воздуха. Определено,
что в летнее время температура воздуха в кабине не долж¬
на
превышать температуру окружающего воздуха более
чем на 2...3oC и не должна быть выше 28 °С. При работе
в
холодное время система обогрева должна обеспечивать
во время работы машины температуру воздуха в кабине
не менее
14 °С (при температуре наружного воздуха до
— 20 °С).
Изменение температурных условий на
рабочем месте
машиниста
приводит
к
снижению
производительности
(рис. 85).
Проведены эксперименты, определившие влияние раз¬
личных устройств на температуру воздуха в кабине. Не¬
смотря на
некоторую неодинаковость условий проведения
опытов (температура окружающей среды при различных
опытах была различной, что делает сопоставление
резуль¬
татов неточным), можно все же сделать предварительные
выводы об изменении температуры воздуха в кабине относи¬
тельно
наружной. В кабине без теплоизолирующих уст¬
ройств (металлический каркас) температура воздуха повы¬
шается на 8...9 °С. При установке вентилятора превышение
температуры внутри кабины составляет 2...3oC. Примене¬
188


ние кондиционера, жалюзи и экрана снижает температуру
воздуха в кабине на 5.. 15 °С.
Изменение условий копания. На условия копания влияет
угол установки передней стенки ковша. На гидравлических
экскаваторах установка ковша в процессе копания осуще¬
ствляется машинистом и может корректироваться во время
набора грунта поворотом ковша. Автоматизация этого про¬
цесса позволит уменьшить утомляемость машиниста.
На механических экскаваторах, оборудованных прямой
лопатой,
вследствие
изменения
направления
подъемного
каната (постоянно от
траектории к траектории) изменяются
подъемное и напорное усилия на ковш, поэтому машинисту
в процессе разработки забоя необходимо постоянно сле¬
дить за
изменяющимися
условиями работы.
На механических экскаваторах, оборудованных обрат¬
ной лопатой, ранее применялись конструкции,
в которых
ковш жестко соединен с рукоятью и в процессе движения
не изменяет своего положения. В последнее время на экска¬
ваторах 4-й и 5-й размерных групп применена конструкция,
в
которой ковш соединен с
рукоятью шарнирно и может
при повороте рукояти изменять свое положение (рис. 86,
табл. 80). Разработка автоматизированных систем
управ¬
ления рабочим оборудованием позволит повысить произво¬
дительность труда экскаваторщиков.
80. Значение угла копания, град
Положение
ковша (см.
рис. 86)
Угол наклона
рукояти к гори¬
зонту, град
ЭО-ЗЗП*,
Э-652Б*;
ЭО-ЮОПЕ*
ЭО-4112*
Э-1252Г**
1
90
20
30
30
2
80
20
25
28
3
70
20
23
25
4
60
20
20
21
5
50
20
16
16
6
40
20
10
12
7
30
20
5
9
8
20
20
4
7
9
10
20
3
10
0
20
—
0
11
—
10
20
—
12
-20
20
—
—
Постоянное положение ковша относительно рукоятки.
**
Изменяемое положение ковша относительно рукоятки.
189


81. Осыпание грунта из ковша при разгоне
и торможении платформы
Привод
экскаватора
Конструкция исполнительных
механизмов поворота
Объем осыпавшегося
грунта за один цикл
м3
% объема
ковша
Механиче¬
ский
Гидравлическая система
с
двухконусными муфтами
0,07
10,07
Пневматическая система
с
двухконусными муфтами
0,045
7,1
Гидравли¬
ческий
То же, с пневмокамерами
0,035
5,2
Насос постоянной
произво¬
дительности
0,045
7
То же, переменной произво¬
дительности
0,035
5
Уменьшение высыпания грунта из ковша при повороте.
Время нарастания момента в исполнительных механизмах
механических
экскаваторов и
время разгона платформы,
плавность начала ее поворота
в значительной степени за¬
висят от
конструкции фрикционных механизмов. На маши¬
нах с
рычажно-механической системой управления харак¬
тер нарастания момента осуществляется плавно.
На машинах с гидравлической системой управления
нарастание момента осуществляется мгновенно.
Это при¬
водит к значительным динамическим нагрузкам в элемен¬
тах
металлоконструкций и характеризует резкое начало
разгона и торможения. На экскаваторах с пневматической
системой управления обеспечивается большая плавность
разгона и торможения.
Проведены замеры объема осыпающегося
грунта из
ковша прямой лопаты в момент начала разгона (табл. 81).
Установлено, что 5...7 % грунта из ковша осыпается. Не¬
обходимо разработать такую конструкцию ковша и систему
поворота, которые уменьшат просыпание грунта из ковша.
Уменьшение просыпания грунта при разгрузке ковша.
При работе прямой лопатой на механических и гидравли¬
ческих
экскаваторах имеется возможность сохранять гори¬
зонтальное положение входного отверстия ковша
и
раз¬
грузку начинать в нужном месте.
На механических экскаваторах, оборудованных обрат¬
ной лопатой, уже при подъеме ковша на высоту 2,5∙..2,7 м
(высота борта самосвала) угол наклона передней стенки
190


82. Объем осыпающегося из ковша грунта
при погрузке в самосвалы
Экскаватор
Угол наклона пе¬
редней стенки
ков ша в начале
копания, град
Объем осыпи, мэ
С механическим приводом
ЭО-ЗЗПГ
+10
0,05
Э-652Б
+10
0,06
ЭО-4112
0
0,04
Э-10011Е
0
0,05
Э-1252Б
—45
0,03
С гидравлическим приводом
ЭО-3322Б
—45
ЭО-4121А
—
ЭО-5122
—45
—
Примечание. Угол наклона
передней стенки ковша в конце
копания 45°.
ковша
составляет в
сторону разгрузки 10°.
Это вызывает
осыпание грунта из ковша до его установки над кузовом.
Применение шарнирной установки ковша обратной лопаты
несколько улучшает положение ковша и уменьшает просы¬
пание грунта (табл. 82). Перспективным является приме¬
нение на механических экскаваторах гидравлического по¬
ворота
ковша.
Повышение универсальности экскаваторов достигается,
во-первых, за счет применения увеличенных размеров ра¬
бочего оборудования и, во-вторых, за счет применения ра¬
бочих органов различных видов.
Применение удлиненных размеров элементов рабочего
оборудования (в основном за счет увеличения длины рукоя¬
тей) предусмотрено стандартами и осуществляется на
прак¬
тике
(табл. 83). Приведенные данные показывают, что пара-
83. Относительные величины радиуса копания и объема ковша
Показатель
Размерная группа
3
4
5
6
Объем ковша
Радиус копа¬
ния
0,75/0,62
1,45/1,25
0,54/0,68
1,28/1,25
0,55/0,68
1,32/1,25
0,51/0,51
1,35/1,35
Примечание. До черты дано значение величины по ГОСТу,
после чер т ы
—
фактическое.
191


метры (радиус и глубина копания) при сохранении приня¬
тых особенностей рабочего оборудования могут быть изме¬
нены
в
1,25... 1,35 раза при одновременном уменьшении
объема ковша в 1,4... 1,5 раза. Дальнейшее изменение пара¬
метров машины может быть достигнуто, очевидно, только
при изменении принципа действия рабочего оборудования.
В качестве примера на рис. 87 показана схема оборудования
обратной лопаты экскаватора VC 15 (фирмы Пристмен,
Англия), предназначенного для выполнения
мелиоратив¬
ных работ. Применение канатного привода поворота рукоя¬
ти стрелы, на консольной части которой расположены ле¬
бедки привода, одновременно выполняющие роль противо¬
веса, и ряд других решений позволили уменьшить нагрузки
на элементы рабочего оборудования, что, в свою очередь,
позволило уменьшить их массу. В результате этого радиус
копания был увеличен в 1,8 раза. Такое направление ре¬
шения конструкции представляет интерес.
Использование ковшей специального типа дает возмож¬
ность с помощью обычного рабочего оборудования и набора
рабочих органов производить планирование поверхности,
рыхление мерзлых грунтов и т. п-
Очистные ковши
применяют для очистки откосов и ка¬
налов осушительных систем. Изготовляются широкие ков¬
ши (рис. 88, б, а). Для разработки узких траншей изготов¬
ляют узкие ковши (рис. 88, в—е).
Ковши с открылками. В мелиоративном строительстве
17 % общего объема работ занимают малые каналы с поло¬
гими откосами. Для выполнения полного профиля каналов
малой глубины или кюветов на механических и гидравли¬
ческих
экскаваторах применяют ковши треугольной формы
с
открылками, исключающие необходимость планировоч¬
ных работ на откосах выемки (рис. 89). Параметры таких
ковшей даны в табл. 84 .
Зачистной козырек монтируется на обычный ковш об¬
ратной лопаты экскаватора. Он состоит из ножа (рис. 90),
закрепленного на рычагах. Поворот рычагов в нижнее и
верхнее положение
осуществляется с помощью
пневмо-
или
гидроцилиндров.
Применение зачистных
козырьков
или
ковшей
с
плоской режущей кромкой позволило
в 2,1 раза для экскаватора Э-652Б и в 2,44 раза для экска¬
ватора ЭО-4121А снизить трудоемкость зачистных работ и
увеличить производительность в 4...5 раз (табл. 85).
После обработки, откосов драглайном для зачистных
работ применяют планировочные ковши на канатной под-
192


Рис. 87. Схема удлиненного оборудования обратной лопаты для ме¬
лиоративных работ
/ —ковш; 2 — рукоять; 3—подъемный
канат; 4 —
стрела; 5 —
подъемная
ле¬
бедка; 6—тяговая лебедка; 7—тяговый канат
Рис. 88 . Ковши различных форм
а
—
нормальный ковш; б,
в
—
пла нир ово чны е
ковши;
г—ковш
узкий;
д—
траншесвидный ковш; е—'треугольный ковш
Рис.
89. Схема
ковша с от¬
крылками
Рис. 90. Защитный планировоч¬
ный
козырек
ковша
прямой
лопаты
механического экскава¬
тора
/—
заслонка; 2 —
рычаги поворота
заслонки; 3, 4
—
рычаги
механизма
включения;
5мембра нный
пнев-
мотолкатель
7
Зак. 1901
193


Рис.
91.
Планировочный
ковш
драглайна
/—
тягопыс
цеп и;
2—
разгрузочный
канат;
3—
подъе мный
канат;
4—
попъемные
цепи; 5
—
ковш
вес ке.
На рис. 91 показан ковш для планировки откосов,
разработанный в тресте Укргидроспецфундаментстрой и
используемый при планировке откосов
каналов.
Ковш
имеет
протяженное плоское днище, позволяющее произво¬
дить планировку с погрешностью ÷5 см.
Грунт, снятый
с
откоса,
грузят драглайном в автотранспорт обычным
способом.
Оптимизация соотношений параметров машин в комп¬
лекте.
При выполнении земляных работ погрузка грунта,
как
правило, осуществляется в автомобили-самосвалы.
Для строительных w экскаваторов (с ковшом
объемом
0,4... 1,6 м3), сообразуясь с высотой выгрузки (2,6...2,8 м),
применяют самосвалы грузоподъемностью 3,5...5
т.
В табл. 86 даны затраты времени на загрузку самосвалов
в зависимости от их
грузоподъемности и характера грунта.
84. Технологические параметры ковшей треугольной формы
(см. рис. 89)
Показатель
ЭО-331 1Г
ЭС>-3322A
ЭО-4 121 А
Заложение от¬
коса 1 :т
1:1,5
1:1
1:1 1:1,25 1 ,5
1:1 1:1,25 1:1,5
«о, град
30
45
45
39
30
45
39
30
ακ> м
0,4
0,4
0,6
0,6 0,6
0,6
0,6
0,6
1⁄8,
»
0,9
1
0,78 0,74 0,7
0,86 0,82 0,78
Л*к,
»
—
—
2,16 2,45 2,7
2,3
2,65 2,96
<40 >
1
1,1
1,3
1,05 0,88
1,4
1,2
1
dκ,
»
Объем ковша,
2,2
1,6
3,2
3,2 3,2
3,2
3,6
3
м3
0,35 0,35 0,5
0,5 0,5
0,65 0,65 0,65
194


85. Сопоставление различных способов разработки
грунта и планировки оснований
Показатель
Экскаватор, обо¬
рудованный ков ¬
шом с козырьком
Экск ?
°
ат ор без
козырька, плани¬
ровка вручную
разра¬
ботка
плани¬
ровка
разр а¬
ботка
пл ани¬
ровка
Объем грунта, м3
Продолжительность
рабо¬
100/366
9/33,4 264/290
24/26
84/309
55/69
210/158 3840/4200
ты, мин
Стоимость 1
маш. -ч,
руб.
0,43/1,21 0,93/1,21 0,93/1,21 0,55/0,55
Производительность, м3/ч
67,4/67,2 8,4/20,5 75,6/72,2 0,38/0,38
Примечание. До черты даны значения показателей
при ра¬
боте экскаватора 3-6 52B, после черты
—
при работе
экскаватора
Э-4Г21А.
Смена самосвала на рабочем месте
экскаватора для беспере¬
бойной работы должна произойти за время цикла его ра¬
боты, т. е.
за
18...22 с; фактически даже при кольцевой
схеме движения самосвалов и
при отличной организации
работ времени на
замену самосвалов требуется больше
(табл. 87).
Таким образом, основными путями повышения произ¬
водительности экскаватора
являются:
применение
для
86. Время, затрачиваемое на загрузку автомобилей-самосвалов, мин
Грузоподъем¬
ность самосва¬
ла, т
Размерная
группа
экскавато¬
ра
Группа грунта
I. II
III, IV
V, VI
3,5
3
2,5
2,7
3
4
2
2,2
2,5
5
1,2
1,4
1,6
6
1
1
1,2
4
3;4
2,5
2,7
3
5
2
2,2
2,5
6
1
1
1,2
5
3
3,3
3,5
4
4
3
3,2
3,4
5
1,6
1,8
2
6
1,2
1,4
1,6
8
3
4,5
5,2
5,8
4
4
4,5
4,6
5
3
3,2
3,5
б
2,5
2,7
3
7»
195


87. Планируемые простои из-за смены автомобилей-самосвалов,
% рабочего времени
Грузоподъемность
самосвала
Размерная
группа
экскаватора
Организации работ
нормальная
отличная
3,5
3
34
29
4
40
35
5
45
40
6
50
45
4
3
34
29
4
40
35
5
45
40
6
50
45
6
3
22
27
4
32
32
5
40
36
6
45
40
8
3
22
7
4
25
10
5
30
13
6
35
16
экскаваторов 4-й .. .6-й размерных групп самосвалов грузо¬
подъемностью 15...25 т; рациональное использование смен¬
ного
времени за счет улучшения работы автотранспорта.
Оптимизация выполнения работ технического обслужи¬
вания.
На выполнение работ ежесменного технического
обслуживания затрачивается до 12,5 % сменного времени,
а
на
выполнение
всех
видов обслуживания (ЕО, ТО-1,
ТО-2, ТО-3) — 15 %. Оснащение строительных организа¬
ций необходимыми устройствами и оборудованием позво¬
лило за последнее время в 2...3 раза уменьшить трудоем¬
кость технического обслуживания (рис. 92, af б).
Значительно сократилась трудоемкость смазочных ра¬
бот, что было достигнуто путем исследования работоспособ¬
ности смазочных
материалов и уплотнений в конкретных
условиях работы сборочных единиц экскаваторов, система¬
тизации периодичности смазывания. Это позволило сокра¬
тить трудоемкость работ по смазыванию в 4...5 раз при со¬
хранении числа мест смазывания (рис. 92, в). В 2,5 раза
сокращена номенклатура применяемых смазочных мате¬
риалов, что позволило сократить количество мерной тары и
инвентаря и упростило подготовку и хранение топливно¬
смазочных
материалов.
В настоящее время основная задача повышения произ¬
водительности в этом направлении заключается в примене¬
нии уплотнений, обеспечивающих работу сочленений без
196


Рис. 92. Совершенст¬
вование
смазывания
экскаваторов
а—
трудоемкость
еже¬
сменного
смазывания;
б—
то
же,
пери одиче¬
ского
смазывания;
в
—
число
ежесменно
смазы¬
ваемых
мест;
г
—
числ о
ме ст
смазки
на
машине
дополнительного смазывания
на весь межремонтный пе¬
риод и работу в условиях отрицательных температур.
Унификация и оптимизация параметров рабочего ме¬
ста и технологии работ. Производительность одноковшо¬
вого экскаватора зависит от свойств разрабатываемого грун¬
та, линейных параметров земляного сооружения, заданной
схемы производства работ, принятого вида рабочего обору¬
дования, типоразмера экскаватора и т. д. Очевидно, наи¬
более рациональный вариант производства земляных ра¬
бот может быть определен лишь в результате проведения
технико-экономических сопоставлений.
Продолжительность цикла работы экскаватора является
основным
фактором, определяющим производительность.
Отсюда очевидно, что основными путями сокращения про¬
должительности цикла работы экскаватора являются:
выбор рационального угла поворота на выгрузку;
выбор рационального типа рабочего оборудования и его
параметров;
выбор рациональной
высоты
(глубины) разработки;
выбор рациональной схемы работ.
Все это указывает на необходимость быстрейшей разра¬
ботки комплекса типовых технологических карт производ¬
ства земляных работ, привязанных к особенностям той или
иной отрасли строительства.
Организационно-технические мероприятия при выпол¬
нении земляных работ оказывают на сокращение простоев
машин и, следовательно,
повышение
производительности
существенное влияние. При работе с погрузкой грунта
в автомобили-самосвалы значительная часть простоев экс¬
197


каваторов
вызывается
несогласованной работой машин
в
комплекте,
разными
системами
учета
работы машин.
Правильный учет работы самосвалов не только по
числу
ездок,
ноипо
объему перевезенного грунта способствует
лучшему их использованию.
Обычно кузов самосвала грузоподъемностью 3,5...4
т
наполняется
3...4
ковшами
объемом 0,65
м.
При работе
на легких
грунтах грузоподъемность самосвалов исполь¬
зуется лишь на 65...70 %, поэтому в каждом отдельном
случае необходимо устанавливать норму погрузки исходя
из действительных условий.
Простои экскаваторов в ожидании установки самосвала
под погрузку могут быть значительно сокращены,
если
применить простые указатели места остановки самосвала.
При кольцевой схеме движения для этой цели могут быть
использованы
инвентарные вешки-указатели, при тупико¬
вой схеме
—
отвальные
брусья.
Своевременная подача экскаватором сигнала об окон¬
чании погрузки не только улучшает безопасность работы,
нои
предотвращает несвоевременный отход нагруженного
самосвала. Этот сигнал одновременно предупреждает води¬
теля следующей машины, и он успевает без задержки подъ¬
ехать к
месту погрузки.
Регулярный оперативный контроль точности работ, на¬
пример крутизны откоса, позволяет значительно сократить
всякого
рода доделки. Для этого
разработаны приспособ¬
ления, позволяющие контролировать работу помощнику
машиниста или
рабочему 4-го разряда. Выполнение этих
простейших организационно-технических мероприятий поз¬
волило значительно сократить непроизводительные затраты
рабочего времени.
В настоящее время основными
направлениями повыше¬
ния
производительности одноковшовых экскаваторов яв¬
ляются:
научное обоснование параметров всех экскаваторов с уче¬
том требований строительной техники;
унификация линейных параметров рабочего оборудова¬
ния и
гидравлических экскаваторов;
разработка рабочего оборудования «прямая лопата»
гидравлических экскаваторов, обеспечивающего разработ¬
ку забоев нормальной высоты;
дальнейшее совершенствование условий работы маши¬
ниста и автоматизация выполнения операций цикла с целью
уменьшения утомляемости машиниста;
198


СТАЖ РАБОТЫ,
ГРУППА
ГРУППА
ГРУППА
ОТНОСИТЕЛЬНАЯ
е)
МЕС
ж) грунта
3] ГРУНТА
(2)
ГРУНТА ДЛИНА ПЕРЕДВИЖКИ
234567ζtfK21βRzO12340125401234
РАЗМЕРНАЯ
ШИРИНА
СРЕДНЯЯ ВЫСОТА
СРЕДНЯЯ ГЛУБИНА
СРЕДНИЙ УГОЛ
ОТНОСИТЕЛЬНАЯ
УГОЛ НАКЛОНА ВЕЛИЧИНА
ПОВОРОТА НА
ДЛИНА СТРЕЛЫ, М
СТРЕЛЫ, ГРАД
ЗАБРОСА
ВЫГРУЗКУ, ГРАД
КОВША, М
Рис. 93. Влияние различных факторов на продолжительность опе¬
раций цикла механических (/) и гидравлических (2) экскаваторов
а—
квалификации
машиниста; б —
характера
грунтов,
разрабатываемых
пр ямой лопатой; в
—
то
же,
обратной лопатой; г —
то
же,
драглайном; д —
длины
передвижки;
е—
размерной группы экскаваторов; ж —
ширины
про¬
ходки; з —
высоты
(глубины) разработки прямой лопатой; и
—
то
же, обрат¬
ной лопатой; к
—
то
же,
драглайном; л
—
среднего угла
поворота
на
вы-
∙,pyo<y.
«
длины стрелы; н
угла наклона стрелы; о —
заброса ковша
разработка оборудования «обратная лопата» механиче¬
ских
экскаваторов, обеспечивающего нормальные условия
погрузки самосвалов грузоподъемностью до 15 т;
разработка ковшей и механизмов поворота, применение
которых снизит просыпание грунта из ковша;
разработка методов защиты
ковшей экскаваторов от
налипания грунта;
расширение номенклатуры быстросъемных рабочих ор¬
ганов;
разработка комплекса экономически обоснованных ти¬
повых
технологических
карт
производства
механизиро¬
ванных земляных
работ с применением обязательного переч¬
ня
организационно-технических мероприятий;
дальнейшее сокращение трудоемкости технического об¬
служивания.
Проведенные в отечественной и зарубежной практике
исследования позволили выявить количественное влияние
на
продолжительность цикла квалификации машиниста,
характера разрабатываемого грунта и технологических
199


88. Значения составляющих цикла работы экскаваторов
3-й размерной группы в принятых условиях, с
Оборудование
Копание
/к
Поворот на
выгрузку
/п. г
Разгрузка
/р
Поворот
в забой
t∏. п
Прямая лопа¬
та
Обратная ло¬
пата
Драглайн
89. Значения Ко
1
4
4
5
4
5
2
2
2
4
3,5
4
Привод экскаватора
Стаж работы, мес
3
6
9
Механический
Гидравлический
1,15
1,25
1,05
1,12
1
1
90. Значения (1
Коэффи¬ циент
Оборудова¬
ние
Привод
экскаватора
Группа грунта
I
и
III
IV
V
VI
K'ι
Прямая
лопата
Механи¬
ческий
Гидравли¬
ческий
1
1
1,14
1,08
1,24
1,15
1,32
1,2
1,4
1,25
1,45
1,3
К",
Обратная
лопата
Механи¬
ческий
Гидравли¬
ческий
1
1
1,28
1,1
1,48
1,15
1,63
1,2
1,79
1 ,25
1,9
1,3
K'1" Драглайн
Механи¬
ческий
1
1,2 1,3 1,4
—
—
91. Значения К2
Привод
экскаватора
Величина передвижки
0,25а
0,5а
0,75а
а
Механический
1,2
1,05
1
1,1
Гидравличе¬
ский
1,05
1,03
1
1,03
200


92. Значения Kt
Привод
экскаватора
Размерная группа экскаватора
3
4
5
6
7
Механический
1
1 ,05
1 ,17
1,3
1,5
Гидравлический
1
1,1
1,3
1,6
—
94. Значения K4
Привод экскаватора
Ширина проходки
1,ЗЯ2
1,6Я2
Механический
1,1
1,05
1
Гидравлический
1,15
1
1,07
1
94. Значения G
Коэффициент
Оборудо¬
вание
Привод
экскаватора
Средняя высота (глубина)
разработки, м
0,75
1
1.5
2
3
4
κi
Прямая
ло пата
Механи¬
ческий
Гйдравли-
ческий
1,1
1,02
1,04
1
1
1
1,02
1
1,1
1
1,18
1,02
K'i'
Обратная
лопата
Механи¬
ческий
Гидравли¬
ческий
1,05
1,05
1,02
1,02
1
1
1
1 ,09
1 .25
1,1
1,2
К'ь"
Драглайн
Механи¬
ческий
1,12 1,1
1
1,02 1,1
1,17
95. Значения Kβ
Привод
экскаватора
Средний угол поворота, град
20
40
60
80
100
120
140
Механический
1,15
1,05
1
1,02
1,1
1,2
1,35
Гидравлический
1 ,15 1,05
1
1,05
1,08 1 ,15
1,35
201


96. Значения Ki
Оборудование
Тип экскаватора
Работа
в отвал
Работа в
транспорт¬
но е сред ство
Обратная лопата
Механический
1
1,1
Гидравлический
1
1,05
Драглайн
Механический
1
1,15
97. Значения Аэ
Привод экска ватора
Относи тельная дл ина
или рукояти
стрелы
1
1,25
1,5
Механи ческий
1
1,07
1,14
Гидравлический
1
1,05
—
98. Значения Аю
Угол наклона стрелы драглай¬
на, град
30
А"ю
1
55
0,9
99. Значения Ап
Величина заброса ковша драг¬
лайна, м
0,5
1
A11
1,05
1,1
1,5
1,15
параметров рабочего места экскаватора. Влияние этих
факторов на продолжительность цикла может быть учтено
системой коэффициентов (рис. 93). Продолжительность цик¬
ла
работы экскаваторов при различных видах рабочего
оборудования можно
определить из выражений.
для прямой лопаты
/ц=Аок; А2АзA4А7(А5/к+Aβ ∏.r+A√p+А6/п.п);
для обратной лопаты
/ц=≈A0А"А2А<(AβА9Гк+A6 ∏.r+A81p+Aβ π.π)∙,
для драглайна
1⁄8=KoК'"К,Ki(КTMKsK↑0Kiltκ+Kβfπ.r+K8tp+K6ta.n),
202


где
κ,
π.r, p, π.π
—
продолжительность операций цикла для экс¬
каваторов 3-й размерной группы при среднем угле поворота на вы¬
грузку, равном 70 °С, средней глубине (высоте) копания 1,5 м, а
при
разработке грунта I группы
—
с нормальными параметрами рабочего
оборудования (табл. 88); коэффициенты учитывающие: Ко
—
влия ¬
ние
квалификации машиниста
(табл. 89); K1 —
характер раз¬
рабатываемого
грунта (табл. 90); К2 —
величину
передвижки
(табл. 91); К3 —
типоразмер экскаватора (табл. 92); Λ4
—
ширину
проходки (табл. 93);
—
высоту (глубину) разработки (табл. 94);
лв
—
величину среднего угла поворота на выгрузку (табл. 95); К7 —
способ разгрузки ковша (при открывающемся ковше
(7=1,при
поворачивающемся К7 = 1,8); К8 —
вид работы (табл. 96); К9 —
относительную длину элементов рабочего оборудования (табл. 97);
K10 —
угол наклона стрелы драглайна (табл. 98); K11 —
заброс ков¬
ша драглайна (табл. 99).
Глава 6. ПРОИЗВОДСТВО ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ
БУЛЬДОЗЕРАМИ
36. НАЗНАЧЕНЦЕ, ТИПЫ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
БУЛЬДОЗЕРОВ
Основным назначением
бульдозеров является послой¬
ная разработка грунта и транспортировка его на сравни¬
тельно небольшие расстояния. По опыту строительства ха¬
рактер распределения дальности транспортировки грунта
имеет вид, представленный на рис. 94 (пунктирная линия—
данные экспериментов, сплошная— обобщенные данные).
Бульдозеры применяют:
для снятия плодородного поверхностного слоя
грунта
при подготовке площадок;
для перемещения грунта в зону действия рабочего обо¬
рудования одноковшового экскаватора для погрузки его
в транспортное средство или отсыпки в отвал;.
для разработки неглубоких каналов (рис. 95) с транспор¬
тированием грунта в отвалы, для зачистки пологих откосов;
при сооружении насыпей из
резервов;
на планировочных работах при зачистке оснований под
фундаменты зданий и сооружений и планировке площадей
и трасс;
при устройстве и содержании в исправности подъездных
дорог, устройстве въездов на насыпи и выездов из выемок;
при разработке грунта на косогорах;
203


Рис. 94. распределение дальности
транс¬
портировки грунта бульдозерами
Рис. 95 . Разработка (а) неглубоких кана¬
лов и планирование (б) откосов бульдозе¬
рами
при обратной засыпке
траншей, фундаментов зданий и
сооружений;
при разравнивании грунта на отвалах;
при погрузке грунта с помощью стационарных и пере¬
движных эстакад.
Область применения бульдозеров может быть значитель¬
но
расширена путем незначительных конструктивных из¬
менений бульдозерного оборудования. Бульдозеры широ¬
ко
используют также и для перемещения грунта, предва¬
рительно разработанного другими землеройными машинами:
экскаваторами,
грейдерами, скреперами.
Для рытья траншей под ленточные фундаменты на отвал
бульдозера устанавливают съемные насадки по размерам
отрываемой траншеи. Прочность насадки обеспечивается
приваркой ребер жесткости. Максимальная ширина тран¬
шеи, отрываемой бульдозером с насадкой, определяется
шириной гусеничного хода трактора, так как при работе
трактор должен проходить над готовым участком траншеи.
Установка на отвалах бульдозеров дополнительного отвала
позволяет
выполнять
планировку
откосов заложением
1 : 1,5; 1:2; 1 : 3 и длиной до 6,5 м. На стройках широко
204


применяют бульдозеры с неповоротным относительно оси
движения отвалом и универсальные, устанавливаемые на
тракторах с тяговым усилием 40...350 кН.
37. СХЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ БУЛЬДОЗЕРАМИ
Различают три основные схемы разработки и перемеще¬
ния грунта бульдозерами: прямую, боковую и ступенчатую.
Прямую схему применяют при рытье траншей и выемок,
ширина которых незначительно превышает ширину отвала
бульдозера; при устройстве въездов,
когда допускается
отсыпка грунта в одно место. Работая по этой схеме, буль¬
дозер при разработке и перемещении грунта передвигается
по
прямой линии,
совершая
возвратно-поступательное
движение без поворотов. Эту схему движения бульдозеров
нередко называют маятниковой. При движении вперед
бульдозер срезает грунт на определенном участке пути,
а затем
транспортирует его к месту отвала (рабочий ход).
Затем он возвращается к месту начала резания грунта,
перемещаясь задним ходом (холостой ход). Число рабочих
и холостых ходов бульдозера зависит от проектной глубины
выемки и толщины срезаемой при одном проходе стружки
грунта.
Боковую схему работы бульдозера применяют при пере¬
мещении ранее разработанного грунта из отвалов или сы¬
пучих материалов (песка, гравия и др.)
из
бункеров, при
разработке легких грунтов, срезаемых толстыми слоями,
а также при работе на косогорах. При этом разрабатывае¬
мый грунт располагается сбоку от
пути, по которому буль¬
дозер транспортирует его к месту отсыпки.
Бульдозер
захватывает отвалом грунт, делает поворотное движение,
перемещая грунт на транспортный путь, а затем транспор¬
тирует его к месту отсыпки. Работать по боковой схеме мо¬
жет только
квалифицированный бульдозерист, так как при
недостаточном опыте управления бульдозером значительная
часть грунта может быть
потеряна во время поворота буль¬
дозера.
Ступенчатую схему разработки и перемещения грунта
применяют
преимущественно при устройстве насыпей,
выполнении
вскрышных работ и вертикальной планировке
площадей, когда допускается отсыпать разрабатываемый
грунт по всей ширине выемки. Работая по этой схеме, буль¬
дозер разрабатывает грунт параллельными проходками.
Переместив грунт из одной проходки, бульдозер совершает
205


Рис. 96. Схема возведения насыпи бульдозером
1—
направление рабочего хода
бульдозера;
2—
разбивочные колышки; 3 —
вешки-высотники; 4 —
отсыпанные
слои
грунта;
5—
направление
хо лостого
хода бульдозера; 6 —
направление рабочего хода бульдозера
холостой ход под углом к оси рабочего хода и начинает
разработку и перемещение грунта на расположенной рядом
проходке (рис. 96).
Рассмотренные способы разработки и
перемещения
грунта в большей или меньшей степени применяются почти
на
всех
земляных
работах, выполняемых бульдозерами.
Ниже рассматриваются
конкретные примеры организации
бульдозерных работ на различных земляных сооружениях.
206


При выполнеиии вскрышных
работ
с отсыпкой грунта в ранее выработанное пространство раз¬
работку грунта ведут перекрещивающимися проходками,
наклонными
в
сторону выработки под углом 10... 12°.
Разработку грунта начинают на участках, расположенных
в
непосредственной близости от верхней бровки откоса
старой выработки. При этом толщину срезаемого слоя грун¬
та
увеличивают
по
мере приближения бульдозера к выра¬
ботке, с тем чтобы у ее откоса она была максимальной.
Вертикальную планировку
площа¬
дей с помощью бульдозеров осуществляют после разбивки
всей площади с указанием глубины снятия грунта на вы¬
соких участках
и
высоты отсыпки
его в выемках.
Грунт
разрабатывается параллельными проходками. В этом
случае
целесообразно применять комбинированную схему разра¬
ботки и перемещения грунта,сочетающую прямую и ступен¬
чатые схемы.
Возведение
насыпей бульдозерами без при¬
менения других машин (катков, поливочных машин) до¬
пускается
только в тех случаях, когда техническими усло¬
виями на производство работ не предусмотрено уплотне¬
ние
грунта и местные данные позволяют использовать грунт
из резервов.
В зависимости от ширины
насыпи
разработку грунта
ведут в одно- или
двусторонних боковых резервах. Возводят
насыпь в следующей технологической последовательности.
Перед началом работ производят геодезическую разбивку
насыпи и боковых резервов, целью которой является на¬
метить ось и
границы основания насыпи, границы бермы и
резервов. Резервы закладывают преимущественно на нагор¬
ной стороне насыпи с поперечным двусторонним уклоном
дна 0,02 к середине резерва. Продольный уклон дна резерва
должен составлять не менее 0,002 и не более 0,008. Для
удобства работы отсыпку насыпи ведут захватками длиной
50... 100 м.
Разработку грунта начинают от полевой бровки резер¬
ва. Двигаясь на первой скорости, бульдозер срезает грунт
слоями до 30 см и перемещает его в сторону насыпи. При
подходе к берме отвал бульдозера постепенно приподнима¬
ют, чтобы не срезать грунт на берме. Укладку грунта в тело
насыпи производят валиками, размещая их по ширине на¬
сыпи. Холостой ход бульдозера в резерв осуществляется
на максимальной скорости заднего хода.
207


Грунт от каждой проходки в резерве укладывают в тело
насыпи, размещая его по ширине насыпи, после чего буль¬
дозер начинает разработку грунта на следующей проходке
валиками.
После отсыпки первого слоя насыпи на всей
длине захватки бульдозер поднимается на насыпь и, пере¬
мещаясь вдоль сооружения, разравнивает уложенный ва¬
ликами
грунт,
одновременно уплотняя
его
гусеницами.
Отсыпку последующих слоев насыпи бульдозер произво¬
дит в такой же последовательности.
Закончив отсыпку
насыпи до заданной высоты, бульдозер разравнивает верх¬
ний слой грунта, планирует бермы и дно резерва, доводя
продольные и поперечные уклоны до проектных отметок.
Отсыпку насыпей высотой 1,5...2 м можно производить
без послойного разравнивания насыпанного грунта сразу
на
полную высоту. В этом случае рабочая отметка насыпи
должна быть увеличена
против проектной на 10... 15 %,
так как насыпь в течение длительного времени
по оконча¬
нии
строительства будет давать осадку.
При строительстве дорожного полотна на косогорах
грунт разрабатывают и перемещают в полунасыпь продоль¬
ными
и
поперечными ходами бульдозера. На косогорах
с
поперечным уклоном 8... 10° целесообразно грунт разраба¬
тывать
продольными ходами.
При этом бульдозер переме¬
щает грунт в валы,
располагаемые по всей ширине полу¬
выемки.
В дальнейшем бульдозер транспортирует грунт
из валов в
полунасыпь, перемещаясь под углом к оси строя¬
щегося полотна
дороги. На косогорах с поперечным укло¬
ном
12...20° разработку грунта ведут поперечными проход¬
ками, на
которых бульдозер перемещается перпендикуляр¬
но оси
строящегося полотна. Это позволяет повысить про¬
изводительность бульдозера за счет увеличения толщины
срезаемого слоя грунта,
так
как
основная
масса
грунта
перемещается под уклон.
Перед перемещением грунта в полунасыпь поверхность
косогора, являющуюся основанием для полунасыпи, раз¬
рыхляют или нарезают бульдозером уступы. Для защиты
дорожного полотна
от
воздействия поверхностных вод
с нагорной стороны его канавокопателем или бульдозером,
к
отвалу которого крепят специальную насадку, отрывают
водоотводную канаву.
Обратная засыпка траншеи бульдозером
производится грунтом из отвала,
расположенного вдоль
траншеи,
в
следующей технологической последовательно¬
сти. После укладки трубопровода, кабеля или устройства
208


другого сооружения его одновременно с двух сторон засы¬
пают вручную (чтобы не повредить или не сместить засы¬
паемый трубопровод или сооружение) на высоту 0,25...
0,3 м над верхом сооружения. Дальнейшую засыпку тран¬
шеи производит бульдозер, двигаясь перекрестными попе¬
речными ходами.
Площадь отвала разбивают на отдельные участки, буль¬
дозер подходит к отвалу грунта под некоторым углом, за¬
бирает грунт на участке I и перемещает его в траншею.
После этого
поперечными
проходками он перемещает
в
траншею грунт из участка II, затем косыми проходками
из участка III, поперечными из участка IV и т. д. Анало¬
гичную схему движения бульдозера применяют и при за¬
сыпке
фундаментов зданий. При таком
чередовании на¬
правлений движения бульдозера уменьшается путь пере¬
мещения его с грунтом и улучшаются условия набора грун¬
та.
Засыпку искусственного сооружения, конструкция кото¬
рого не требует ручной засыпки
(железобетонные коллекто¬
ры, тоннели, трубы большого диаметра и т.
п.), произво¬
дят в следующем порядке. Вначале присыпают сооружение
с одной стороны на высоту до 0,5, затем производят при¬
сыпку его на высоту до 1 м с другой стороны грунтом, при¬
везенным самосвалами. Окончательную засыпку сооруже¬
ния на
полную высоту (после того как выполнена присыпка
его с
двух сторон) выполняют, как указано выше. Соблюде¬
ние
такой
последовательности
засыпки
необходимо, так
как
при односторонней засыпке возможна деформация
сооружения.
При зачистке откосов бульдозерами отва¬
лы
грунта располагают преимущественно вдоль нижней
бровки зачищаемого откоса.
Это позволяет перемещать
грунт сверху вниз. С помощью бульдозеров зачищают отко¬
сы, крутизна которых не превышает 1 : 2,5.
В отдельных
случаях
допускается
зачистка
откосов
с перемещением
грунта
вверх
по
откосу. Организация
работ по этой схеме целесообразна на участках, где основ¬
ной объем работ по зачистке откосов выполняют экскавато¬
ры или иные машины,
а бульдозеры только подчищают и
выравнивают откосы.


38. КОМПЛЕКСНАЯ РАБОТА БУЛЬДОЗЕРОВ
С ДРУГИМИ МАШИНАМИ
В зависимости от характера выполняемых работ, вида
земляного сооружения и принятой схемы производства ра¬
бот бульдозеры работают в комплекте с экскаваторами,
транспортными средствами (автомобильным, железнодорож¬
ным и
конвейерным транспортом), уплотняющими машина¬
ми, грейдерами и т. д.
Комплектом машин, в состав которого входят одноков¬
шовые экскаваторы и бульдозеры, производят в основном
разработку грунта в выемках с транспортировкой его в отвал
или
полезную насыпь на расстояние до 100 м.
При этом
возможно использование бульдозера в качестве вспомога¬
тельной машины для транспортировки грунта (1-я схема)
или в качестве основной машины для разработки грунта
(2-я схема).
При работе по первой схеме экскаватор разрабатывает
грунт и отсыпает его во временный отвал. Бульдозер транс¬
портирует грунт из временного отвала в постоянный или
в
полезную насыпь, а также
производит зачистку дна выем¬
ки, если эта
операция предусмотрена проектом. Эта схема
производства работ целесообразна при разработке грунта
в
глубоких выемках, выполнении вскрышных работ, отсып¬
ке насыпей из
резервов и других земляных работах, когда
применение транспортных средств или повторное переме¬
щение
грунта экскаватором экономически
невыгодно.
На вскрышных работах и рытье широких выемок глуби¬
ной до 1 м, а также при выполнении планировочных работ
грунт целесообразно разрабатывать бульдозерами. В этих
случаях экскаваторы используют в качестве вспомогатель¬
ных машин для отсыпки грунта в отвал или погрузки его
в
транспорт.
Для отсыпки грунта в отвал применяют экскаваторы-
драглайны, рабочие параметры которых позволяют пере¬
мещать грунт на большее расстояние по сравнению с дру¬
гими видами рабочего оборудования.
При выполнении планировочных работ погрузку грунта
в
транспорт целесообразно производить экскаваторами,
оборудованными прямой лопатой. Для этого планируемую
площадь разбивают на
квадраты со стороной 40...45 м.
Бульдозер срезает грунт слоями 10... 15 см и перемещает
его во
временный отвал, расположенный в центре каждого
квадрата. Высота отвала должна быть равна 2,5...3 м, что
210


позволит обеспечить производительную работу экскавато¬
ра. Число одновременно работающих бульдозеров и транс¬
портных средств определяют с учетом обеспечения беспере¬
бойной работы экскаватора. В отдельных случаях для
погрузки разработанного бульдозерами грунта применяют
эскаваторы, оборудованные драглайнами.
Вполне определенный комплект машин применяется
при засыпке водопропускных труб в насыпях [13]. Грунт
доставляется
самосвалами
грузоподъемностью
11... 14
т
и
выгружается
в
зоне трубы, создавая запасы грунта
(рис. 97, а). Из созданного запаса грунт перемещается буль¬
дозерами к трубе и разравнивается слоями.
По каждому слою грунта перед его уплотнением буль¬
дозер проходит вдоль трубы с поднятым отвалом и предва¬
рительно уплотняет грунт. Это способствует уменьшению
числа проходов грунтоуплотняющих машин.
Непосредствен¬
нок
трубе грунт подталкивается бульдозером и уплотняется
вручную пневмотрамбовками.
Послойное уплотнение грунта выполняется пневмокат¬
ками массой 26 т, а в
некоторых случаях автомобилями-
самосвалами массой с грузом соответственно 21...26 т. Дви¬
жение грунтоуплотняющих катков или автомобилей-самос¬
валов выполняется по челночной схеме вдоль трубы.
Грунт отсыпается слоями примерно 30 см.
Скорость пере¬
движения катка не должна превышать 5 км/ч. В дальнейшем
эти параметры могут изменяться по результатам контроля
уплотнения грунта. Вблизи трубы толщина слоев прини¬
мается не более 15 см исходя из массы ручных пневмотрам¬
бовок. Таким-образом, в пределах каждого слоя, уплот¬
няемого
катком,
размещается два слоя,
уплотняемых
пневмотрамбовками.
Подсыпку грунта и послойное его уплотнение необходи¬
мо производить одновременно с обеих сторон трубы, чтобы
не нарушить целостность укладки трубы. Разница в месте
засыпки с обеих сторон трубы допускается не более толщи¬
ны одного слоя.
При уплотнении грунта, лежащего выше диаметра тру¬
бы, катки могут подходить к
телу последней на расстояние
до 10 см. Часть грунта, находящаяся непосредственно над
трубой, не подлежит уплотнению и только при достижении
толщины слоя
грунта над трубой 50...60 см разрешается
проход бульдозеров и катков
над трубой.
Фильтрующие насыпи, сооружаемые из местных мате¬
риалов, вместо традиционных водопропускных труб и ма-
211


Рис. 97. Засыпка труб
а—
схема
работ; б —
схема
засыпки;
1—
автомобиль-самосвал; 2 — бульдо¬
зер; 3—
труба; 4 —
каток;
5—
участок,
упло тняемый
эле ктротрамбовками;
6—
участки грунта
н ад трубой,
не укладываемые катком
(цифры в круж¬
ках указывают последовательность укладки слоев грунта)
лых
мостов
уже давно зарекомендовали себя как весьма
прогрессивные конструкции водопропускных сооружений.
Однако их широкое внедрение сдерживается из-за трудно¬
стей механизации отбора и сортировки фильтрующих
материалов. Пока в равной степени механизированы лишь
212


подготовка
основания,
рыхление породы для получения
кондиционного
камня
дренирующей засыпки,
погрузка
отобранного камня на
транспортные средства и транс¬
портировка камня. Эти операции соответственно выполняют
с помощью бульдозеров, взрывных методов, фронтальных
тракторных погрузчиков
или
экскаваторов и
автомоби¬
лей-самосвалов.
Как показали
исследования,
проведенные
в ЦНИИСе,
уровень комплексной механизации работ при сооружении
фильтрующих насыпей составляет около 50 % (по трудо¬
затратам). Повышение уровня комплексной механизации
возможно при механизации таких
работ, как отсыпка тела
фильтрующих насыпей, отбор кондиционных материалов
(камня) и изоляция насыпей от засорения.
Перспективными для отбора кондиционного
камня
и
погрузки его в автомобили-самосвалы могут оказаться по¬
грузчики и экскаваторы, оборудованные ковшами с решет¬
чатыми днищами,
через которые каменная мелочь будет
свободно высыпаться, что позволит заготовлять и погру¬
жать кондиционный камень
в
автомобили-самосвалы од¬
ной машиной.
На строительстве плотины Горловского водохранилища
трестом «Укрводстрой» применялась схема погрузки грун¬
та, щебня и гравия в карьерах по специальному лотку,
устроенному на погрузочной эстакаде, по которому мате¬
риал бульдозерами сгружали в транспортные средства.
На строительстве БАМа была применена технология
совместной работы бульдозеров и автомобилей-самосвалов
на погрузке и транспортировке грунта из карьера. Техно¬
логия предусматривала погрузку грунта, гравия и щебня
в автомобили-самосвалы с использованием деревянных ста¬
ционарных эстакад торцового и проходного типа, по кото¬
рым бульдозеры мощностью 230...300 кВт подавали породу
в самосвалы грузоподъемностью 12...14,5 т. Такая техно¬
логия
позволила
по-новому подойти к решению вопроса
использования бульдозеров как основной машины и сделать
эстакадный метод одним из наиболее эффективных и эконо¬
мичных
при разработке песчано-гравийных, скальных и
дресвянных карьеров, а также выемок объемом 80 тыс. м3
и более.
Деревянная эстакада (рис. 98, а) представляет собой
скрепленную скобами рамную конструкцию из бревен диа¬
метром 28...35 см.
Для предохранения от повреждений
верхний настил эстакады закрывали
стальным листом
и
213


Рис. 98. Схемы погрузочных эста¬
кад
а
со
сквозным
проез дом;
б—
с
ту¬
пиковым
заездом;
1—
стойки; 2 — на¬
стил
укладывали два бревна поперек настила для движения по
ним
отвала
бульдозера. При отсутствии грунтовых вод
эстакады желательно заглублять, чтобы уменьшить угол
подъема грунта бульдозерами и тем самым
повысить их
производительность.
Если карьер расположен на склоне сопки, можно уст¬
раивать тупиковые деревянные эстакады (рис. 98, б). По
конструкции они аналогичны проходным. При тупиковой
эстакаде автомобили-самосвалы подаются внутрь эстакады
задом. Это увеличивает продолжительность подачи самосва¬
лов и снижает производительность
эстакады, но зато для
работы требует меньше бульдозеров.
На БАМе при больших объемах работ, когда с одной
стоянки грузили не менее 30 тыс. м3 грунта, применяли эс¬
такады с двумя и тремя окнами. Как правило, такие эста¬
кады могут быть перемещены по мере необходимости на не¬
большое расстояние. Для работы на такой эстакаде необ¬
ходимо 5...6 тяжелых бульдозеров. При продолжительности
загрузки самосвала 40...50 с производительность одного
окна эстакады
—
2...2,5 тыс.
м3 в смену,
размер окна
0,8×1,3 м.
При разработке выемок чаще применялись торцовые
эстакады с одним окном, поскольку их проще перемещать.
Производительность таких эстакад, обслуживаемых двумя
бульдозерами при погрузке скальных грунтов, составляла
до 2000 м3 в смену.
214


В водохозяйственном строительстве широко применяют
бульдозеры в комплекте с
экскаваторами. Бульдозерами
разрабатывается верхняя часть канала и нижняя часть от¬
вала. Затем экскаватором добирается полный профиль ка¬
нала
глубиной 2...3 м
и
укладывается кавальер. После
этого зачистка откосов канала и кавальеров производится
бульдозером с дополнительным отвалом. В дорожном строи¬
тельстве часто земляное полотно осуществляется в виде
врезных полок
—
полувыемок или насыпей, прислоненных
к
косогору.
Для организации работы по сооружению земляного по¬
лотна вдоль всей косогорной выемки выполняют техноло¬
гическую полку минимальной ширины,
на
которой затем
размещают землеройные машины и оборудование. При
устройстве такой полки целесообразно применять бульдо¬
зеры с поворотным отвалом и разрабатывать грунт попереч¬
но-диагональными проходками. При работе на
косогоре
возможна потеря устойчивости бульдозером, которая при¬
ведет к скольжению машины вниз по склону или к опроки¬
дыванию бульдозера при просадке одной из гусениц. Оба
эти вида потерь устойчивости, особенно у бульдозеров с не¬
поворотным отвалом, могут произойти вследствие дефор¬
мации присыпки,
с
которой обычно осуществляют врезку
в
косогор.
Установлено, что в талых скальных и песчаных грунтах
устойчивость бульдозера по скольжению обеспечивается
при косогорнссти не более 30°,в глинах нормальной влаж¬
ности
(на пределе раскатывания) при работе вдоль образую¬
щей склона с уклоном
не более 38° и поперек склона
—
не
более 30°. В случае мерзлых грунтов устойчивость по сколь¬
жению достаточна в скальных грунтах с мелкозернистым
заполнителем на косогорах крутизной до 15°, а в песчаных
и глинистых до 12°.
К мероприятиям, способствующим повышению безопас¬
ности
работы бульдозеров на косогорах, относятся также
обеспечение их типовыми шпорами противоскольжения.
Шпора —
это
штампованная
деталь уголкового
сечения,
прикрепляемая к башмаку гусеницы двумя болтами с вы¬
ступом над гребнями башмаков примерно на 35 мм.
39. ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ БУЛЬДОЗЕРОВ
Наиболее
высокая
эксплуатационная
производитель¬
ность бульдозеров может быть достигнута при условии, если
работа этих машин на каждом объекте выполняется по
215


предварительно разработанной схеме организации и техно¬
логии ведения работ. При этом должны быть учтены:
условия производства работ (свойства разрабатываемого
грунта, характер работ, расстояние, на которое транспор¬
тируется грунт, рельеф местности и т.
п.);
технические возможности
бульдозера (мощность двига¬
теля,
размеры отвала,
техническое состояние машины);
квалификация бульдозериста.
При выполнении одинакового
вида работ производи¬
тельность бульдозеров меняется в зависимости от группы и
состояния разрабатываемого грунта. Так, при разработке
песчаных грунтов сопротивление их перемещению увели¬
чивается и на преодоление этого сопротивления затрачи¬
вается значительная мощность двигателя. Во время транс¬
портировки песчаного грунта большая часть его теряется
по пути, ссыпаясь
по сторонам отвала. При разработке
тяжелых глинистых и
переувлажненных
пылеватых грун¬
тов
производительность бульдозера снижается вследствие
значительного
сопротивления этих грунтов резанию и боль¬
шой
плотности.
Наиболее производительно бульдозеры
работают в супесчаных и суглинистых грунтах, имеющих
нормальную влажность (10... 15 %). Объем одновременно
перемещаемого супесчаного или суглинистого грунта нор¬
мальной влажности примерно в 1,5 раза превышает объем
глинистого или сухого песчаного грунта при прочих рав¬
ных
условиях.
Потери перемещаемого бульдозером грунта возрастают
с
увеличением расстояния, на
которое грунт транспорти¬
руется. Следовательно, с увеличением расстояния транс¬
портировки снижается
производительность бульдозеров.
Так, при транспортировке грунтов 1...Ш групп (кроме
сухого песка) на расстояние 40 м сменная производитель¬
ность
бульдозера в 2,2 раза выше, чем при транспортировке
этих грунтов на 100 м.
Эффективным средством борьбы с потерями грунта яв¬
ляется
сокращение расстояния его транспортировки. Прак¬
тика
эксплуатации бульдозеров показывает, что наиболее
производительно они работают при перемещении грунта
на расстояние до 70 м.
При перемещении грунта на большее
расстояние работы ведут методом устройства промежуточ¬
ных валиков, траншейным способом или применяют для
перемещения грунта одновременно несколько бульдозеров.
Метод устройства промежуточных валиков заключается
в
следующем. На пути транспортировки грунта через каж-
216


дне 40...50 м намечают участки расположения промежу¬
точных валиков грунта. Бульдозер разрабатывает и пере¬
мещает грунт отдельными захватками. Сначала грунт пере¬
мещается в первый валик, затем во второй, третий и далее
за
пределы выемки.
При этом увеличивается количество
холостых ходов бульдозера, но при каждом рабочем ходе
бульдозер перемещает максимальный объем грунта. При
траншейном способе разработки грунта потери его зна¬
чительно
сокращаются вследствие уменьшения осыпания
с отвала бульдозера в процессе транспортировки грунта
к
месту его отсыпки.
Траншейный способ разработки грунта имеет две разно
видности: перемещение грунта по траншее, устроенной
между валиками ранее осыпавшегося грунта,
и
устройство
траншей в материковом грунте. Перемещение грунта по
траншее между валиками применяется в тех случаях, когда
бульдозеры транспортируют грунт, разработанный ранее
другой землеройной машиной. При этом не производится
срезание грунта по пути следования бульдозера. Захваты¬
вая
грунт из отвала или насыпи, бульдозеры перемещают
его постоянно по
одному пути между валиками, образовав¬
шимися из
грунта, потерянного при первых рейсах.
Устройство траншей в материковом грунте целесообраз¬
но
при разработке грунта бульдозерами в выемках глуби¬
ной 1...1,5 м. Для этого бульдозер проходит неоднократно
по
одному и тому же
следу, срезая грунт по пути своего
движения. Траншейный способ разработки грунта при от¬
сыпке насыпи может быть совмещен с устройством промежу¬
точных валиков
(рис. 99). По окончании разработки грунта
в
траншее на
полную глубину выемки бульдозер начинает
устройство второй траншеи, расположенной параллельно
первой на расстоянии 0,5 м от нее.
Оставшийся между
траншеями грунт разрабатывается и перемещается бульдо¬
зерами по окончании разработки грунта в траншеях.
Недостатки траншейной разработки заключаются в не¬
обходимости перемещения грунта только в одном направ¬
лении, повышенном расходе мощности трактора на пере¬
мещение грунта и, как следствие этого, увеличении расхода
горючего. Кроме того, при работе траншейным способом
увеличивается интенсивность изнашивания деталей гусе¬
ничного хода тракторов, так как на них попадает грунт,
осыпающийся с валиков или откосов траншеи.
Одновременная работа нескольких бульдозеров приме¬
няется при достаточно широком фронте работ или плани-
217


Рис. 99. Траншейный способ разработки грунта при отсыпке насыпи
/—
траншеи проходок бульдозера; 2 —
промежуточные валики; 3 —
перемыч¬
ка между траншеями; 4—насыпь;
1 и к— расстояние между промежуточ¬
ными валиками
ровке широких площадей, а также
при перемещении тяже¬
лых
глинистых
или
скальных пород. При этом способе
бульдозеры передвигаются рядом на расстоянии до 0,5 м
один от
другого. В работе могут участвовать одновременно
до 4 бульдозеров. За счет
сокращения потерь объем пере¬
мещаемого каждым бульдозером грунта увеличивается на
10...15 %.
Одновременно работа нескольких бульдозеров требует
четкой организации труда и высокой квалификации буль¬
дозеристов, так как в этом случае необходимо поддержи¬
вать
одинаковую скорость передвижения участвующих
в
работе бульдозеров и равномерную загрузку их.
Сниже¬
ние
скорости или остановка одного из бульдозеров наруша¬
ет ритмичность работы всех машин.
Повышение производительности бульдозеров за счет
уменьшения потерь грунта достигается также увеличением
объема отвалов. К отвалам крепят дополнительные лобовые
щитки, уширители и открылки. Лобовые щитки привари¬
вают к
верхней части отвала для увеличения
его высоты,
что предотвращает ссыпание грунта через отвал. Установка
на отвал щитков высотой 300...350 мм позволяет увеличить
объем отвала на 10... 15 %.
Уширители и открылки, изготовляемые в виде щитков,
крепят к боковым стенкам отвала болтами, устанавливая
их
параллельно или под некоторым углом к продольной
оси
трактора. Применение уширителей и открылок позво¬
ляет увеличить объем перемещаемого грунта почти в 1,7...
1,8 раза.
218


Значительного повышения производительности бульдо¬
зеров можно добиться при правильном использовании
рельефа местности. Перемещая грунт под уклон 10... 1-2°,
бульдозер может на 30...40 % повысить выработку по срав¬
нению с работой на горизонтальном участке, и, наоборот,
при перемещении грунта на подъем 10° производительность
бульдозера снижается почти вдвое.
Производительность бульдозеров резко снижается при
разработке плотных грунтов,
так
как
в
этих
условиях
затрачивается много времени на рыхление грунта ножами.
В отдельных случаях, особенно если разрабатывается
грунт, предварительно уплотненный транспортом или дру¬
гими способами (разработка грунта на дорогах и на дворах
действующих предприятий, разработка слежавшихся на¬
сыпей и т. п.), врезание ножа отвала в грунт оказывается
практически невозможным.
Для повышения
производи¬
тельности бульдозеров в этих условиях применяют пред¬
варительное рыхление грунтов специальными прицепны¬
ми и навесными рыхлителями или установленными на от¬
вал бульдозера рыхлительными зубьями. Последний вари¬
ант целесообразен только в тех случаях, когда в строитель¬
ной организации отсутствуют специальные рыхлительные
машины или их применение экономически невыгодно вслед¬
ствие малого объема работ.
Одним из важнейших направлений повышения произ¬
водительности
бульдозеров является совершенствование
рабочего органа. Так, например, оснащение отвалов буль¬
дозеров выступающим средним ножом дало положительные
результаты. На рис. 100, а показано увеличение произво¬
дительности при различной дальности транспортировки
грунтов—мореных глин
(C=6...25), и различных кон¬
струкциях отвалов. Рациональная ширина выступающей
части отвала составляет 0,33...0,16 ширины отвала.
На малосвязных грунтах (сыпучих и переувлажнен¬
ных) применение бульдозера с выступающим ножом не дает
преимуществ по
сравнению
с
обычным.
Полученное
ДорНИИ уравнение позволяет прогнозировать эффектив¬
ность применения выступающего ножа непосредственно на
строительном объекте, зная прочность грунта в зоне прове¬
дения работ, которую можно определить экспресс-методом
ударником ДорНИИ.
Таким образом, бульдозер, оборудованный выступаю¬
щим ножом, целесообразно применять при разработке связ¬
ных
грунтов II...V категорий сложности, подмороженных
219


Рис.
100.
Сопо¬
ставление произво¬
дительности (а) и
коэффициент
эф¬
фективности буль¬
дозеров с различ¬
ной
конструкцией
но ж а отвала
(б)
/—ножи
плоские;
2—
но жи
с
вы ступ а¬
ющей
средней
ча¬
стью
ДАЛЬНОСТЬ ТРАНСПОРТИРОВКИ, м
Рис. 101 . Сопоставление произво¬
дительности работы бульдозеров
с
различной конструкцией отвала
1—
бульдозер мощностью 275 кВт
со
сферическим
отва лом ;
2—то
же,
с
плос ким
отв ало м;
3—
бульдозер мощ¬
ностью
80 кВт
со
сферическим отва¬
лом;4—
то же, с плоск им отвалом
грунтов, некоторых горных пород типа мела и известняка,
а также на
вскрышных карьерных работах. Большой эф¬
фект достигается при разрушении старых асфальтобетонных
покрытий и особенно при устройстве лотков, траншей под
дренажные трубы, сточных и нагорных канав, для устрой¬
ства корыта при расширении проезжей части автомобиль¬
ных дорог за счет обочин и под временные колейные пути
лесовозных дорог. Применение бульдозеров с выступающим
ножом можно рекомендовать для гражданского, промыш¬
ленного, дорожного,
гидромелиоративного строительства,
в горнодобывающей промышленности и других отраслях
народного хозяйства.
Работа бульдозера с выступающим ножом возможна как
траншейным способом, так и методом последовательных
220


проходов, когда последующий проход выполняют с попе¬
речным смещением на 0,5... 1,5 м от предыдущего. При не¬
обходимости выравнивания дна выемок, вырезанных сред¬
ним ножом, можно дополнительно использовать бульдозер
с
обычным отвалом.
При производстве планировочных
работ необходимо проводить демонтаж выступающего сред¬
него ножа или использовать нож
управляемого типа. Фор¬
ма
отвала
бульдозера оказывает существенное влияние
на условия наполнения отвала. Применение совкового от¬
вала [7] позволяет увеличить производительность (рис. 101).
Для работы на слабых грунтах применяют мобильные буль¬
дозеры на болотоходах.
Глава 7. ПРОИЗВОДСТВО РАБОТ
ОДНОКОВШОВЫМИ ПОГРУЗЧИКАМИ
40. НАЗНАЧЕНИЕ, ТИПЫ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
ОДНОКОВШОВЫХ ПОГРУЗЧИКОВ
В настоящее время
отечественной промышленностью
выпускаются одноковшовые погрузчики грузоподъемностью
до Ют. По типу ходового устройства погрузчики разде¬
ляются на пневмоколесные и
гусеничные.
Одноковшовые погрузчики обладают высокой маневрен¬
ностью, мобильностью, имеют относительно простую кон¬
струкцию и широко используются при выполнении погру¬
зочно-разгрузочных и землеройно-транспортных работах
на объектах с выработкой 1200...2000 т в сутки.
Область применения погрузчиков в различных техно¬
логических
схемах
работы определяется физико-механи¬
ческими свойствами грунтов, тягово-сцепными качествами
и
конструктивными параметрами.
Эффективность применения
погрузчиков зависит от
мощности двигателя, массы машины и типа ходового уст¬
ройства. Гусеничные погрузчики более эффективны при
разработке обводненных неустойчивых грунтов, пневмо¬
колесные
—
при разработке сухих грунтов и взорванных
скальных
пород.
Одноковшовые погрузчики предназначены не только
для послойной разработки грунтов I...IV групп, но и для
разработки взорванных скальных грунтов, а также для
работы на строительных складах и в карьерах по разра-
221


Рис. 102. Приведенные затраты в зависимости от грузоподъемности
погрузчика и объема работ (а) и области рационального примене¬
ния экскаваторов и погрузчиков (6)
t—
при суточной выработке 2000 м3; 2 —
то же, при 4000 м3;3—
то
же,
при
6400 м3; 4—то же,
при
12 000
м3;5—тоже, при20000м3;6—рацио¬
наль ная зона при ме не ни я экскаваторов; 7 — то же,
погрузчиков и экскавато¬
ров; 8 — то же, погрузчиков
ботке и погрузке щебня, гравия,
песка и
других строитель¬
ных
материалов.
Неплохие результаты получены при использовании по¬
грузчиков на выполнении планировочных работ.
ГОСТ 12568—67 (с изм.) регламентирует параметры
одноковшовых погрузчиков строительного типа грузоподъ¬
емностью до 10 т в соответствии с классами и техническими
показателями
базовых машин.
Широкое развитие пред¬
приятий промышленности строительных материалов и гор¬
нодобывающих предприятий определило
необходимость
развития типоразмерного ряда погрузчиков (табл. 100).
При разработке такого ряда в качестве критерия оптималь¬
ности
принят минимум удельных приведенных затрат
на
1 т переработанного материала. Сравнение производилось
между одноковшовыми экскаваторами с ковшами объемом
1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3,2 м3 и автомобилями-самосвалами соот¬
ветствующей грузоподъемности, с одной стороны,
и одно¬
ковшовыми
погрузчиками и автомобилями-самосвалами,
с
другой стороны. Установлено, что экономичность работы
погрузчиков зависит от его грузоподъемности и объема
работ. Чем больше грузоподъемность погрузчика и объем
работ, тем меньше удельные приведенные расходы на 1т
переработанного материала (рис. 102, а). Определены так¬
же зоны
рационального применения той или иной группы
машин (рис. 102, б). Рациональность применения экскава-
222


1
0
0
.
Т
и
п
о
р
а
з
м
е
р
н
ы
й
р
я
д
и
о
с
н
о
в
н
ы
е
п
а
р
а
м
е
т
р
ы
о
д
н
о
к
о
в
ш
о
в
ы
х
п
о
г
р
у
з
ч
и
к
о
в
о
О
L
Q
1
О
1
О
О
г
-
1
1
'
Ф
с
о
с
ч
з
Г
С
О
Ю
∙
4
b
M
4
3
*
1
с
о
1
С
О
С
Ч
Ю
k
θ
е
0
0
О
—
J
о
4
4
0
/
4
2
0
0
—
7
/
0
—
6
4
0
/
1
6
,
2
7
,
5
/
7
,
5
4
,
7
/
4
,
6
4
,
7
/
4
,
6
^
г
р
у
з
ч
и
к
о
в
,
г
и
о
μ
h
-
≡
1
Ю
о
щ
X
j
4
x
Ю
и
о
|
г
-
>
Φ
ω
с
ч
с
о
1
5
о
»
о
g
о
о
X
≡
<
υ
t
O
ч
о
е
о
С
О
<
о
≡
0
0
О
о
I
σ
>
j
-
h
-
j
χ
ю
ю
1
С
Л
х
—
—
■
О
1
С
О
С
О
—
O
,
O
^
r
^
i
^
,
C
O
τ
R
c
4
s
~
2
2
1
1
2
<
■
>
-
*
®
о
5
с
о
8
≡
7
7
<
ч
-
I
О
∞
N
О
?
С
Ч
~
<
o
Ξ
1
s
С
О
-
К
<
=
>
≡
<
υ
с
о
4
5
/
6
0
1
1
8
/
1
1
8
0
—
7
/
0
—
7
3
5
/
7
1
,
5
/
1
,
5
2
,
7
5
/
2
,
7
5
0
,
9
/
0
,
9
и
в
е
д
е
н
ы
3
H
a
t
0
4
Е
'
7
«
5
,
О
l
o
1
t
4
t
4
x
t
∙
l
Q
О
Г
-
«
-
•
С
Ч
О
1⁄8
о
&
С
О
Ю
|
С
Ч
о
t
r
О
о
С
З
О
с
н
о
в
н
ы
е
п
о
к
а
з
а
т
е
л
и
σ
3
д
∙
s
i
3
u
3
<
u
х
•
■
5
а
®
s
f
c
d
5
®
S
m
S
*
∙
,
≡
н
К
ω
≡
g
S
≡
ω
1⁄8
^
σ
3
χ
≡
1⁄8
н
-
>
»
s
3
S
5
*
с
-
д
а
S
о
,
w
а
К
д
Я
o
≡
«
S
S
g
≡
1⁄8
g
g
≥
≡
g
л
g
θ
o
g
.
g
.
'
g
ε
'
s
о
о
1⁄8
δ
,
S
5
1⁄8
t
β
S
r
a
c
^
§
S
7⁄8
g
,
y
≡
∙
ь
S
g
f
c
≡
o
∙
с
θ
а
Л
о
σ
∙
t
α
о
ς
о
н
≤
ч
о
«
о
с
о
и
с
8
д
л
я
г
у
с
е
н
и
ч
н
ы
х
п
о
г
р
у
з
ч
и
к
о
в
.
2
2
3


торов с самосвалами или погрузчиков с самосвалами зави¬
сит от дальности транспортировки грунта и требуемой су¬
точной выработки. Так, например, при дальности до 300 м
(зона 8) погрузчики обладают преимуществом перед экс¬
каваторами; при дальности транспортировки от 300 до
700 м применение погрузчиков и экскаваторов (зона 7) даст
одинаковую эффективность;
при дальности транспорти¬
ровки от 700 до 1500 м преимуществом обладают (зона 6)
одноковшовые экскаваторы.
Основные параметры машин перспективного ряда по¬
грузчиков выбраны с учетом размеров кузовов подвижного
состава отечественного автомобильного и железнодорож¬
ного транспорта, высоты
приемных бункеров и дробильных
агрегатов.
Ширина ковшей выбрана с учетом перекрытия следа ба¬
зовой машины, которое при грузоподъемности 10... 15 т
соста вляет 150...200 мм, а
при грузоподъемности более 15 т
должно быть не менее 300 мм.
41. ПРОИЗВОДСТВО ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ
ОДНОКОВШОВЫМИ ПОГРУЗЧИКАМИ
Одноковшовые погрузчики применяются на послойной
разработке грунта с погрузкой его в отвалы или в
транспорт¬
ные
средства при выполнении работ в котлованах и транше¬
ях
в
гражданском, промышленном и гидротехническом
строительстве.
Для производства земляных работ по схеме «выемка-
транспортировка» наиболее характерной для одноковшо¬
вых
погрузчиков в грунтах
1...Ш
групп
плотностью
1,4... 1,9 т/м3.в качестве рабочего органа используются ков¬
ши с зубьями. Для разработки тяжелых грунтов плот¬
ностью 2...2,5 т/м3 используют ковши уменьшенного объе¬
ма. Эти же ковши рекомендуется использовать для разра¬
ботки взорванных скальных грунтов в выемках и карье¬
рах.
На рис. 103 в качестве примера приведена схема работ
при сооружении оросительного
канала.
Одноковшовый
погрузчик используют в этом случае как
основную машину.
Погрузчик набирает грунт на участках, двигаясь под ук¬
лон.
Грунт перемещается в кавальеры. Средняя дальность
транспортировки
на
каждом участке
составляет
100...
120 м.
224


Рис. 103. Схема разработки оросительного канала одноковшовыми
пневм околес ными
погрузчиками
грузоподъемностью 10 т
в
комп¬
лекте с автогрейдером и бульдозером
Для срезки недоборов грунта на дне и откосах канала
используют автогрейдеры, а для планировки поверхностей
кавальеров бульдозер на базе трактора Т-130Г. Одноков¬
шовые
погрузчики используются также при обратной за¬
сыпке
пазух и траншей.
В качестве примера эффективного использования пнев-
моколесных
погрузчиков могут служить работы на скла¬
дах горно-обогатительных комбинатов при погрузке раз¬
личных сортов руды в транспортные средства.
Сопоставление работы экскаваторов и погрузчиков пока¬
зали, что при погрузке одного и того же количества руды
содержание 11 экскаваторов с ковшами объемом 4,5 м3
и 3-х бульдозеров на 709 тыс. руб. больше,
чем на
содер¬
жание
8 пневмоколесных погрузчиков с ковшами объе-
8 Зак. 1901
225


Рис. 104. Зависимость производи¬
тельности
и времени
наполнения
от среднего размера куска поро¬
ды (а) и отношения ширины ков¬
шак
размеру куска (б)
/«=-производительность; 2—время н а ¬
полнения ко в ш а
м о хМ 5...8 м3. Эффективность применения одного погрузчика
составила 89 тыс.
рублей в год 191.
Для лучшего набора материала в ковш
погрузчика угол
наклона
передней стенки ковша к основанию должен со¬
ставлять 3...5o. Для облегчения внедрения ковша в грунт
целесообразно при движении ковша слегка покачивать
переднюю стенку. Для лучшего внедрения ковша в грунт
погрузчик вывешивают на ковше и в таком положении ковш
подвигают вперед.
Эффективность работы погрузчика при разработке скаль¬
ных
пород в значительной степени зависит от качества под¬
готовки
—
кусковатости породы. Продолжительность на¬
полнения ковша в зависимости от
кусковатости материала
колеблется, как показали наблюдения, от 24 до 120 с и
составляет
при перемещении на 160 м и средней скорости
движения машины 7...9 км/ч от 15 до 40 % общего времени
цикла. Чем больше средняя величина куска,
тем боль¬
ше
время
наполнения
и
меньше
производительность
(рис. 104, а). Большая продолжительность загрузки ковша
погрузчика определяется высокими требованиями к степени
его наполнения, что особенно важно при транспортировке
материала на большие расстояния. Коэффициент наполне¬
ния ковша составлял 0,8... 1,2. Это достигалось повторным
набором грунта и дополнительным при этом уплотнением
материала в ковше. При увеличении размера куска от 0,15
до 0,45 м производительность снижается на 30 %. Это
происходит менее интенсивно, чем рост продолжительности
набора. Особенно интенсивно производительность машины
и
продолжительность наполнения ковша изменяется в ин¬
тервале кусковатости 0,2...0,4 м.
При среднем размере куска менее 0,2 м длительность на¬
полнения ковша близка к технически возможной и произво¬
дительность практически не увеличивается. Объективным
показателем, связывающим параметры ковша (его ширину)
и
крупность кусков породы,
является отношение ширины
226


101. Влияние величины кусков взорванной скальной породы
на производительность погрузчика
Показатель
Соотношение ширины ковша и среднего
размера ку ск ов
6
8
10
12
14
16
Относительная
производи¬
тельность, %
Относительное время напол ¬
нения
100
110
120
127
135
138
100
63
43
35
30
24
ковша к
размеру куска. Чем больше величина такого от¬
ношения, тем меньше время наполнения ковша и больше
производительность (табл. 101).
При обратной засыпке
пазух котлованов и траншей схе¬
мы
работы погрузчика аналогичны схемам работы бульдо¬
зеров.
При планировке поверхностей ковш погрузчика на¬
клоняют
вперед и производят заглаживание
поверхности
при движении задним ходом. При окончательной отделке
поверхности
грунта
ковш
опускают
и
устанавливают
в
«плавающее» положение.
42. ПРИМЕНЕНИЕ ОДНОКОВШОВЫХ ПОГРУЗЧИКОВ
НА ПРЕДПРИЯТИЯХ СТРОЙИНДУСТРИИ
Одноковшовые погрузчики нашли широкое применение
на предприятиях стройиндустрии, в карьерах и на базах
сыпучих стройматериалов
—
щебня, гравия, песка, на их
разработке и погрузке в транспортные средства и в бункера
на бетонорастворных установках.
Технологический цикл работы погрузчика состоит из
двух основных операций: рабочей (набор материала в ковш)
и
транспортной (отъезд от штабеля, транспортировка к ме¬
сту выгрузки, подъезд к штабелю).
Для облегчения управления машиной на строительных
объектах целесообразно принимать во внимание
некоторые
особенности ее эксплуатации. Основную рабочую опера¬
цию
—
набор грунта в ковш
—
производят тремя способами:
раздельным, совмещенным и экскавационным.
При раздельном способе и поступательном движении
погрузчика
ковш режущей кромкой внедряют в штабель
8*
227


до упора материала в заднюю стенку. При этом передняя
стенка ковша должна быть параллельна поверхности дви¬
жения
погрузчика и расположена на уровне или на расстоя¬
нии 3...5 см от этой поверхности. Погрузчик перемещают
вперед при полной подаче топлива на первой передаче.
Ковш, внедренный в материал, поворачивают на себя до
отказа, затем поднимают в транспортное положение и отка¬
тывают
погрузчик. Раздельный способ применяют при по¬
грузке несвязных материалов, уложенных невысоким сло¬
ем, занимающим большую площадь, или при низком штабе¬
ле.
При работе совмещенным способом переднюю стенку ков¬
ша располагают под углом 5...7° к поверхности площадки
на
высоте 3...5 см. Затем за счет движения погрузчика
вперед напорным усилием внедряют ковш в штабель мате¬
риала на глубину 0,3...0,5 длины ковша и при непрерывном
поступательном движении машины вперед ступенями под¬
нимают стрелу, поворачивая ковш на себя. После полного
запрокидывания за счет подъема стрелы происходит за¬
грузка материала в ковш. Совмещенный способ используют
при достаточно высоком штабеле материала или забое вы¬
сотой 1...1,4 м.
При работе экскавационным способом ковш перед нача¬
лом
набора устанавливают так же, как и
при работе совме¬
щенным способом. Вначале материал набирают за счет
напорного усилия. Затем, когда ковш частично вошел в ма¬
териал, поднимают стрелу. В верхней части забоя ковш
для догрузки поворачивают на себя и откатывают погруз¬
чик. Экскавационный способ целесообразен при разработке
плотного и связного
грунтов при высоте забоя от 1,5 ми
выше.
При разработке грунтов из целика наиболее эффективны
совмещенный и комбинированный способы, причем послед¬
ний является не только более производительным,
но и поз¬
воляет
разрабатывать более плотные (крепкие) грунты за
счет дополнительного внедрения ковша напорным движе¬
нием, при этом усилия
в гидроцилиндрах на 10... 15 % мень¬
ше, чем
при других способах. При разработке грунта ком¬
бинированным способом погрузчиками грузоподъемностью
до 10 т продолжительность копания по сравнению с со¬
вмещенным способом на 20...30 % больше вследствие за¬
трат времени на дополнительное внедрение и подъем рабо¬
чего
оборудования, но
коэффициент наполнения ковша
в обоих случаях примерно одинаков
—
0,8... 1,2.
228


Рис.
105. Организация рабочего
места
погрузчика при
погрузке
материала
в
автомобили-само¬
свалы
а
—
при возвратно-поступательном дви¬
жении
погрузчика; б —
при развороте
погрузчика
в
правую и левую сторо¬
ну;в—
п ри раз вороте
пог рузчика
в
одну
сторону; г —
пр и развор оте
по¬
грузчика к подходящим под углом са¬
мосвалам
Эскавационный способ рекомендуется использовать в том
случае,
если
конструктивные возможности погрузчиков и
прочность грунтов не позволяют применять раздельный,
совмещенный и комбинированный способы,
а также
при
незначительных объемах работ и невозможности
предва¬
рительного рыхления грунтов.
Перевозку набранного в ковш материала и маневрирова¬
ние
погрузчика следует производить с рабочим оборудова¬
нием, поставленным в транспортное положение и с учетом
требований безопасности. Движение погрузчика с подня¬
тым
оборудованием допускается только в непосредственной
близости от места
выгрузки.
При разработке и выгрузке несвязных материалов и
высоте
разработки, превышающей 0,8 м, наилучшим
и наи¬
более производительным считается совмещенный способ на¬
бора материала в ковш.
На рис. 105 приведены наиболее
характерные схемы совместной работы погрузчика и автомо¬
биля-самосвала.
Челночная схема, при которой автомобиль-самосвал и
погрузчик движутся по прямой взад и вперед соответственно
параллельно и
перпендикулярно фронту работ. Челночная
схема
может
быть простой (рис. 105, а) и сложной
(рис. 105, б), при которой для разгрузки погрузчик пово¬
рачивается.
Схема с поворотом погрузчика на разгрузку. Такая
схема бывает с односторонним (рис. 105, в) или двусторон¬
ним
(рис. 105, г) подходом самосвала. Самосвалы подходят
к
месту погрузки под углом
в 50...60° к
фронту работы,
а
угол поворота погрузчика составляет 35...40°. Установле¬
но, что
время цикла по первой схеме на
20...50 % выше,
чем по
третьей.
229


102. Скорость движения погрузчика на разных передачах
на
участке дороги длиной 100 м
Показатель
Передача
первая
вторая
третья
Скорость движения порож¬
него
погрузчика, км/ч:
вперед
6,6
14,7
33
назад
6,5
14,2
30,3
Скорость движения погруз¬
чика при нахождении в ков¬
ше 5050 кг буровой глины,
км/ч:
вперед
6,6
14,5
31,9
назад
6,4
14,2
31,9
Опыт эксплуатации погрузчиков с шарнирно сочленен¬
ной рамой показал, что оптимальной при выполнении по¬
грузочных работ является схема с поворотом погрузчика
на
выгрузку. В этом случае автомобиль-самосвал или дру¬
гое транспортное средство устанавливают кузовом под уг¬
лом в 60° к забою. Погрузчик после набора материала в ковш
откатывают с поворотом назад, затем, «складывая» раму
в
противоположную сторону, подкатывают к автомобилю-
самосвалу с одновременным подъемом стрелы и разгружа¬
ют ковш в кузов. При возвращении к забою одновременно
опускают стрелу и поворачивают ковш, повторяя пройден¬
ный путь.
Необходимо отметить, что для повышения транспортной
скорости перед началом работ необходимо спланировать и
выровнять площадку, на которой будет работать погруз¬
чик. Это значительно уменьшает потери материала из ковша
при транспортировке его к месту выгрузки, повышает из¬
носостойкость шин и безопасность движения машины при
высокой скорости. Погрузчиком можно транспортировать
грунт на расстояние, не превышающее 150... 180 м. Опыт
работы показывает, что скорости движения пневмоколес-
ных
погрузчиков достаточно велики (табл. 102)
Участок пути длиной 100 м порожний и груженый по¬
грузчик проходит на первой и второй передачах со ско¬
ростью, равной паспортной, и лишь на третьей передаче
скорость его равна 30...33 км/ч вместо 35,6 км/ч по паспор¬
ту. Эффективная работа погрузчиков при погрузке грунта
230


в
автомобили-самосвалы обеспечивается при следующих
соотношениях
грузоподъемности,
т:
погрузчика
2
3
4...6
10...15
автомобиля-самосвала
.
7...10 10...12 15. ..27 27 .. .40
43. ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ
ОДНОКОВШОВЫХ ПОГРУЗЧИКОВ
Одним из
направлений повышения производительности
погрузчиков является совмещение операций рабочего цик¬
ла, что позволяет в 1,5...2 раза сократить время цикла.
Не менее важным является уменьшение налипания грунта
на стенки ковша.
При разработке влажных, особенно связных грунтов
в котловане или в условиях
карьера после завершения
процесса разгрузки в ковше может задерживаться до 25 %
первоначально набранного грунта, что резко снижает эф¬
фективность работы машины, снижает производительность
погрузчиков.
С целью устранения отмеченного недостатка ВНИИстрой-
дормашем испытан
ковш
с принудительной разгрузкой,
полная
очистка
которого достигается с помощью подвиж¬
ной заслонки.
Привод заслонки осуществляется
гидро¬
цилиндрами двустороннего действия по известной схеме,
не
зависимой от
механизма
поворота ковша.
В ходе испытаний такого ковша в различных грунтах
установлено, что залипания грунта в процессе разгрузки
практически не
происходит. Наряду с устранением залипа¬
ния
материала у погрузчиков, оборудованных ковшом
с
принудительной разгрузкой, значительно увеличиваются
высота
разгрузки и вылет ковша,
что также
повышает
эффективность их эксплуатации. Это преимущество осо¬
бенно важно для погрузчиков небольших типоразмеров,
когда по роду выполняемых работ им приходится загру¬
жать
автотранспортные средства с высокими бортами.
По данным работы ковша с принудительной разгруз¬
кой, максимальная высота разгрузки у
него на 26, а вылет
на 45 % больше, чем при применении поворачивающегося
ковша. Столь значительное увеличение высоты и вылета
достигается выдвижением задней стенки и выталкиванием
материала из ковша не при максимальном угле поворота
ковша, как это происходит у обычных погрузчиков, а при
горизонтальном или близком к горизонтальному положе¬
нию днища. Кроме того, при использовании ковша с при-
231


103. Среднечасовая эксплуатационная производительность
одноковшовых фронтальных погрузчиков, м3/ч
Грузоподъем¬
ность погрузчи¬
ка^ т
Разрабатываемый грунт
сухой песок, ка¬
менн ая мелочь,
шла к, керам зит,
разрыхленные су¬
х ие грунты
(плотность
—
1,55..Л,65 т/м3)
щебень, гравий,
глинистые и
песчаные грун¬
ты (плотность
—
1,65. ..1,95 т/м3)
глина и глини¬
стые грунты
(плотность —
1,95...2,5 т/м3)
Пневмоколесные
2
51,2
45,6
36,7
3
75
82
56
4
97,5
120
70
6
130
156
93,2
10
225
208
162
15
313
360
222
Гусеничные
2
42,5
37,8
30,5
4
85
68
61
6
109,5
136
80,7
10
180
175
129
нудительной разгрузкой существенно сокращается рабочий
цикл машины и выигрыш в производительности погрузчика
составляет в среднем 11% производительности такой же
машины с поворачивающимся ковшом одинакового объема.
Установка на погрузчике ковша с принудительной раз¬
грузкой создает возможность увеличения угла запрокиды¬
вания ковша до 55° при наборе материала вместо 40...43°
при использовании поворачивающихся ковшей. Подобное
увеличение угла запрокидывания ковша значительно улуч¬
шает
коэффициент наполнения ковша и повышает произ¬
водительность машины.
Производительность погрузчиков
зависит от плотности разрабатываемых грунтов и материа¬
лов. В качестве примера в табл. 103 приведены данные сред¬
нечасовой производительности погрузчиков.
232


Глава 8. ПРОИЗВОДСТВО РАБОТ СКРЕПЕРАМИ
44. НАЗНАЧЕНИЕ , ТИПЫ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ СКРЕПЕРОВ
Промышленность выпускает скреперы различных типо¬
размеров с ковшами объемом 6... 15 м3, подготавливается
выпуск скреперов с ковшом объемом 25 м3. Скреперы могут
быть прицепными и самоходными. В первом случае в каче¬
стве тягача
используют гусеничные тракторы, во втором
—
пневмоколесные тягачи.
Скреперы широко применяют на
массовых
земляных
работах:
при снятии растительного слоя
и
перемещения его
в кавальеры;
при выполнении вскрышных работ в карьерах нерудных
строительных материалов;
при возведении насыпей и выемок различного назначе¬
ния с транспортировкой грунта. На рис. 106 приведена
гистограмма распределения дальности
транспортировки
грунта скреперами. Наиболее часто встречающаяся даль¬
ность транспортировки
—
180...220 м;
при выполнении планировочных работ, со срезкой воз¬
вышенных мест и
укладкой грунта в низкие места.
Применение скреперов при разработке и транспорти¬
ровке грунта более экономично по сравнению с экскавато¬
рами (табл. 104).
Лучшее наполнение ковша грунтом происходит при дви¬
жении
скрепера под уклон. При разработке связных грун¬
тов
целесообразно применять в процессе набора грунта
трактор-толкач. При этом увеличивается наполнение ковша
и
сокращается время набора.
Рис. 106. Гистограмма распределения даль¬
ности транспортировки грунта скреперами
по опыту эксплуатации
/ фактическая; 2 —
теоретическа я
233


104. Выполнение земляных работ скреперами и экскаваторами
Показатель
Скреперы
Экскаваторы
и самосвалы
Объем ковша, м3
Потребность в механизм ах:
8
15
0,5
1
12
экскаваторов
—
—
24
бульдозеров
—
—
16
8
самосвалов
—
—
96
60
скреперов
25
13
—
—
тракторах-толкачах
7
4
—
—
Обслуживающий
персонал,
че л.
64
34
320
184
Стоимость работ, тыс. руб.
638
828
1168
1088
Выработка на одну
маши¬
ну, тыс. м3
62
117
15
25
Выработка
на одного
ра¬
бочего, тыс. м3
31,3
59
6,25
10,9
105. Длина пути набора грунта при работе с толкачом, м
Заполнение ковша
Объем ковша, м3
6...7
8...10
15
Геометрическое
9...13,5
*
10...12,5
15
С «шапкой»
1
11,5...16
1
11...16
18
106. Средняя толщина стружки, см
Схема
работы
Объем
ковша,
м’
Грунт
пес ок
супесь
сугли¬
нок
глина
Без толкача
6..7
20
15
12
9
10
30
20
18
14
15
35
25
21
16
С толкачом
6...7
30
25
20
14
10
30
30
25
18
15
35
35
30
22
Мощность толкача должна быть в 1,5...2 раза больше
мощности тягача скрепера.
Длина пути набора грунта зависит от характера разра¬
батываемого грунта, типоразмера скрепера и принятой
схемы
работы (табл. 105, 106). Потребное число толкачей
234


107. Число скреперов на один толкач
Дальность
транспортировки, м
Объем ковша, м3
б
10
15
100
2
300
3
3
2
500
4.,.5
4
2
1000
—.
6
3
2000
—
11
6
3000
—
16
9
зависит от дальности транспортировки грунта и типоразме¬
ра скрепера (табл. 107). Применение скреперов позволяет
комплексно механизировать ряд процессов, особенно при
возведении земляных
сооружений линейного характера
(табл. 108).
Скреперы
—
мобильные машины, имеющие при напол¬
ненном ковше
большую массу, поэтому для успешной рабо¬
тыихк
качеству грунтовозных дорог предъявляют особые
108. Состав комплектов машин для механизируемых процессов
Отрывка грунта, транс¬
портировка и разгрузка
его с разр авн иван ием и
уплотнением в местах
укладки
Подталкивание
скрепера для луч¬
ше го запо лнения
ковша
Дополнительное
уплотнение грунта
Скреперы прицепные
с Трактор-толкач с
Катки прицепные ку¬
ковшом объемом 6 м3 с тяговым усилием
лачковые масс ой
9
тракторами
с
тяговым
усилием 100 кН
100 кН
или
18т
с
тракт о¬
ром
с
тяговым
уси¬
лием 60 кН
Скреперы самоходные
с То же, с тяговым
Катки
полуприцеп-
ковшом объемом 8 м3 в
комплекте
с
тягачами
мощностью 176 кВт
усилием 150 кН
ные на пневмошинах
массой 36 т
с
тяг а¬
чом
мощностью
176 кВт
То же, с ковшом
объе¬ То же, с тяговым
То
же,
массой
мом 15 м3
в комплекте
с
тягачо.м
мощностью
264 кВт
усилием 250 кН
56,7
т
с
тягачами
мощностью 264 кВт
Примечание. Для всех процессов рыхление грунта выпол¬
няют рыхлителем на тракторе с тяговым усилием 1.50 кН; содержа¬
ние дорог в исправности для движения скреперов от забоя до места
осуществляют автогрейдером.
235


109. Наибольшие уклоны грунтовозных дорог для скреперов, 0 0
Скрепер
Ковш нагруженный
Ковш порожний
подъем
спуск
подъем
спу ск
Прицепной
0,15
0,25
0,17
0,3
Самоходный
0,12
0,2
0,15
0,25
требования. Дороги должны быть хорошо спланированы,
иметь большие радиусы
на
поворотах,
уклоны должны
быть минимальными (табл. 109).
Опыт работы трестов «Спецстроймеханизации» Главал-
тайстроя и Главульяновскстроя Минстроя СССР показы¬
вает, что
скреперы успешно работают круглогодично. Так,
в
тресте Спецстроймеханизация зимой выполнено скрепера¬
ми 131,5 тыс. м3 грунта (17 % всех работ), в тресте Спец¬
строймеханизация Главульяновскстроя в зимний период
20 самоходными скреперами разработано более 143 тыс. м3
грунта.
В трестах Донбассэкскавация и Днепроэкскавация про¬
должительность работы скрепера в среднем составляет
3...3,5 тыс. ч, а годовая выработка на 1 м3 объема ковша
составляет 9,8...10,4 тыс. м3 (в отдельных бригадах она
составляет 13... 14 тыс. м3 в год).
45. СХЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ
В зависимости от
размеров
земляного сооружения, рас¬
положения
выемок,
насыпей, кавальеров или
отвалов
грунта применяют различные схемы движения скреперов
(рис. 107).
Эллиптическая схема движения
скрепера,
наиболее
применимая, имеет две основные разновидности: попереч¬
ную и продольную. При поперечной
схеме движения
(рис. 107, а) наполнение ковша и его разгрузка осуществ¬
ляются при движении скрепера перпендикулярно оси соору¬
жения.
При продольной схеме движения (рис. 107, б) на¬
полнение ковша и его
разгрузка осуществляются при дви¬
жении
скрепера вдоль оси сооружения. Одним из преиму¬
ществ указанных схем движения скреперов является то,
что при выполнении работ расстояние транспортировки не
меняется.
236


Рис. 107 . Схемы движения скреперов: по эллипсу при поперечной
разработке (а), то же, при продольной разработке (б), по восьмер¬
ке (в), по зигзагу (г), при разработке двух насыпей из одной вы¬
емки (д), при разработке одной насыпи из двух выемок (е)
1—
место набора; 2 —
мес то
разгрузки
Поперечная схема разработки грунтов применяется при
больших поперечных сечениях выемок и их малой глубине
Применяются также комбинированные схемы: вначале
—
поперечную схему движения, затем после увеличения глу¬
бины выемки
—
продольную.
Схему движения восьмеркой (рис. 107, в) применяют
при возведении насыпей из боковых резервов. При этом
скрепер за один проход совершает две операции загрузки
ковша и две операции его
разгрузки, что сокращает путь
холостого пробега.
Схему движения для каждого конкретного случая сле¬
дует выбирать с учетом местных условий так, чтобы пути
движения были наименьшими.
237


46. ПРИМЕНЕНИЕ СКРЕПЕРОВ НА СТРОИТЕЛЬСТВЕ КАНАЛОВ,
ДАМБ И НАСЫПЕЙ
Как правило, скреперы используют в комплекте с дру¬
гими машинами. На рис. 108 показана типовая сх^ма про¬
изводства работ по
сооружению канала.
Верхняя часть
сечения канала
разрабатывается скреперами при попереч¬
ной схеме движения, нижнюю часть сечения канала
разра¬
батывает экскаватор с рабочим оборудованием драглайна
(рис. 108, б),
а
зачистку откосов выполняет
бульдозер
(рис. 108, в).
При строительстве каналов большого сечения для за¬
чистки откосов
(рис. 108, а) используют бульдозеры с откос¬
никами
и
автогрейдеры. Наличие на откосах
канала не¬
скольких берм затрудняет не только полную выемку грун¬
та,нои
производство планировочных работ. При разработ¬
ке каналов сложного сечения (рис. 108, о) глубиной до 15 м
работы следует производить поярусно по
продольной схеме
разработки с устройством въездов и выездов,
с зачисткой
откосов
откосниками,
установленными
на
бульдозерах.
Канал по длине разбивают на участки длиной 200...250 м
при работе прицепных скреперов и длиной 300...350 м при
работе самоходных скреперов.
В начале и конце участков устраивают въезды и выезды.
При заложении откосов 1:1 и слое разработки в 20...25 см
каждый последующий слой разрабатывают со смещением
пт откоса на 20...25 см. В результате по мере углубления
выемки
на
откосах
образуется ступенчатая поверхность.
После планировки откосов верхнего яруса (до бермы)
приступают к дальнейшему углублению в том же порядке
до очередной бермы или до днища. Уменьшение площади
поперечного сечения, а следовательно,
и
объема грунта
позволяет увеличить длину участков. Такая технология
работ была применена на строительстве обводного канала
Дзержинской обогатительной фабрики при строительстве
очистных сооружений, на
строительстве канала Днепр
—
Кривой Рог. Из общего объема выемок по каналу более
28 % было выполнено скреперами.
При возведении
дорожных насыпей применяется
та¬
кая же схема работ. При отделке откосов срезку уступов
осуществляют навесным планировщиком откосов. Насыпь
по длине разбивают на участки длиной 50 м, а шириной,
равной ширине скрепера.
238


Рис. 108. Схема комплексной механизации работ при сооружении
канала (□, б, в), при зачистке откосов без берм (г)
и
с
берма¬
ми
(d)
/—
скрепер; 2 — бульдозер; 3 —
экскаватор; 4 —
автогрейдер; 5 —
скрепер
с
откосником
По этой схеме были выполнены отсыпка насыпи авто¬
дорожного
полотна
Донецк
—
Жданов и Донецк
-
Гор¬
ловка, а также насыпь скоростного трамвая в г. Кривой
Рог. Важное значение имеет расстояние между въездами
(табл. НО).
239


Рис. 109. Схема работ при возведении плотины
/—
место
набора грунта; 2 —
направленно
движения
груженого скрепера;
3—место
выгрузки грунта; 4 —
направление движения
порожнего скрепера;
5—
мачта
ос вет ите льн ой
установки;
6—
граница
площади разработки
грун¬
та; 7 — 2-я очередь карьера; 8— 1-я очередь карьера
При возведении плотин и дамб скреперами грунт,
если
он
пригоден для сооружения, следует брать в чаше
будуще¬
го
водохранилища (рис. 109), так как это сокращает даль¬
ность
его
транспортировки. Так, например, при строи¬
тельстве плотины высотой 32 м в г.
Краматорске грунт раз¬
рабатывался скреперами в чаше будущего водохранилища,
укладывался в тело плотины послойно и уплотнялся ими же.
Для равномерного уплотнения грунта по всей ширине
плотины
ось
каждой последующей проходки скрепера
смещалась на 0,5 м.
Скреперы широко применяют для устройства грунто¬
вых
подушек
—
искусственных оснований. После проведе-
110. Расстояние между въездами на насыпь, м
Показатель
Высота насыпи, м
2
3
4
5
6
8
Средняя дальность
транс¬
портировки грунта,
м
Рассстояние между въезда¬
ми, м
70
65
90
80
НО
95
130
110
150
130
350
150
240


ния
всех
подготовительных
работ (расчистки площадок,
снятия растительного слоя и т. п.), производят разработку
грунта в котлованах под сооружения. Глубину выемки вы¬
полняют на 1,5...2 м ниже проектной отметки, а затем уст¬
раивают грунтовую подушку из грунтов резервов. При раз¬
работке грунтов в котловане их влажность может быть
недостаточной, поэтому в период разработки и складирова¬
ния в
резерв грунты равномерно увлажняют до 17... 19 %
по всей массе. Качество укладки грунта в подушку, его
плотность
контролирует грунтовая лаборатория.
Скреперы успешно применяют и в промышленном строи¬
тельстве
при разработке котлованов глубиной более 8 м
и объемом до 400 тыс. м3 грунта, например на Горловском
горно-обогатительном комбинате. При наличии
грунтовых
вод работы выполнялись в два приема. Сначала разрабаты¬
вался
верхний слой грунта до уровня грунтовых вод. Далее
после
установки
водопонизительных
установок
работы
выполнялись
экскаваторами,
оборудованными драглай¬
нами.
С увеличением глубины разработки производительность
скреперов уменьшается
за
счет
увеличения
длины
пути
транспортировки
грунта на наклонных участках
(рис. 110, а):
Lγi=(Bk 2) + (Hk-A) ctgβj
Лщ = h sin ot∏p*,
Γr2
=
(ttκ-h) (ctg α∏p-ctgβ)j
Гц2~ У 'si∏ o1⁄8p',
^r3=[B0 + ( 0-у) (ctgaπp + ctgφ)] 2,
где ∆rι
—
длина
участка в котловане; Вк
—
ширина котлована
по низу; Як
—
глубина котлована; h —
углубление котлована;
β—
угол откосов стенок котлована; aπp
—
предельный угол подъе¬
ма пути; Lli —
длина
наклонного
участка выезда; Lγ2 —
длина
участка на поверхности земли; Llll —
длина наклонного участка
въезда на отвал; Ггз
—
длина участка на отвале; Во
—
ширина отва¬
ла по
верху; Hq — высота отвала; φ
—
угол откоса отвала.
Дальность перемещения составит
L =Lrl+Lπl+Lγ2+ГН2+Ггз.
Ширина отвала по верху определяется выражением
=
Гр+/?+0,5Bκ+d,
гдеГр—
длина пути разгрузки (рис. НО, в); R — минимальный ра¬
диус поворота; Вк
—
ширина хода скрепера; d — наименьшее допус¬
тимое расстояние от
опоры скрепера до верхней бровки откоса, (d =
=
0,5 ... 1,8 м).
241


Рис. ПО. Схема разработки выемки с укладкой грунта в односто¬
роннюю
насыпь
(а); профиль трассы передвижения скрепера (б);
схем а отвала
(е)
1—
выемка; 2 — отвал
При глубине разработки скреперами до Юм из-за уве¬
личения длины
наклонных участков трассы движения
производительность скреперов снижается (рис. 111) и про¬
должительность цикла работы увеличивается (табл. 111).
Продолжительность цикла работы определяется также пара¬
метрами машины и тяговыми свойствами толкача. От мощ-
111. Уменьшение производительности и увеличение
продолжительности цикла скреперов из-за увеличения пути
перемещения, % [10]
Показатель
Дальность транспортировки, м
160
250
400
630
1000
Уменьшение
тельности
производи-
27
22
18
12
9
Увеличение
ности цикла
продолжитель-
32
27,5
20
14
10
242


Рис. 111 . Зависимость продолжи¬
тельности цикла работы скрепера
и его производительности от глу¬
бины разработки при различных
расстояниях перемещения грунта
1—
на
160
м;
2—
на
250 м;
3—на
400м;4—630м;5—на
1000 м
ности
толкача
зависит
время набора грунта,
наполнение
ковша
и
производительность.
При производстве вертикальной планировки площадей
применяют скреперы с автоматизированной системой ориен¬
тации рабочего органа (Стабилоплан-1
и
др.), что позволяет
увеличить точность работ, а использование лазерной аппа¬
ратуры позволяет значительно упростить и уменьшить
объем геодезических работ [12].
Основным способом подготовки скальных грунтов к раз¬
работке является рыхление их взрывом или рыхлителями.
Скреперы с ковшом объемом 15 м3 могут набирать скальные
породы,
а также
разрыхленный мерзлый грунт кусками
0,6. ..0,8 м.
Впервые в практике строительства массовое применение
скреперов при разработке скальных пород было осуще¬
ствлено в
тресте Укрэкскавация Минстроя УССР на
строи¬
тельстве
горной автодороги Симферополь
—
Алушта
—
Ялта. Скреперами было разработано и перемещено более
700 тыс. м3 скальных пород. В тресте Донбассэкскавация
скреперами разрабатывались песчаники. В г. Никитовке
была
выполнена
вертикальная
планировка
территории
скреперами с использованием толкача 150 кН, а рыхление
производилось рыхлителем 250 кН. Годовая выработка
на 1 м3 объема ковша составила 9,7... 10 тыс. м3.
47. ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ СКРЕПЕРОВ
Производительность скрепера в основном зависит от ве¬
личины наполнения ковша, от
расстояния транспортировки
грунта, от скорости перемещения и в конечном
итоге от
243


ИЗ. Производительность на 1 самоходный скрепер, м3/смену
Комплект машин
Дальность транспортировки, м
500
1000
2000
5000
Скрепер с трактором-толка¬
чом с тяговым усилием, кН:
100
633
411
242
105
150
724
447
254
111
250
740
453
256
111
Сцеп из 2 самоходных скре¬
740
502
305
140
перов
В Воронежском инженерно-строительном институте раз¬
работана конструкция и проверена эффективность работы
скреперного поезда из двух самоходных скреперов в сцепе.
Набор грунта в передний скрепер производится при дей¬
ствии
тяговых
усилий переднего и
заднего
скреперов.
После этого наполняют ковш заднего скрепера. После за¬
грузки ковшей с помощью гидроцилиндра (рис. 113) про¬
изводится выключение сцепного устройства и скреперы
раздельно направляются к месту разгрузки грунта.
Увеличение сцепной массы при такой работе позволяет
увеличить наполнение ковшей, доведя Ки до 1,11.
Применение скреперного поезда более эффективно,
чем
работа скрепера с толкачом (табл. 113), при этом сокра¬
щается численность обслуживающего персонала.
Глава 9. ПРОИЗВОДСТВО ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ
АВТОГРЕЙДЕРАМИ И ГРЕЙДЕРАМИ-ЭЛЕВАТОРАМИ
48. НАЗНАЧЕНИЕ, ТИПЫ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
АВТОГРЕЙДЕРОВ И ГРЕЙДЕРОВ-ЭЛЕВАТОРОВ
Автогрейдеры и грейдеры-элеваторы относятся к
типу
землеройно-транспортных машин, разрабатывающих грунт
послойно. Их применяют при выполнении земляных работ
на различных видах строительства и особенно в дорожном
и гидротехническом строительстве для планировки строи¬
тельных площадок и
откосов
насыпей, профилирования
поверхности земляного полотна дорог, устройства корыта
для дорожного покрытия, возведения невысоких насыпей
и дамб из резервов, рытья кюветов и нагорных канав.
246


114. Производительность автогрейдеров тяжелого типа
при использовании их на различных видах работ
Работа
Производитель¬
ность, м3/смену
Отсыпка насыпи с перемещением
грунта II группы из резерва на рас¬
стояние, м:
10
250
20
156
30
95
Планировка площадей в грунтах:
II группы
4240 м2/смену
III
»
3180 м2/смену
Планировка обочин дороги при длине
участка 200 м
15,2 (11,4)
Разравнивание и планировка песка в
дорожном корыте при длине участка
200 м
4300 (3500)
Примечание. В скобках дана величина произ¬
водительности для автогрейдеров легкого типа.
Конструктивной особенностью автогрейдеров и грейде¬
ров-элеваторов является возможность при движении пере¬
мещать ножами отвала грунт в сторону от оси движения
агрегата. В процессе работы грейдера-элеватора грунт по¬
ступает
на
ленту конвейера для перемещения в отвал или
в транспорт.
Автогрейдеры являются самоходными агрегатами. Они
имеют
пневмоколесное
ходовое устройство с достаточно
высокой скоростью передвижения. Это делает их высоко¬
маневренными и более производительными по
сравнению
с
прицепными грейдерами. На современных автогрейдерах
широко используют гидропривод и гидравлическое управ¬
ление.
В зависимости от мощности тягача
автогрейдеры подраз¬
деляют на
три типа: легкие мощностью до 55 кВт, средние
мощностью 75 кВт и тяжелые мощностью 100... 125 кВт.
Примеры использования автогрейдеров на различных
видах работ в строительстве приведены в табл. 114.
Большое значение имеет автоматизация управления ра¬
бочим оборудованием автогрейдера. Современные,
авто¬
грейдеры оборудуются автоматическими
системами
уп¬
равления
отвалом «Профиль-1» и «Профиль-2», которые
уменьшают утомляемость машиниста, увеличивают точ¬
ность работ и повышают
производительность автогрейдеров.
Система «Профиль-1» предназначена для автоматиче¬
ского обеспечения заданного положения отвала автогрей¬
247


дера в поперечной плоскости независимо от поперечного
профиля поверхности и применяется при окончательной
отделке поверхности.
Система
позволяет работать как
в
режиме ручного управления отвалом, так и в режиме авто¬
матического выдерживания заданного поперечного профи¬
ля
полотна.
Система «Профиль-2» также предназначена для обеспе¬
чения постоянного положения отвала в
поперечной плоско¬
сти, а также автоматического
управления его положением
по высоте. Система «Профиль-2» позволяет работать на сле¬
дующих режимах: ручное управление; выдерживание за¬
данного продольного профиля; выдерживание заданного
поперечного профиля; выдерживание заданных продоль¬
ного и поперечного профилей. Автогрейдеры оборудуются
также системами автоматического
управления положения
отвала «Профиль-10» и «Профиль-20», в которых использу¬
ют
бесконтактные преобразователи углового положения
и
продольного профиля.
На автоматическом режиме управления положением
отвала
производят преимущественно перемещение и разрав¬
нивание
грунта, отделку готового профиля и т. п.
Опера¬
ции более грубые и требующие значительного тягового
усилия, например зарезание, целесообразно производить
на
ручном режиме.
49. СХЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ
АВТОГРЕЙДЕРАМИ
В зависимости от характера выполняемых работ и типа
земляного
сооружения применяют различные схемы произ¬
водства работ автогрейдерами. Характер выполняемых ра¬
бот и расстояние перемещения разрабатываемого грунта
определяют положение рабочего органа автогрейдера, ха¬
рактеризуемое углами захвата, резания и наклона отвала.
Производительность автогрейдеров в значительной степени
зависит от дальности перемещения (рис. 114) и характера
грунта (рис. 114, б).
Технологический процесс производства земляных работ
автогрейдерами состоит из перемещения и разравнивания
грунта. Гистограмма распределения дальности перемеще¬
ния
грунта дана на рис. 114, в.
Наиболее ответственной операцией, определяющей пра¬
вильность выполнения
последующих работ, является про¬
ходка первой борозды, поэтому трасса первой борозды
248


ТРАНСПОРТИРОВКИ, М
(ЧИСЛО УДАРОВ
ДИНАМИЧЕСКОГО ПЛОТНОМЕРА)
Рис. 114 . Зависимость производи¬
тельности от дальности транспор¬
тировки (а), характера грунта (б)
и гистограмма распределения дей¬
ствительности дальности транспор¬
тировки (0)
1—
грейдер;
2 — бульдозер;
3—
по¬
грузчик; 4 —
скрепер
должна быть четко отмечена вешками. При проходке пер¬
вой борозды рабочий конец отвала автогрейдера устанав¬
ливают на
расстоянии 15...20 см от линии вех, намечающих
трассу борозды. Чтобы сохранить правильное направление
движения, заднее колесо автогрейдера должно перемещать¬
ся по дну борозды.
Перед началом работ по разработке карьеров или резер¬
вов
автогрейдерами снимают растительный слой грунта и
укладывают его в отдельный кавальер для последующей
разработки при рекультивации отведенных земель
под
строительство сооружений.
При возведении насыпей из боковых резервов авто¬
грейдеры совершают круговое движение. Отсыпку насыпи
могут производить один или несколько грейдеров. Если
работу делает один автогрейдер, то он, совершая круговые
движения, выполняет все технологические операции: срез¬
ку слоя грунта, перемещение и разравнивание грунта.
Такая схема производства работ нерациональна, так как
249


Рис. 115. Последовательная схема работы автогрейдера
/—
срезка
грунта; 2 —
перемещение грунта; 3 —
ось
земля ного
полотна
для выполнения каждой технологической операции необхо¬
димо изменять установку отвала. Это увеличивает простои
автогрейдера, снижая его производительность. Повышение
производительности и сокращение сроков возведения насы¬
пи достигается при работе двух или трех автогрейдеров. Каж¬
дый автогрейдер используют для выполнения одной опре¬
деленной операции.
Работу двух автогрейдеров осуществляют по следую¬
щей схеме (рис. 115). Автогрейдер тяжелого типа выполня¬
ет только
срезку грунта. Он совершает движение по эллип¬
су, перемещаясь из одного резерва в другой. Вслед за ним
по такой же эллиптической кривой движется менее мощ¬
ный автогрейдер, выполняющий перемещение грунта в тело
насыпи. В связи с тем, что на срезку грунта затрачивается
больше времени, второй автогрейдер будет иметь
вынуж¬
денные перерывы в работе. Для сокращения этих переры¬
вов целесообразно периодически использовать второй авто¬
грейдер для разравнивания грунта в насыпи.
Схема возведения насыпи двумя автогрейдерами при¬
менима в том
случае, если ширина насыпи и резервов поз¬
воляет отсыпать
грунт в тело насыпи двумя проходками.
Для отсыпки более широких насыпей используют три-четыре
машины, причем срезку грунта производят автогрейдером
тяжелого типа. В зависимости от
направления движения
автогрейдера срезку грунта осуществляют правой или
левой стороной ножа. При этом отвал на автогрейдере дол¬
жен быть установлен с максимальным углом захвата срез¬
ки, равным 40...45°, и углом наклона 13°.
Автогрейдеры
250


115. Рекомендуемые углы установки ножа в зависи мости
от выполняемой операции, град
Операция
Захват
Резка
Наклон
(предельный)
Зарезание грунта:
разрыхленного
30...35
35...40
15
неразрыхленного I,
40...45
30...35
15
II группы
Перемещение грунта:
влажного
40...50
30...35
11
сухого
35...45
35...40
13
Планировка
45...60
35...40
18
Разравнивание грунта:
с уплотнением
70...90
50...60
2
без уплотнения
55...60
45...50
3
Срезание откосов
60...65
40...45
60
Вырезание кюветов:
внутренний откос
35...40
30...35
Заложение
внешний откос
20
40...45
откосов
легко го
типа,
передвигаясь вслед за первым грейдером,
перемещают срезанный грунт в тело насыпи. Отвалы авто¬
грейдеров, занятых только перемещением грунта, устанав¬
ливают с углом наклона на 3...5° и
углом срезки 45...50°
(табл. 115).
Автогрейдеры осуществляют возведение насыпи
по¬
слойно: после отсыпки первого слоя грунта таким же по¬
рядком отсыпают второй и последующие слои, постепенно
наращивая высоту насыпи. Наиболее эффективно автогрей¬
деры работают при возведении насыпей высотой до 0,5...
0,6 м, однако их можно использовать также и для возведе¬
ния насыпей до 1 м.
Если проектом производства работ не предусматривает¬
ся послойное уплотнение грунта в насыпи, то валики
грун¬
та
укладывают вплотную друг к другу (вприжим). Если же
возведение насыпи
осуществляется с послойным уплотне¬
нием грунта, то валики
укладывают вразбежку с последую¬
щим разравниванием их.
Валики грунта укладывают, начиная от бровки к оси на¬
сыпи.
Первый валик перемещают через второй, третий
—
через два предыдущих и так далее. При этом осуществляется
частичное разравнивание каждого валика. Толщина отсы¬
панного слоя достигает 20...30 см.
Отсыпку второго слоя
осуществляют укладкой валиков грунта на некотором рас-
°.51


стоянии друг от друга. Укладку валиков ведут от оси на¬
сыпи
к
бровкам. Несколько последних валиков уклады¬
вают вплотную к ранее уложенным. После разравнивания
и уплотнения валиков грунта второго слоя общая высота
насыпи достигает 0,6...0,75 м.
Разравнивание грунта в насыпи осуществляется про¬
дольными круговыми проходками автогрейдеров. Для этого
насыпь делят на участки. Разравнивание грунта на каждом
участке ведут от бровок к середине насыпи.
При этом каж¬
дая
последующая проходка перекрывает предыдущую на
0,3 м. Для разравнивания грунта в насыпи отвалы авто¬
грейдеров устанавливают с углом захвата 60...90° и углом
резания до 50°. Для увеличения ширины проходок на отва¬
лы
автогрейдеров устанавливают удлинители.
В соответствии с требованиями технических условий дно
резерва,
земляное
полотно,
откосы
насыпи
и
резервов
должны быть
спланированы
и иметь
поперечный и продоль¬
ный уклон.
Зачистку и планировку откосов земляной насыпи и ре¬
зерва производят в технологической последовательности.
После окончания разработки грунта в резерве и отсыпки
насыпи
автогрейдеры производят срезку откосов и грубую
планировку их.
Окончательную зачистку откосов резерва
или
насыпи до проектного профиля осуществляют авто¬
грейдером,
отвал
которого оборудован откосопланиров-
щиком.
Автогрейдер перемещается
продольными проходками
параллельно оси насыпи или резерва. На планировочных
работах угол захвата отвала грейдера должен быть равен
60...65°, а угол разработки 35°. Снимаемый в процессе пла¬
нировки грунт разравнивают по
дну резерва.
Если откосы насыпи имеют крутизну 1 : 3 и более, пла¬
нировку
их выполняют за две-три проходки. Первой про¬
ходкой планируют верхнюю часть откоса. При этом авто¬
грейдер перемещается вдоль бровки насыпи. Затем авто¬
грейдер проходкой в обратном направлении планирует
нижнюю часть откоса. Расстояние между осями проходок
выбирают с таким расчетом, чтобы последующая проходка
перекрывала предыдущую на 20...30 см.
Планировку откосов насыпей высотой 2...3 м осуществ¬
ляют двумя автогрейдерами. На отвал одного из автогрей¬
деров устанавливают откосопланировщик. Этот автогрей¬
дер перемещается по верху насыпи и планирует верхнюю
часть откоса.
Второй автогрейдер перемещается
вдоль
252


основания насыпи и вынесенным в
сторону отвалом плани¬
рует нижнюю часть откоса. Углы наклона
откосоплани-
ровщика у первого автогрейдера и отвала у второго долж¬
ны соответствовать
углу заложения откоса.
В дорожном строительстве на насыпи устраивают коры¬
то для размещения в нем материалов дорожного основания
и
покрытия.
Работу по устройству корыта автогрейдерами выполня¬
ют
круговыми двусторонними проходками. Первой про¬
ходкой грейдер срезает грунт в средней части насыпи на
глубину 12...15 см ниже отметки дна корыта и на
ширину
1,8 м.
Второй проходкой автогрейдер перемещает образо¬
вавшийся при первой проходке валик грунта на обочину
дороги. При третьей проходке автогрейдер снова срезает
грунт толщиной 9... 11 см, четвертой проходкой перемещает
срезанный грунт на
обочину и разравнивает его. Пятой
проходкой производят незначительное зарезание грунта
задним концом отвала. Для этого отвал устанавливают
с углом захвата 40...45° и
углом наклона 6°.
Срезанный
грунт укладывают на
обочину вприжим, уплотняя его
в местах
перехода в корыто.
Проходка при устройстве корыта является самой ответ¬
ственной. Для повышения точности выполнения ее произво¬
дят специальную разбивку бортов корыта, устанавливая
вешки через каждые 15...20 м.
Последующими проходками
автогрейдера производят профилирование дна
корыта,
планировку корыта и обочины.
Планировку корыта осуществляют за 8... 10 проходок
автогрейдера, начиная от краев к середине. Планировку
каждой обочины производят за две проходки. При этом
автогрейдер должен перемещаться так, чтобы одно колесо
постоянно находилось на обочине, а’
второе
—
на сплани¬
рованном участке корыта (рис. 116). Для выполнения плани¬
ровочных работ отвал автогрейдера устанавливают с углом
захвата 50...70° и выдвигают в
сторону так, чтобы срезать и
удалить с обочины верхний слой грунта на всю ширину обо¬
чины. По окончании
планировочных работ производят укат¬
ку корыта и обочин легким моторным катком за три-четыре
проходки по одному месту, а дно резерва покрывают слоем
растительного грунта,
т. е.
производят рекультивацик
резерва.
Если дорожная одежда должна быть уложена немедлен¬
но после возведения насыпи, то корыто устраивают в про¬
цессе производства работ при возведении насыпи.
252


Рис. 116 . Планировка обочины дороги автогрейдерами
При возведении насыпи высотой до 0,3 м корыто обра¬
зуют, отсыпая обочины дороги одновременно с насыпью
с
последующим профилированием дна корыта и обочин.
Для этого отвал автогрейдера устанавливают под углом
наклона, соответствующим проектному поперечному укло¬
ну дна корыта. Срезанный грунт перемещают к оси насыпи
и
разравнивают
его
до
придания
корыту
заданного
профиля.
При возведении насыпи высотой 0,3...0,8 м с одновре¬
менным
устройством корыта работы ведут в следующем по¬
рядке. После отсыпки и уплотнения первого слоя насыпи
отсыпку второго слоя грунта ведут от оси насыпи к ее отко¬
сам.
При этом по всей ширине корыта валики грунта укла¬
дывают вполуприжим, а по ширине обочин —
вприжим.
В результате такой укладки валиков высота насыпи по
ширине корыта будет меньше высоты ее по ширине обочин.
После окончания отсыпки второго слоя производят его уп¬
лотнение, а затем профилирование дна корыта, планировку
корыта и обочин.
При возведении насыпи высотой до 0,3 м вдоль насыпи
делают кюветы, грунт из которых перемещают в насыпь.
Работы по устройству кюветов чаще выполняют грейдерами
на гибкой сцепке с трактором.
До начала работ по устройству кюветов разбивают ось
кювета и его границы и через каждые 15...20 м устанавли¬
вают вешки по
бровкам полевого и внутреннего откосов.
Отвал автогрейдера устанавливают так, чтобы режущий
конец его шел по следу обода переднего колеса. В
процессе
работы трактор-тягач должен передвигаться параллельно
254


Рис.
117. Разработка дорож¬
ного полотна в полунасыпи-по¬
лувыемке: верхней (а) и ниж¬
ней (б) части
/...14
—
проходки машины
оси кювета со
стороны полотна дороги, а автогрейдер
—
по кювету так, чтобы один конец ножа зарезал грунт у по¬
левого откоса кювета, а
второй конец ножа шел по бровке
внутреннего откоса.
При первой проходке автогрейдер вырезает часть грунта
и отваливает его на
внутреннюю бровку кювета.
Второй
проходкой срезается следующий слой грунта и одновремен¬
но со срезанным при первой проходке отваливается в сто¬
рону. При третьей проходке вал грунта, срезанного при
первых двух проходках, перемещается в сторону полотна
дороги с внутренней бровки кювета. Последующие проходки
автогрейдера чередуются в таком же порядке до получения
заданного профиля кювета. Для окончательной отделки и
планировки откосов кювета на отвал автогрейдера устанав¬
ливают откосник.
Отделку откосов осуществляют за одну
проходку автогрейдера.
При сооружении насыпи на косогорах с малой крутиз¬
ной и устройством одной уширенной канавы с нагорной
стороны автогрейдером совершают односторонние проходы,
зарезан грунт то правым,
то левым концом отвала, переме¬
щая грунт из канавы в насыпь. На косогорах с крутизной
до 20° с помощью автогрейдеров может быть построено зем¬
ляное
полотно
способом пол у насыпью
—
полу выемкой.
При сооружении автогрейдером земляного полотна
полунасыпъю-полувыемкой грунт срезают поверхностным
вырезанием выемки (рис. 117, а) или подрезанием грунта
отвалом
снизу (рис. 117, б). В первом случае грунт начи¬
нают
разрабатывать от наружной бровки выемки и переме¬
щают его в
противоположный край насыпи. Во втором слу¬
чае
грунт начинают срезать от
внутренней бровки выемки
и ведут послойно на уровне отсыпаемой насыпи. Подрезан¬
ный грунт сразу перемещают в насыпь.
Подрезание ведут
при движении автогрейдера в одну сторону, а перемеще¬
255


ние
—
при движении обратно. При сооружении полотна
полувыемкой-полунасыпыо устраивают один кювет с
на¬
горной стороны.
50. КОМПЛЕКСНАЯ РАБОТА АВТОГРЕЙДЕРОВ
С ДРУГИМИ МАШИНАМИ
При возведении насыпей высотой до 1,2 м из резервов
автогрейдеры
и
грейдеры-элеваторы нередко
являются
ведущими в комплектах машин, участвующих в строитель¬
стве. Строительство насыпи высотой до 0,7 м из грунтов
II группы может быть осуществлено комплектом машин,
в
состав
которого входят:
плуги или рыхлители, выполняющие рыхление верхнего
слоя грунта в боковых резервах;
автогрейдеры, ведущие разработку грунта, послойную
отсыпку насыпи, разравнивание грунта в насыпи;
скреперы, производящие разработку грунта в резервах
с перемещением в насыпь на стыках участков (захваток)
и в пониженных местах;
катки, уплотняющие грунт в насыпи.
Лвтогрейдеры, выполняющие основную работу, опреде¬
ляют
скорость строительства, а также
производительность
всего комплекта машин.
При возведении насыпи высотой до 0,7 м укладку валиков
грунта производят вприжим,
что позволяет отсыпать грунт
одним слоем. Если проектная высота насыпи 0,5...0,7 м, от¬
сыпку грунта следует вести в два слоя. В этом случае уклад¬
ку валиков грунта в каждом слое выполняют вполуприжим
или вразбежку. С целью более эффективного использова¬
ния всех
участвующих в строительстве машин трассу на¬
сыпи
разбивают на отдельные участки длиной 250...300 м
(рис. 118).
Технологическая последовательность
отдельных
про¬
цессов при возведении насыпи приведена в табл. 116, при
этом необходимое число машин определено для следующих
условий: объем работ для возведения 1
км насыпи
—
5000 м3 грунта; скорость потока
—
250 м насыпи за рабо¬
чую смену; производительность
комплекта
машин
—
1250 м3 грунта за рабочую смену. Технико-экономические
показатели
работы комплекта машин для принятых условий
приведены в табл. 117.
Сооружение насыпи
из
грунта,
разрабатываемого
в
карьере,
может быть осуществлено комплектом
машин
256


Рис. 118 . Возведение
насыпи высотой до 0,7 м
/—
автогрейдер; 2 —
скрепер; 3 —каток;
4—
плуг;
5—
насыпь;
6 —выемка
в
сос тав е
грейдера-элеватора,
автомобилей-самосвалов,
бульдозеров и катков.
В этом
случае разработка грунтов
I—III групп ведется грейдером-элеватором без предвари-
116. Технологическая последовательность строительных процессов
и потребность в машинах при возведении 1 км насыпи
(см. рис. 118)
Номер
смен¬
ной
захватки
Процесс
Объем
работ,
м*
Машины
Необходимоечисло
машин
I
Рыхление грунта
в
резерве
5000
Плуги в сцепе с
трак¬
тором
мощностью
55—75 кВт
1
Разработка грунта в
резервах с перемеще¬
нием в насыпи и пла¬
нировкой
4300 Автогрейдеры тяже¬
ло го типа
3
II
Тоже,с
пермещени-
ем в насыпи на
сты¬
ках захваток и в по¬
ниженных местах
700
Скреперы
с
ковшом
объемом 6—8 f1⁄8!3
1
III
Послойное уплотне¬
ние грунта в насыпи
—•
Каток пневмоколес-
ный
1
θ
Зак. 1901
257


117. Технико-экономические показатели работы
комплекта машин при возведении 1 км насыпи
Производительность
комплекта
машин,
м3/смену
1250
Производительность труда, м3/(чел. - день)
167
Трудоемкость
разработки
1м3
грунта,
чел.- день/м3
0,06
Стоимость разработки 1 м3 грунта (без начис¬
лений), коп.
.
,
13
тельного рыхления. Для более эффективного использова¬
ния комплекта машин карьер должен иметь
длину не менее
300 м при ширине 15...20 м, а расстояние,
на
которое транс¬
портируется грунт в насыпь, не должно превышать 500 м^
Высота насыпи не ограничена.
При работе в карьере гр ей дер-элеватор начинает разра¬
ботку грунта, перемещаясь по продольной оси карьера,
а затем
совершает круговые движения, разрабатывая грунт
поочередно в обоих бортах выемки.
Технологическая последовательность выполнения строи¬
тельных
процессов,
потребность в машинах и технико¬
экономические
показатели
работы машин
приведены
в табл. 118 и 119.
Грейдер-элеватор является ведущим в комплекте ма¬
шин
при возведении насыпей высотой 1...1,2 м из боковых
резервов. Фронт работ разбивают на
участки длиной 300...
1000 м.
Оптимальную длину участков определяют в зави-
118. Технологическая последовательность выполнения
строительных процессов и потребность в машинах
при разработке 900 м3 грунта
Процесс
Машина
Необходи¬
мое коли¬
чество
машин
Разработка грунта в карье¬
ре с погрузкой
в
самосва¬
лы
Грейдер-элеватор
1
Транспортировка грунта
в
насыпь
на
расстояние
500 м
Автомобили-самосвалы
грузоподъемностью 5—
15т
1
Разравнивание
грунта
в
насы пи
Бульдозер на
тракторе
мощностью 55—75 кВт
1
Послойное
уплотнение
грунта в насыпи при шести
проходках катка по одному
месту
Каток пневмоколесный
1
258


119. Технико-экономические показатели работы
комплекта машин
Производительность
комплекта
машин,
м3/смену
900
Производительность труда, м3/(чел. -день)
.
45
Трудоемкость
разработки
1м3
грунта,
чел.-день/м3
0,022
симости от местных условий
—
расстояния между двумя
соседними искусственными сооружениями или длины уча¬
стков профиля насыпи с одинаковыми отметками.
Следует
учитывать, что с увеличением длины участка возрастает
производительность комплекта машин. Наиболее эффектив¬
но комплект машин
работает при условии,
если длина уча¬
стка равна 500 м.
Возведение насыпи может быть осуществлено из одно-
или
двусторонних резервов. Наибольшая высота насыпи,
отсыпаемой грейдером-элеватором из одностороннего резер¬
ва, равна 0,8 м, а из
двусторонних резервов
—
1,2 м.
При
отсыпке насыпи из
одностороннего резерва один ход грей¬
дера-элеватора является рабочим, а другой
холостым.
Это снижает производительность грейдер а-элеватор а и всего
комплекта машин.
При отсыпке насыпи из двусторонних
резервов оба хода грейдер а-элеватор а являются рабочими.
Для перехода грейдера-элеватора с одной стороны на дру¬
гую в насыпи необходимо оставлять проходы шириной 10 м,
которые впоследствии засыпают скреперами.
Если проектная высота строящейся насыпи не
превыша¬
ет 0,75...0.8 м и имеется возможность отсыпать ее из дву¬
сторонних резервов, то отсыпку такой насыпи грейдер-
элеватор осуществляет в один слой. Если проектная высота
насыпи
превышает 0,8 м, то отсыпку насыпи производят
в
следующем порядке. Сначала грунт отсыпают в насыпь
на
ширину, равную 2/3 проектной ширины, разравнивают
грунт на
проектную ширину насыпи, уплотняют этот слой
грунта, а затем отсыпают
второй слой.
51. ПОВЫШЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ АВТОГРЕЙДЕРОВ
Производительность автогрейдеров зависит от объема
одновременно перемещаемого грунта,
скорости перемеще¬
ния, расстояния, на которое перемещают грунт, длины за¬
хватки, надежности работы машины и
квалификации ма¬
шиниста.
9*
259


120. Расстояние перемещения грунта в поперечном направлении
при разных углах захвата, м
Рабочий орган
Длина
рабо¬
чего
органа,
м
Угол захвата, град
35
40
45
50
55
60
65
Основной отвал
3,6 1,7 2
2,2
2,4 2,6
2,8 2,9
Отвал с одним
стандартным уд¬
линителем
4,5 2,3 2,6 2,9
3,2 3,4
3,6 3,8
То же,
с
двумя
удлинителями
5,4 2,8 3,2 3,5
3,8 4,1
4,4 4,6
Объем одновременно перемещаемого грунта находится
в
прямой зависимости от его
группы и установленного угла
захвата. При работе в связных грунтах отвал автогрейдера
за один проход может переместить больший объем грунта,
чем при работе в сыпучих грунтах. При определении необ¬
ходимого угла захвата следует учитывать, что с
увеличе¬
нием
угла захвата уменьшается скорость передвижения ав¬
тогрейдера, так как
возрастает сопротивление грунта пе¬
ремещению.
От величины угла захвата зависит также рас¬
стояние
перемещения грунта в поперечном направлении
(табл. 120).
Чтобы автогрейдер в процессе работы не опрокидывался,
рекомендуется работать с углом захвата не менее 35 °. Если
угол захвата превышает 50°, то перед отвалом увеличива¬
ется
призма волочения, которая снижает скорость передви¬
жения
грейдера.
Повышение производительности автогрейдеров дости¬
гается регулированием площади сечения срезаемой струж¬
ки в зависимости от
характера выполняемых работ и уста¬
новленного угла захвата. Площадь сечения срезаемой струж¬
ки должна быть минимальной при малых углах захвата и
максимальной при больших углах захвата.
Производительность автогрейдера зависит также от уг¬
ла срезки слоя грунта. С
увеличением
угла возрастает
удельное сопротивление грунта срезке, для преодоления
которого требуются дополнительные тяговые усилия, по¬
этому рекомендуется
по возможности работать с минималь¬
ными
углами срезки.
260


Одним из путей повышения производительности авто¬
грейдеров является сокращение холостых
проходок и сни¬
жение
затрат времени на разворот,
т. е.
следует по возмож¬
ности
увеличивать длину участков. Опыт эксплуатации ав¬
тогрейдеров показывает, что при ведении работ участками
300...350 м непроизводительные затраты времени составля¬
ют около 20 % рабочего времени. Наиболее эффективно
автогрейдеры работают на
участках длиной 400...500 м.
Это условие ограничивает применение автогрейдеров на
пересеченной местности, где затруднительно выбрать участ¬
ки достаточной длины, имеющие одинаковые отметки.
Для производительной работы грейдеров-элеваторов
важно не только состояние
рабочей кромки рабочих орга¬
нов, но и правильная установка конвейера, полное
поступ¬
ление
разрабатываемого грунта и устранение осыпания его
с ленты.
Конвейер следует устанавливать с таким расчетом,
чтобы угол наклона его к горизонту не превышал 22
o
при
любом положении грейдера-элеватора в процессе работы.
С возрастанием угла наклона производительность грейдера-
элеватора снижается, так как происходит скольжение грун¬
та вниз по ленте под действием силы тяжести грунта.
Глава 10. УПЛОТНЕНИЕ ГРУНТОВ
52. НАЗНАЧЕНИЕ , ТИПЫ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
УПЛОТНЯЮЩИХ МАШИН
Одна из важнейших операций на строительстве любого
земляного сооружения
—
уплотнение грунта. От качества
уплотнения, например в автодорожном строительстве, за¬
висят не только прочность и устойчивость сооружения, но
и
ровность покрытия, безопасность движения и срок служ¬
бы дороги в целом. Особое значение уплотнение грунта име¬
ет в гидротехническом строительстве.
Основные требования к процессу уплотнения грунтов:
оптимальная
влажность
грунта, толщина
отсыпаемого
слоя, выбор оптимальной массы уплотняющих машин. Плот¬
ность грунта в земляных сооружениях должна быть не ниже
карьерной и отвечать строительным нормам и правилам.
Требуемую плотность грунта определяют по максимальной
плотности, установленной методом стандартного уплотне¬
ния по методике ДорНИИ.
261


121. Коэффициент уплотнения грунта
Максимальный
коэффициент
уплотнения
грунта в естест¬
ве нном сост оя¬
нии (в карьере)
Пески,
супеси, пы¬
лева тые
суглинки
Суглинки,
глины
Лесс
чернозем
Шлаки
отвальные
1
1,1
1,05
1,2
1,2... 1,4
0,95
1,05
1
1,15
1,2... 1,4
0,9
1
0,95
и
1,2... 1,4
Достигнутое уплотнение грунта оценивается коэффици¬
ентом уплотнения (табл. 121), определяемым отношением
—
Ро/Рск>
где р0
—
плотность
грунта,
полученная
по сле уплотнения,
г/см3;
Рек
—
заданная
контрольная
плотность
скелета
грунта,
г/см3.
На практике необходимая плотность и оптимальная
влажность
устанавливается при привязке проекта к мест¬
ным
условиям. Оптимальная влажность грунтов, при ко¬
торой уплотнение
наиболее
эффективно,
приведена в
табл. 122.
Действующие в дорожном строительстве СССР нормы
плотности грунтов составляют 0,95... 1,02 плотности грунта
в
карьере для верхнего слоя земляного полотна в зависи¬
мости
от
капитальности
дорожной одежды.
По данным
Ленинградского филиала СоюздорНИИ, для южных райо¬
нов
рекомендуется плотность в верхних слоях дорожных
насыпей повышать до 1,02... 1,05 от плотности
грунта в
карьере.
122. Оптимальная влажность грунтов, при которой
работа уплотнительных машин наиболее эффективна, •/•
Пески мелкие и пылеватые
.
i
.
8... 14
Супеси:
легкие и тяжелые
.
.
.
.
.
9...15
пылеватые
...
....
16...20
Суглинки:
легк ие
12...18
пылеватые
15... 22
тяжелые и тяжелые пылеватые
.
.
.
14...20
Глины:
пылеватые
16... 26
жирные
20... 30
Черноземы суглинистые
.
.
.
.
.
20...25
262


Для уплотнения грунтов применяют грунтоуплотняю¬
щие машины (рис. 119) как статического действия на грунт,
так и динамического.
Грунтоуплотняющие машины могут
быть прицепными, навесными и самоходными, имеющими
различные рабочие органы. Выбор машины в условиях уме¬
ренного климата зависит как от объема работ, так и от типа
грунта и его свойств (табл. 123).
В районах Севера, Сибири и Дальнего Востока для эф¬
фективного уплотнения смеси талого и комьев мерзлого
грунта в допускаемом нормами количестве и размеров ис¬
пользуют трамбующие машины и решетчатые катки, спо¬
собные не только дробить мерзлые комья, но и
нормально
вести
уплотнение грунта даже при образовании мерзлой
корки толщиной до 3...4 см.
Для уплотнения песков, укладываемых на болото без
слоя
торфа, единственным рациональным средством уплот¬
нения
является
прицепной виброкаток массой 8... 12
т
(опыт строительства дорожных насыпей в Тюменской обл.).
Для уплотнения связных талых грунтов в гидротехнические
сооружения Крайнего Севера в зимний период при темпера¬
туре —35...— 40 °С наиболее рациональным средством уплот¬
нения явились автомобили-самосвалы МАЗ-525 массой 50 т
263


g
1
2
3
.
О
с
н
о
в
н
ы
е
т
е
х
н
о
л
о
г
и
ч
е
с
к
и
е
п
о
к
а
з
а
т
е
л
и
д
л
я
в
ы
б
о
р
а
у
п
л
о
т
н
я
ю
щ
и
х
м
а
ш
и
н
П
р
о
и
з
в
о
д
и
т
е
л
ь
н
о
с
т
ь
м
а
ш
и
н
,
м
3
/
ч
,
н
а
г
р
у
н
т
а
х
н
е
с
в
я
з
¬
н
ы
х
с
в
я
з
н
ы
х
х
я
*
2
4
1
К
®
Я
«
Q
≡
≡
≡
о
°
О
≡
σ
3
t
1⁄8
c
>
о
X
≡
с
Ш
и
р
и
н
а
н
а
с
ы
п
и
,
м
,
и
з
у
с
л
о
в
и
й
р
а
з
в
о
¬
р
о
т
а
б
е
з
о
п
а
с
н
о
й
р
а
б
о
т
ы
Ш
и
р
и
н
а
у
п
л
о
т
¬
н
я
е
м
о
й
п
о
л
о
с
ы
,
м
Т
о
л
щ
и
н
а
у
п
л
о
т
н
я
е
м
о
г
о
с
л
о
я
г
р
у
н
т
а
,
с
м
н
е
с
в
я
з
н
о
г
о
с
в
я
з
н
о
г
о
«
л
?
и
υ
Ю
Q
,
*
≡
Л
о
(
X
х
и
Т
я
г
о
в
о
е
у
с
и
л
и
е
т
я
г
а
ч
а
,
к
Н
М
а
с
с
а
к
а
т
к
а
,
т


П
р
о
д
о
л
ж
е
н
и
е
т
а
б
л
.
1
2
3
Н
а
и
м
е
н
ь
-
П
р
о
и
з
в
о
д
и
т
е
л
ь
н
о
с
т
ь
Т
о
л
щ
и
н
а
у
п
л
о
т
н
я
е
м
о
г
о
.
.
.
u
u
o
Ш
и
р
и
н
а
н
а
с
ы
п
и
,
м
.
ш
а
я
м
а
ш
и
н
,
м
«
/
ч
,
н
а
М
а
с
с
а
X
°
θ
°
e
Р
а
б
о
ч
а
я
с
л
о
я
г
р
у
н
т
а
,
с
м
Ш
и
р
и
н
а
и
з
у
с
л
о
в
и
й
д
л
н
н
а
г
р
у
н
т
а
х
к
а
т
к
а
,
Т
я
г
а
ч
а
с
к
о
р
о
с
т
ь
,
н
я
е
м
о
и
т
к
Н
’
м
/
с
п
о
л
о
с
ы
,
б
е
з
о
п
а
с
н
о
й
М
0
Й
с
в
я
з
н
о
г
о
н
е
с
в
я
з
н
о
г
о
м
р
а
б
о
т
ы
р
а
з
в
о
р
о
т
а
п
о
л
о
с
ы
,
с
в
а
з
н
ы
х
н
е
с
в
я
з
н
ы
х
С
а
м
о
х
о
д
н
ы
е
г
л
а
д
к
и
е
к
а
т
к
и
с
т
а
т
и
ч
е
с
к
о
г
о
д
е
й
с
т
в
и
я
6
.
4
—
0
,
6
7
.
.
.
0
,
9
7
—
1
0
—
1
5
1
.
8
2
,
8
2
,
8
5
0
—
3
4
1
0
—
O
,
5
2
.
.
.
O
,
7
5
—
1
5
1
,
8
1
,
8
2
,
8
5
0
—
3
2
1
2
,
2
—
0
,
7
8
.
.
.
1
,
7
—
1
5
1
,
3
2
,
3
2
,
3
5
0
—
4
2
1
5
,
5
—
0
,
7
5
—
1
,
7
—
1
5
1
,
3
2
,
3
2
,
3
5
0
—
4
2
С
а
м
о
х
о
д
н
ы
е
в
и
б
р
а
ц
и
о
н
н
ы
е
к
а
т
к
и
с
г
л
а
д
к
и
м
и
в
а
л
ь
ц
а
м
и
0
,
6
8
—
0
,
3
9
.
.
.
0
,
7
8
1
0
1
0
.
.
.
1
5
0
,
6
6
1
,
2
5
1
,
2
5
5
0
2
0
2
5
1
,
5
—
0
,
3
9
—
1
1
5
2
0
0
,
7
3
1
,
5
1
,
5
5
0
2
5
3
4
1
.
7
—
0
.
4
4
.
.
.
0
.
7
1
5
2
0
0
,
8
5
1
,
5
1
,
5
5
0
2
5
3
4
4
—
0
,
5
.
.
.
1
,
8
2
0
3
0
1
2
2
5
0
4
8
6
2
8
—
0
,
6
.
.
.
1
,
9
4
2
5
3
5
1
2
2
5
0
6
3
8
8
П
р
и
ц
е
п
н
о
й
в
и
б
р
а
ц
и
о
н
н
ы
й
к
а
т
о
к
с
г
л
а
д
к
и
м
и
в
а
л
ь
ц
а
м
и
3
|
3
0
0
0
,
3
3
,
,
.
0
,
4
3
0
|
4
0
|
1
,
4
|
2
,
5
|
1
2
|
1
0
0
|
6
3
|
9
0
2
6
5


с
грузом. За счет безрессорного устройства заднего моста
возникают достаточные вибрационные усилия, способст¬
вующие уплотнению грунта, к тому же автомобили-само¬
свалы не взрыхляют поверхность слоя и,
следовательно,
исключают
образование рыхлой промороженной прослойки
при отсыпке последующего слоя (опыт строительства пло¬
тины Вилюйской ГЭС).
53. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ
ПО УПЛОТНЕНИЮ ГРУНТОВ В НАСЫПЯХ
В основе технологии укладки
и
уплотнения связных
грунтов лежит
разбивка насыпи на карты
—
участки не¬
большой длины,
на
которых последовательно производят
операции по разгрузке грунта, его разравниванию и пу-
лотнению
(табл. 124).
Число участков, одновременно используемых для уклад¬
ки грунта, зависит от объема работ, наличия оборудования,
сезона производства работ и может меняться в пределах от
4 до 2. В летнее время наибольшей производительности мож¬
но достигнуть, если
работы вести на 4-х
участках. В зимнее
время число участков следует принимать не более 2-х.
Размеры карт определяют конкретными условиями про¬
екта сооружения, применяемыми механизмами и условиями
производства работ, однако
их
длина должна быть
не
менее 200 м.
Рекомендуются следующие размеры участков: для кулач¬
ковых катков 250...300 м; для катков на пневматических
шинах
—
200 м; для виброкатков
—
200...250 м; для вибро¬
уплотняющих и трамбующих машин при уплотнении лес¬
совых, просадочных и гравелистых грунтов не менее 50 м.
При дальнейшем увеличении длины участка производи¬
тельность катков
возрастает,
но
при этом появляется опас-
124. Виды работ на отдельных картах
1
Участки
1
Последовательность работ
1 Укладка
Разравнивание Выстаивание
Уплотнение
2 Разравнивание Выстаивание
Уплотнение
Укладка
3 Выстаивание
Уплотнение
Укладка
Разравнивание
4 Уплотнение
Укладка
Разравнивание Выстаивание
266


ность высушивания грунта до его окончательного уплотне¬
ния.
Ширину насыпи, как и ширину участков, принимают из
условий безопасного ведения работ уплотняющей машиной,
которая должна находиться от бровки насыпи на расстоя¬
нии, предотвращающем ее сползание на откос.
Все участки с одинаковыми условиями производства
работ должны быть равновеликими по площади. Если это
условие будет нарушено или землеройных машин окажется
больше, чем это требуется по расчету, а грунтоуплотняю¬
щих машин недостаточно, грунт может пересохнуть и воз¬
никнет необходимость в его
увлажнении. Уплотнение пере¬
увлажненных грунтов представляет сложную задачу по
сравнению с уплотнением сухих грунтов.
Для уменьшения избыточной влажности следует перед
уплотнением послойно подсушивать грунт в естественных ус¬
ловиях. Для ускорения этого процесса грунт на участке
необходимо разрыхлять боронованием или перепахива¬
нием. При толщине слоя грунта в рыхлом состоянии 30...
40 см для подсушивания в условиях жаркой летней погоды
требуется не менее 2...3 суток.
При недостатке воды и отсутствии возможности поливать
уплотняемый грунт для создания оптимальных условий
производства работ отсыпку и разравнивание грунта сле¬
дует производить в максимально
короткий срок, не
допус¬
кая его высыхания.
Толщину слоев грунта принимают по
табл. 125.
Для уплотнения грунтов, влажность которых отлича¬
ется от оптимальной более чем на 5 %, следует увеличить
число
грунтоуплотняющих машин или принять меры для
уменьшения отклонения влажности грунта от оптимальной.
Укладка связного грунта в тело плотин, дамб в зимнее
время возможна при соблюдении следующих условий ук¬
ладки грунта:
разработку грунта в карьере, его перевозку к месту ук¬
ладки, разравнивание и уплотнение до проектной плотно¬
сти выполняют до начала смерзания грунта;
влажность связных
грунтов, укладываемых в земляное
сооружение, не должна превышать 0,9 влажности на гра¬
нице раскатывания;
наличие в талом грунте мерзлого грунта в виде комков
должно быть в количестве не более 10... 15 % общего объема
грунта в слое;
размер оставляемых в насыпи мерзлых комков (без про-
267


слоев
льда) не должен превышать 1 2 толщины слоя в уп¬
лотненном состоянии. Более крупные комки, а также ком¬
ки с прослоями льда выбрасываются. Комки мерзлого грун¬
та должны распределяться равномерно по площади
отсы¬
паемого слоя, скопление их в отдельных местах в виде гнезд
не
допускается.
Снег и лед в сооружении также не допускаются. При
сильном и
продолжительном снегопаде работы по
укладке
грунта прекращаются, при возобновлении работ неуплот¬
ненный грунт с карты удаляется.
Производство работ по разработке, транспортировке и
уплотнении связных грунтов в зимнее время должно быть
организовано с высокой интенсивностью, круглосуточно,
непрерывным потоком. Работу по уплотнению грунта сле¬
дует вести на узком фронте с максимальной механизацией
всех видов работ по сменным и суточным графикам.
Грунты несвязные сухие, обладающие свойством сыпу¬
чести, укладывают в земляные сооружения (плотины, дам¬
бы, дорожные насыпи) зимой и уплотняют как в летнее вре¬
мя. Дополнительное увлажнение этих грунтов, а также по¬
падание снега и льда в сооружение не допускается.
Размер участков укладки связного грунта зимой и число
механизмов, работающих на разработке, доставке, разрав¬
нивании и уплотнении грунта, принимают из условия обес¬
печения уплотнения грунта в талом состоянии и сохране¬
ния положительной температуры в уплотненном слое до
отсыпки
следующего слоя. При температуре воздуха —5,
— 1 0, —20 °С влажный грунт, вынутый из забоя, начинает
смерзаться соответственно через 90, 60, 40 мин.
Допускается после вынужденных перерывов из-за сне¬
гопада отсыпать и уплотнять очередной слой из связного
грунта на промороженном слое если он был уплотнен
в та¬
лом состоянии до плотности скелета грунта, предусмотрен¬
ного
проектом, а влажность его не
превышала влажности
на границе раскатывания, когда миграция влаги и образо¬
вание линз и прослоек льда практически незначительны.
При сопряжении вновь отсыпаемого участка земляного
сооружения с ранее отсыпанным рыхлый грунт с сопрягае¬
мой поверхности срезают с образованием откоса 1 : 3...1 : 4
и укладывают во вновь отсыпаемый участок.
Для получения уплотненного грунта с коэффициентом
уплотнения выше 0,8... 1 необходимо уменьшить толщину
уплотняемого слоя.
При уменьшении толщины слоя на
55... 10 % число проходов катка уменьшается в 2...3 раза.
269


Число проходов катка или других средств уплотнения оп¬
ределяется
опытным
уплотнением.
Необходимое число проходов катка или ударов трамбую¬
щей плиты зависит от
удельной силы трения, толщины уп¬
лотняемого слоя
и
ряда других факторов и определяется
по формулам:
для катков
п=(Луд//0)/(?Л;
для плит
n=(Ay^Ho) (qJι)t
где Луд
—
удельная работа уплотняющих машин, МПа; Яо — тол¬
щина уплотняемого слоя в плотном теле, см;
q
—
давление катка,
МПа, q
=
m B q0 — статическое давление трамбующего органа ма¬
шины МПа; q0
=
tnFт—
масса катка или
трамбовки, кг; В — ши¬
рина рабочей площади катка, см; F— площадь основания трамбовки,
см2;f—
коэффициент сопротивления катка; h — высота
падения
трамбующего груза, см.
При уплотнении слоя рыхлого грунта, отсыпанного, на¬
пример драглайном или грейдером-элеватором, следует
производить сначала укатку катком легкого типа без за¬
грузки его балластом. Эта операция не требуется в тех
слу¬
чаях, когда слой грунта отсыпается автомобилями-самосва¬
лами, тракторными тележками или скреперами. В этом слу¬
чае грунт уплотняется до требуемой нормы плотности грун¬
тоуплотняющими машинами.
На больших площадях при выполнении работ по верти¬
кальной планировке территории застройки и на насыпях,
где возможны
повороты катка, рекомендуется применять
схему движения катков по замкнутому кругу. На насыпях,
где невозможен поворот катка, следует применять челноч¬
ную схему движения
—
трактор в конце участка отцепля¬
ют от катка и
присоединяют к нему с другой стороны.
При укатке прицепными катками первый и второй ход
катка выполняют на расстоянии 2...2,5 м от бровки насыпи,
а затем, смещая ходы на 1 3...1 4 ширины катка в сторону
бровки, уплотняют края насыпи. После этого укатку про¬
должают круговыми проходками от края к середине насыпи
с
перекрытием каждого прохода на 1 3...1 4 ширины катка.
Для равномерного уплотнения грунта давление воздуха
в шинах катка должно быть одинаковым. Периодическую
проверку давления воздуха в шинах следует производить
по
манометру. Рекомендуется следующее давление в шинах
катков на пневмоколесном
ходу: для песков 200 кПа, су¬
песей 300...400 кПа, суглинков и глин
—
500...600 кПа.
Повышение давления в шинах катков при одновремен¬
ном
увеличении их размера позволяет увеличить эффектив¬
ность
уплотнения по толщине грунтового слоя.
270


Число проходов катка на превмоколесном ходу по одной
полосе
ориентировочно принимают: для песчаных грунтов
2...3, для супесчаных 3...4 и для суглинистых и глинистых
5...6 .
Уплотнение грунта укаткой следует производить при
рациональном скоростном режиме работы катков. Скорости
движения катка различны, причем первый и два последних
хода совершаются на малых скоростях (2...2,5 км/ч), а все
промежуточные ходы
—
на больших, но не превышающих
8... 10 км/ч.
При рациональном скоростном режиме работы катка
обеспечивается ровная поверхность слоя грунта, которая
сохраняется и в дальнейшем при последующем уплотнении
грунта катками.
Кроме того, лучше используется мощность
трактора-тягача, так как первый ход требует максимального
тягового
усилия.
При рациональном скоростном режиме
работы катка производительность его увеличивается при¬
мерно вдвое, а общая стоимость работ сокращается на 50 %.
При возведении насыпи из резерва драглайном работы
следует выполнять
попеременно на двух смежных захват¬
ках.
При этом на одной из захваток отсыпаемый слой грун¬
та разравнивается бульдозером, а на другой уплотняется
грунтоуплотняющими машинами (рис. 120).
Необходимо иметь в
виду,
что с
уменьшением толщины
отсыпаемого слоя будет снижаться
производительность
драйглайна:
толщина слоя, м
.
.
.
1
0,8
0,5
0,3
производительность, %
.100
99
97
89
При возведении насыпи из резервов бульдозерами ра¬
боты следует производить также попеременно на двух смеж¬
ных участках. На одном из участков производят отсыпку
слоя
грунта с разравниванием,
а
на
другом уплотнение
грунта грунтоуплотняющими машинами. Уплотнение грун¬
та
обратной засыпки в стесненных условиях следует про¬
изводить по схеме рис. 121. При этом уплотняемый грунт
разравнивается малогабаритным бульдозером или
—
в осо¬
бо стесненных условиях
—
вручную. Грунт вначале уплот¬
няют
трамбовками по обеим сторонам фундамента на ши¬
рину 0,8 м от его обреза, а затем катком, движущимся по
челночной схеме, полосами, перекрываемыми на 0,08—0,1 м.
При устройстве основания под фундаменты зданий и со¬
оружений уплотнение грунта рекомендуется производить
катками с гладкими металлическими вальцами.
271


Рис.
120. Возведение насыпи
из резерва
/—
экскаватор; 2 —
бульдозер; 3 —
каток; 4 ... 6
—
проходки
Рис. 121. Уплотнение грунта в
стесненных услови ях
/—
като к;
2я—
зоны
уплотнения
электротрамбовки;
3—слой
отсы¬
паемого грунта; 4 —
фундамент
Уплотнение грунтов транспортными средствами возмож¬
но
при соблюдении следующих требований:
обязательное послойное разравнивание грунта и его пла¬
нировка. При этом должны обеспечиваться нормальная
работа машин, занятых на разравнивании и планировке,
и
бесперебойное безопасное движение автотранспорта с
грун¬
том;
ширина полосы, на которой производится отсыпка грун¬
та, должна обеспечивать равномерную укатку грунта тран¬
спортными средствами;
длина полосы, на которой отсыпается грунт, должна га¬
рантировать заданное число проходок транспортных средств
по
одному и тому же следу.
Послойная отсыпка
грунта, его
разравнивание и уплот¬
нение, а также движение транспортных средств по сплани¬
рованному слою возможны при кольцевой езде машин с
разворотами их на насыпи. Для выполнения этих условий
может быть применена следующая технологическая схема
производства работ при кольцевой езде автомобилей-са¬
мосвалов.
Насыпь делят на две равные полосы. Автомобили-само¬
свалы, двигаясь равномерно по всей ширине полосы (на¬
пример, по
второй полосе), разгружают грунт на первую
полосу. После того, как грунт будет доставлен на первую
272


полосу почти
полностью (кроме последних 5...10 м), его
разравнивают и планируют бульдозером. Затем движение
автомобилей-самосвалов переводят на
первую полосу, а
грунт доставляют и отсыпают на вторую полосу. После от¬
сыпки грунта заданной толщины на второй полосе по всей
ее
ширине процесс производства работ повторяется. Уплот¬
нение
производят последовательными ходами не ближе
0,5...0,6 м от бровки с перекрытием следа предыдущей про¬
ходки на 0,1...0,2 м.
Основным способом укладки связных грунтов в качест¬
венные насыпи в
районах Севера, Сибири и Дальнего Восто¬
ка является послойная отсыпка насухо, а основным требова¬
нием к
производству работ является предохранение грунта
от
промерзания до окончания
процесса уплотнения. Для
достижения этого необходимо обеспечить непрерывность
технологического
процесса, максимально сократить про¬
должительность каждой операции технологического ком¬
плекса для уменьшения потерь тепла грунтом.
Качественная укладка грунта при отрицательных тем¬
пературах Сибири и Крайнего Севера возможна только при
четкой организации работ на
карте. Для этого каждую карту
делят на четыре-пять
участков,
на
которых последова¬
тельно производят следующие операции:
I—
подготовку карты (очистку от снега, продувку,
ме¬
ханическую обработку поверхности контакта слоев), про¬
грев и обработку солевым
раствором поверхности карты;
II—
приемку грунта и хранение его с минимальными по¬
терями тепла до накопления необходимого объема, для чего
грунт укрывается пленкой;
III —
разравнивание, планировку и обработку поверх¬
ности слоя растворами солей (хлористого натрия);
IV—
уплотнение грунта;
V—
отбор проб, геодезические работы.
Технология и 'способы уплотнения грунтов зависят от
многих
факторов, поэтому организовать ее правильно мож¬
но только при полном учете особенностей укладываемых
грунтов, климатических условий, требований, предъявля¬
емых к
сооружению, сроков его возведения и т. д .
Для обеспечения непрерывности и сокращения продол¬
жительности технологического процесса длину карты сле¬
дует принимать в пределах 50...60 м, а ширину 12... 15 м.
По длине карта разбивается на участки.
В качестве уплотняющих машин следует принимать са¬
моходные маневренные и эффективные механизмы, обеспе¬
273


чивающие заданную плотность грунта при минимальном
(4...5) числе проходов по
одному следу. Эффективно ис¬
пользуются для первоначального уплотнения катки
ста¬
тического действия (1...2 прохода),
а
затем
виброкатки
(2...3 прохода).
При производстве работ при температуре —35 . .. — 4 0 elC
на
поверхности уложенного
слоя
образуется мерзлая корка.
Для устранения корки при зимней укладке связных грун¬
тов
наряду с химической весьма эффективна также и тепло¬
вая обработка контактных зон слоев. Для этого использу¬
ется выпускаемая промышленностью турбореактивная ус¬
тановка ТМ-59, обычно применяемая на аэродромах для
очистки от льда и снега посадочных полос.
Целесообразно использовать
при
солевой
обработке
поверхностей не более 3—4 составов
раствора: при темпера¬
туре —11 . .. — 20 °С концентрации 224 кг/м3; при —21. ..
—30 °С
—
315 кг/м3; при —30 .. . —40 °С
—
355 кг/м3, при
—40...—50 °С
—
385 кг/м3.
В зимних условиях Сибири и Крайнего Севера уплотне¬
ние связных грунтов вызывает особые трудности при воз¬
ведении земляных сооружений. Сказывается несовершенст¬
во как технологии, так и
средств уплотнения грунтов при
наличии мерзлых комьев и быстрого смерзания грунта,
особенно в слоях малой толщины. Нередко, как показывает
практика, качество земляного сооружения, построенного в
зимнее время,
не
удовлетворяет требованиям технических
условий из-за любого нарушения технологии укладки и уп¬
лотнения грунтов и приводит к авариям.
Если технология отсыпки и уплотнения талых грунтов
в условиях умеренного климата требует комплекта машин
для комплексной механизации в составе экскаваторов, ав¬
томобилей-самосвалов, бульдозеров,
катков
статического
действия, автогрейдера и поливочной машины, то техноло¬
гия отсыпки и
уплотнения талых грунтов круглогодично
в условиях Севера, Сибири и Дальнего Востока много слож¬
нее,
и для комплексной механизации возведения насыпей
необходим комплект машин в составе экскаваторов, боль¬
шегрузных самосвалов; бульдозеров и автогрейдера для
планировки грунтов; бульдозера-корчевателя для уборки
мерзлых комьев; решетчатых или вибрационных катков;
компрессора для сдувания с карты снежного покрова; по¬
ливочной машины для полива раствором хлористого нат¬
рия на шлейфе уплотненного слоя с новым слоем; универ¬
сального теплового генератора для прогрева грунта в мес¬
274


тах примыкания уплотненного слоя и установки приготов¬
ления пены для утепления буртов талого связного грунта,
заготовленного в
период положительных температур.
Число машин в комплекте определяется объемом работ,
интенсивностью
укладки и уплотнения грунта, сроками
строительства.
54. УПЛОТНЕНИЕ ГРУНТОВ ОБРАТНЫХ ЗАСЫПОК
В СТЕСНЕННЫХ УСЛОВИЯХ
В стесненных условиях для уплотнения связных, мало¬
влажных,
а также несвязных
грунтов (засыпка пазух у
фундаментов зданий, устоев мостов, трубопроводов, под¬
ходов к мостам и т. д.)
можно использовать малогабаритные
вибрационные катки, пневмо- или электротрамбовки.
В стесненных условиях (у ростверков, свай, фундамен¬
тов, между колоннами, в
глубоких пазухах) нашли широкое
применение при уплотнении грунтов трамбующие машины
и
трамбующие плиты на экскаваторах. Эти машины обеспе¬
чивают
эффективное уплотнение всех разновидностей грун¬
тов.
Уклон поверхности слоя грунта, уплотняемого трам¬
бующей машиной, не должен превышать в поперечном на¬
правлении 9 % и в продольном 18 %.
Уплотнение грунта трамбующими машинами и плитами
следует производить на расстоянии
не ближе 1 м от зданий
и
сооружений при строгом соблюдении техники безопасно¬
сти
во избежание повреждений сооружений. Уплотнение
грунта в пристенной зоне, непосредственно примыкающей к
этим
конструкциям, выполняется с помощью пневмо- или
электротрамбовок.
Уплотнение грунта в траншеях выполняют вслед за
укладкой трубопроводов. Траншеи засыпают грунтом по¬
слойно и разравнивают горизонтальными слоями.
В не¬
посредственной близости от
трубопровода грунт уплот¬
няют с соблюдением мер против повреждения трубопрово¬
дов и их изоляции.
В местах переездов и пересечений траншей с дорогами
уплотнение грунта следует выполнять с особой тщательно¬
стью. На участках пересечения с подземными коммуника¬
циями или кабелями, проложенными в пределах глубины
траншеи, засыпка последней должна производиться слоями
толщиной не более 0,1 м, с тщательным уплотнением грун¬
та. Слои однородного грунта должны быть уплотнены оди¬
275


наковым количеством проходок или ударов грунтоуплотня¬
ющего оборудования.
Каждую последующую проходку грунтоуплотняющей
машины по
одному и тому же следу не рекомендуется произ¬
водить до тех
пор,
пока вся ширина насыпи не будет пере¬
крыта следами предыдущей проходки грунтоуплотняющей
машины. Каждый последующий ход машины должен пере¬
крывать предыдущий на 10...15 см.
При уплотнении трамбовочными плитами в основаниях
зданий или сооружений верхний слой грунта, разрыхлен¬
ный трамбованием, по окончании поверхностного уплотне¬
ния
следует доуплотнять легкими ударами трамбовок или
более легкими уплотняющими машинами другого типа.
Следует учитывать силу воздействия грунтоуплотняю¬
щего оборудования и в местах примыкания грунта к эле¬
ментам
зданий и сооружений производить уплотнение с
большой осторожностью на расстоянии, определяемом про¬
ектом
производства работ. Уплотнение небольших объемов
грунтов в стесненных условиях производят трамбовками.
Вибрирование следует применять для уплотнения не¬
связных и малосвязных
грунтов, содержащих не более 6 %
глинистых
фракций, а также песчано-гравелистых грунтов.
Грунт уплотняют вибрационными катками
по
круговой
схеме движения
или челночным способом.
Грунты с толщиной слоя 0,4...0,5 м следует уплотнять
вибрационными катками с величиной возмущающей силы
50... 100 кН тремя-четырьмя проходками по одному месту.
Песчаные грунты на глубину до 1,5 м можно уплотнять
вибрационными катками с величиной возмущающей силы
180...280 кН. Число проходок вибрационного катка по одно¬
му следу ориентировочно можно принять равным 2, 3, 4 и 5
при толщине слоя грунта соответственно 0,5; 0,75; 1 и 1,25 м.
Самопередвигающиеся машины надо применять при уп¬
лотнении несвязных грунтов, отсыпаемых слоями до 0,8 м
на
прямолинейных участках небольшой длины, захватками
50... 100
м, с продольным уклоном уплотняемой поверх¬
ности не более 10 % и поперечными уклонами не более 5 %.
Гидровиброуплотнение грунта следует начинать с повы¬
шенных точек продольного профиля траншеи. Грунт, за¬
сыпанный в пазухи между стенкой траншеи и трубопрово¬
дом, необходимо уплотнять лишь после засыпки траншей в
уровень с шелыгой трубы. Образовавшиеся в грунте при
гидровиброуплотнении
воронки
необходимо
заполнить
этим же
грунтом.
276


55. УПЛОТНЕНИЕ ПРОСАДОЧНЫХ ГРУНТОВ
И УСТРОЙСТВО ГРУНТОВЫХ ПОДУШЕК
Прочность и устойчивость зданий и сооружений, возво¬
димых на просадочных грунтах, должна обеспечиваться:
устранением просадочных свойств грунта или проход¬
кой всей его толщи фундаментами;
предохранением грунта оснований от проникновения
влаги путем отвода поверхностных вод и устранения воз¬
можности просачивания в грунт производственных вод;
применением конструкций зданий и сооружений, при¬
способленных к просадкам оснований.
Просадочные свойства грунтов,
в
современных условиях
устраняются двумя основными методами: поверхностным уп¬
лотнением тяжелыми
трамбовками (наиболее распространен¬
ный метод), устройством грунтовой подушки.
При толщине просадочных грунтов более 15...20 м при¬
меняют уплотнение их глубинными грунтовыми сваями, а в
последние годы
—
устройство буронабивных бетонных свай,
а также метод предварительного замачивания грунтов ос¬
нования.
Предварительное замачивание грунтов основания сле¬
дует применять для устранения просадочных
свойств
грун¬
та только в нижних слоях, начиная с
глубины 5...9 м.
Для
полного устранения просадочных свойств грунтов в преде¬
лах всей толщи предварительное замачивание комбинируют
с
уплотнением верхнего слоя грунта тяжелыми трамбовка¬
ми, грунтовыми сваями или устройством грунтовой подуш¬
ки.
Перед замачиванием котлована дно его необходимо пред¬
варительно взрыхлить на глубину 0,1...0,15 м. Залитый во¬
дой котлован выдерживают не менее суток, затем приступа¬
ютк
работам по
уплотнению грунтов.
Уплотнение оснований тяжелыми трамбовками произ¬
водится в котловане, предназначенном для устройства фун¬
даментов, путем свободного сбрасывания трамбовки мас¬
сой 2...7 тс высоты 5...6 м, что обеспечивает создание уп¬
лотненного слоя толщиной 1,5...3,5 м. Толщина уплотня¬
емого слоя зависит от массы трамбовки, площади ее рабочей
поверхности, высоты сбрасывания и числа ударов по одно¬
му месту, а также вида,
прочности, структурных связей,
плотности и влажности грунта.
Поверхностное уплотнение грунта тяжелыми трамбов¬
ками должно обеспечивать полное устранение его проса-
277


дочных свойств в пределах слоя толщиной не менее 1,5 м,
а при устройстве грунтовых подушек —на всю их
толщину.
По опытным данным плотность скелета у поверхности
уплотняемого грунта в большинстве случаев составляет
1,7...1,9 г/см 3, при степени влажности, равной оптималь¬
ной. Обычно величина понижения трамбуемой поверхности
грунта составляет 20...40 см при массе трамбовок 3...3,5 т
и 30...60 см при массе трамбовок 5 т.
Поверхностное уплотнение грунта тяжелыми трамбов¬
ками
производится
до
отказа
отдельными
полосами
шириной 0,9 d9 где d —
диаметр трамбовки (рис. 122) с пере¬
крытием следов и каждой полосы на 0,1 d. Величина отказа
принимается 0,5...2 мм в зависимости от вида грунта.
До начала работ по уплотнению тяжелыми трамбовками
просадочных грунтов в основаниях под фундаменты зда¬
ний и сооружений должна быть закончена выемка грунта
из котлована. Учитывая понижение отметок дна котлована
при уплотнении, разработку его производят с недобором до
проектной отметки. Величина недобора устанавливается по
результатам опытного уплотнения и ориентировочно при¬
нимается 0,25...0,6 м. Если по окончании рытья котлована
и
планировки дна влажность грунта окажется недостаточ¬
ной, необходимо грунт замочить для придания ему опти¬
мальной влажности.
При уплотнении грунта в основании фундаментов с раз¬
личной глубиной заложения уплотнение
надо
произво¬
дить начиная с высоких отметок и последовательно переходя
к низким.
По окончании поверхностного уплотнения верхний слой
грунта толщиной 7... 10 см, разрыхленный трамбованием,
доуплотняется легкими ударами трамбовки, сбрасываемой
с высоты 0,5...1 м. Если полученное в результате уплотне¬
ния понижение дна котлована превышает величину уста¬
новленного недобора до проектной отметки, необходимо про¬
извести выравнивание дна котлована подсыпкой такого же
грунта с последующим его уплотнением.
278


В зимних условиях поверхностное уплотнение рекомен¬
дуется производить только при талом состоянии грунта.
Для этого котлованы разрабатывают непосредственно пе¬
ред трамбованием участками, размеры которых определя¬
ются
суточной производительностью применяемых меха¬
низмов.
Поверхностное уплотнение в зимний период целесооб¬
разно производить при среднесуточной температуре воз¬
духа не ниже минус 10 °С, при которой глубина суточного
промерзания грунта не превышает 10 см.
Опыт поверхностного уплотнения просадочных грунтов
зимой в районах Волгограда и Новосибирска при естествен¬
ной влажности 7... 11 %, что на 2...4 % ниже оптимальной
показал, что
при 14...20 ударах по одному следу трамбов¬
ками массой 2...3 т, сбрасываемых с высоты 4...5 м, удалось
получить достаточно уплотненный слой толщиной 1,5...2 м.
Подготовка оснований путем устройства грунтовых по¬
душек в целях устранения просадочных свойств грунта про¬
изводится следующим образом. Отрывают котлован глуби¬
ной, превышающей заложение фундамента на
принятую
толщину грунтовой подушки. Грунт, разрыхленный при
планировке дна котлована, уплотняют и отсыпают грунто¬
вую подушку горизонтальными слоями из местного однород¬
ного лессового
грунта оптимальной влажности. После уп¬
лотнения одного слоя до требуемой плотности производят
отсыпку и уплотнение следующих слоев.
Засыпку котлованов вокруг фундаментов и траншей пос¬
ле
прокладки трубопроводов, подготовку оснований под
полы и отмостки производят горизонтальными слоями из
местного
грунта оптимальной влажности. Уплотнение грун¬
тов
при устройстве подушек и обратных засыпок осущест¬
вляют
трамбованием или укаткой. При большом объеме и
фронте работ, достаточном для
маневрирования
машин,
целесообразно применять тяжелые катки на пневмоколес-
ном
ходу и кулачковые катки.
При ограниченном фронте
работ, например при устройстве грунтовых подушек под
фундаменты жилых домов, засыпке котлованов и
траншей,
целесообразно использовать самоходные катки, скреперы-
катки, трамбующие машины и механические трамбовки.
56. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РАБОТ ПО УПЛОТНЕНИЮ ГРУНТА
При устройстве грунтовой подсыпки под полы, обратных
засыпках котлованов и
траншей, возведении земляного по¬
лотна автомобильных и железных дорог постоянно контро-
279


лируют соответствие производимых работ проекту и тре¬
бованиям технических условий, качество подготовки основа¬
ний, степень уплотнения и влажность грунта.
За качеством работ по укладке и уплотнению грунта сле¬
дует вести систематические контрольные наблюдения, ор¬
ганизуемые силами строительной организации, представи¬
телями технического
надзора заказчика и лицами, инспек¬
тирующими строительство.
Непосредственное осуществление контроля за
плот¬
ностью и влажностью
грунта, уложенного в насыпь или
траншею, возлагается на полевую грунтовую лабораторию.
На полевую грунтовую лабораторию также возлагаются:
а) проверка качества грунтов в выемках,
карьерах и
резервах с целью установления возможности их использо¬
вания для отсыпки насыпей;
б) проведение пробного уплотнения грунта с целью уточ¬
нения
требуемого количества ударов (проходок) грунтоуп¬
лотняющих машин по одному и тому же следу, а также тол¬
щины отсыпаемого слоя;
в) участие в освидетельствовании скрытых работ и их
приемке.
При контроле укладки грунта проверяют:
качество выполненных
работ по подготовке основания;
соответствие
состава
грунта принятому в проекте;
наличие в отсыпанном слое
растительных и гумусирован¬
ных
грунтов, торфа, древесины, корней и сильно минерали¬
зованных
переувлажненных и засоренных строительным
мусором грунтов;
толщину отсыпаемого слоя;
соответствие толщины слоя отсыпаемого грунта приня¬
тому способу уплотнения;
количество проходок или ударов уплотняющих
меха¬
низмов по
уложенному слою;
соответствие типа и массы грунтоуплотняющего оборудо¬
вания
установленной норме;
подготовку поверхности ранее уплотненного слоя для
отсыпки на него последующего слоя.
В процессе подготовки оснований проверяют тщатель¬
ность
очистки
поверхности основания от растительного
слоя, удаление линз и прослоек сильно засоленных грунтов
или илистых отложений и т. д.
Отбор образцов для определения состава и плотности
грунтов, оснований производят из шурфов на глубину 0,5 м
280


и более по сетке, определяемой местными условиями в за¬
висимости от литологического состава грунтов.
Величину отсыпаемого слоя проверяют с помощью мел¬
ких
шурфов, замеряя его толщину или погружая металли¬
ческий стержень (щуп) в свежеотсыпанный слой до уплот¬
ненной поверхности предыдущего слоя.
В зимнее время года дополнительно проверяют выпол¬
нение условий относительно количества мерзлого грунта,
допускаемого при возведении
насыпи
или
при
засыпке
траншей.
Для насыпей с нормируемой плотностью грунта основ¬
ным критерием качества выполняемых работ является со¬
ответствие
фактической плотности уложенного грунта тре¬
буемой.
Основными методами определения
плотности
скелета
грунта, уложенного в сооружение, являются:
для глинистых и песчаных грунтов
—
взятие
проб уло¬
женного
грунта с ненарушенной структурой металлически¬
ми
цилиндрами или режущими кольцами и определение мас¬
сы и влажности грунта;
для грунтов гравелисто-галечниковых
и
мелкозернистых
с включением
крупных фракций
—
взятие
проб с нарушен¬
ной структурой из шурфа с последующим замером объема
шурфа (путем засыпки его сухим песком), определением мас¬
сы и влажности
образца грунта.
Наряду с широко распространенным определением плот¬
ности грунта по плотности его скелета в последнее время
по¬
лучает распространение метод, основанный на использова¬
нии изотопов.
Распределение проб в плане и по высоте при устройстве
грунтовых подсыпок под полы, обратной засыпке, котлова ¬
нов и траншей, возведении земляного полотна должно быть
равномерным, с тем чтобы этими пробами была обеспечена
проверка степени плотности всех слоев грунта в различных
частя х соор ужен и я.
Число отбираемых проб для проверки плотности скеле¬
та уплотненного грунта устанавливается в каждом конкрет¬
ном случае в зависимости от характера и объема работ, ха¬
рактеристики грунта и местных условий.
Ориентировочно порядок отбора проб принимают сле¬
дующий:
на дорожной насыпи пробы берут на расстоянии 20...
30 м с обеих сторон проезжей части;
281


на насыпях вертикальной планировки пробы отбирают в
шахматном
порядке через 20...40 м;
в засыпаемых траншеях пробы берут по оси траншеи;
в
обратных засыпках пазух
и около граней сооружения
пробы отбирают на расстоянии от них не более 0,2 м;
в
гидротехнических
сооружениях (плотинах, дамбах)
пробы отбираются в карьерах и насыпи.
При толщине уплотняемого слоя до 30 см пробы отбира¬
ют из его
средней части, при большей толщине производят
отбор двух проб по высоте
слоя.
При линейных работах
пробы рекомендуется отбирать в шахматном порядке.
Место отбора проб должно фиксироваться замером рас¬
стояний от осей сооружения или других разбивочных зна¬
ков.
При отборе проб в полевую книжку записывают: дату
отбора пробы, пикет, расстояние от оси соор ужения, номер
цилиндра. При отборе проб уплотненного грунта необхо¬
димо обеспечить сохранность структуры и плотность
грунта,
которые он имеет в насыпи. В случае недоуплотнения грун¬
та надо выяснить причины и принять меры к доведению плот¬
ности до требуемой проектом.
Недоуплотнение грунта может быть
вызвано
наруше¬
нием
правил производства работ и неправильным использо¬
ванием механизмов; недостаточной работой уплотняющего
механизма.
Доуплотнение грунта достигается увеличением числа
проходок (ударов) уплотняющих машин
при обеспечении
требуемой влажности грунта.
Сводку результатов лабораторных определений плот¬
ности и влажности грунта составляют за каждую смену. Кро¬
ме того,
в сводке отмечают замеченные во время отбора
проб и проверки уплотнения грунта недостатки, касающие¬
ся состава и влажности грунта, порядка его отсыпки и уп¬
лотнения.
Если грунт подвергали доуплотнению и отбирали пов¬
торные пробы, то в итоговый журнал вносят величины плот¬
ности и влажности, полученные после
отбора повторных
проб.
Методы лабораторных испытаний плотности грунтов,
уложенных в тело насыпей, определяются ГОСТ 22733—77.
Контролировать качество уплотнения
грунтов
можно
следующими наиболее распространенными методами: стан¬
дартным, режущими кольцами, радиоизотопными, зондиро¬
ванием, вдавливанием штампа, парафинированием, методом
лунок.
282


Выбор того или другого метода зависит от оснащенности
лаборатории оборудованием, характера сооружения, объема
возводимой насыпи и их классности.
Методом стандартного уплотнения определяют опти¬
мальную влажность и максимальную стандартную плот¬
ность с помощью прибора СоюздорНИИ.
Метод режущих колец при определении плотности ске¬
лета грунтов в насыпях основан на определении плотности
влажного
грунта в объеме металлического кольца вмести¬
мостью 300...400 см3 (d ft=l), вдавленного в уплотненный
слой, и влажности этого грунта.
В условиях полевых лабораторий метод режущих колец
из-за простоты является наиболее приемлемым и распрост¬
раненным.
В настоящее время получили наибольшее распростране¬
ние в строительной практике радиоизотопные методы, так
как
грунтовые полевые лаборатории на крупных земляных
сооружениях были оснащены приборами,
в
которых исполь¬
зуется поглощение и рассеяние гамма-излучения и нейтро¬
нов.
Метод статического и динамического зондирования как
один из видов контроля степени уплотнения грунтов
в на¬
сыпях и
обратных засыпках является наиболее оператив¬
ным и
простым из всех существующих методов контроля.
Метод вдавливания штампа применяют для определе¬
ния
прочности грунтовых оснований. В частности, этот ме¬
тод широко используют для контроля качества уплотне¬
ния
грунтов оснований под полы промышленных зданий и
под фундаменты.
Метод парафинирования применяют преимущественно
при контроле за уплотнением грунта в зимних условиях.
Метод лунок используют при укладке обратных засыпок
из щебенистых крупнообломочных грунтов или из грунта с
мерзлыми комьями.
Качество уложенного в теле насыпи грунта можно счи¬
тать
допустимым, если число контрольных проб с плот¬
ностью
грунта, отклоняющейся от заданной проектом, не
превышает 10 % общего числа контрольных проб, взятых
на
участке,
и плотность скелета
грунта в пробах должна
быть не более чем на 0,5 г/см3 ниже плотности требуемой
(минимальной).
На просадочных грунтах при уплотнении их тяжелыми
трамбовками качество работ можно также определять путем
контрольного определения отказа в любой точке котлована
283


под фундаменты. Уплотнение признается удовлетворитель¬
ным, если понижение отметки основания под действием уда¬
ра трамбовки не превышает величины установленного отка¬
за. Контрольное определение отказа производят двумя уда¬
рами трамбовки при сбрасывании ее с высоты, принятой при
производстве работ, но не менее 4 м. Если по данным конт¬
рольного трамбования замеренная величина отказа окажет¬
ся больше принятой, производят дополнительное трамбо¬
вание.
Контрольное трамбование выполняется трамбовкой
с такой же массой, которая применялась при трамбовании
грунта. Контрольное трамбование производят после до¬
полнительного уплотнения разрыхленного поверхностного
слоя
грунта.
Глава 11. ПОДГОТОВКА СКАЛЬНЫХ
И МЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ К РАЗРАБОТКЕ
По мере освоения и развития северных и восточных
райо¬
нов нашей страны возрастают объемы работ, выполняемых
в скальных и
мерзлых грунтах. Так, например, объем работ
по сооружению
земляного полотна на железных дорогах,
выполняемых в мерзлых грунтах, возрос до 40 %.
Перед разработкой землеройными машинами скальные
и
мерзлые грунты должна быть определенным образом под¬
готовлены. Подготовка грунтов заключается в разрушении
их механическим способом, дроблении с помощью взрыва,
способом оттаивания (тепловым способом).
57. РАЗРУШЕНИЕ ГРУНТОВ ПАДАЮЩИМ ГРУЗОМ
В строительстве, в частности при разработке мерзлых
грунтов, широкое применение получил механический спо¬
соб рыхления с помощью разного рода падающих грузов
—
клиньев-
и
шаров-баб, навешиваемых на механических
экскаваторах, оборудованных решетчатой стрелой. При та¬
ком
способе рыхления
грунтов опасность представляют
разлетающиеся комья грунта. Опытом установлено,
что
дальность разлета кусков грунта зависит от
угла падения
клина-бабы:
угол падения клинового
устройства, град . .
70
80
90
наибольшая
дальность
отлета кусков Lmaχ, м
24
19
15
284


Эти данные позволяют установить зону безопасности ра¬
боты таких устройств от места падения груза. Расстояние
от места падения груза должно быть в направлении от эк¬
скаватора, как указано выше, а в
направлении к экскава¬
тору
—
0,85 Lmax. Если в последнем случае расстояние до
экскаватора меньше требуемого, кабина машиниста должна
быть оборудована защитным устройством.
58. ПОДГОТОВКА ГРУНТОВ РЫХЛИТЕЛЯМИ
Для рыхления плотных и мерзлых грунтов, а также тре¬
щиноватых скальных пород широкое применение получили
рыхлители, устанавливаемые на тракторах.
Такие рыхлители, оборудованные тремя или пятью стой¬
ками с зубьями, к тракторам тяговым
усилием 100 кН, рых¬
лят плотные
грунты на глубину 0,4...0,5 м. Для рыхления на
большую глубину применяют одностойковые рыхлители,
устанавливаемые на тракторах с тяговым усилием 170...
220 кН. Одностойковые
рыхлители наиболее эффективны
при рыхлении грунтовУ—VI групп, а также для подготовки
к
разработке мало- ,
средне-
и сильно трещиноватых скаль¬
ных пород и мерзлых грунтов.
В зависимости от глубины рыхления для обеспечения
требуемой кусковатости грунта и достижения максималь¬
ного объема разрыхленного грунта за один проход опреде¬
ляется
расстояние между смежными проходами. Образую¬
щиеся между смежными проходами зоны неразрыхленной по¬
роды в нижней части разрабатываемого слоя
разрушают
дополнительными перекрестными проходами рыхлителя.
Расстояние между перекрестными проходами в 1,2... 1,5 раза
больше расстояния между основными проходами. Направ¬
ление
перекрестных
проходок принимают под углом 60...
90
o
к основным.
Угол рыхления й сопротивление рыхлению взаимосвя¬
заны. Увеличение или уменьшение угла рыхления сопровож¬
дается изменением лобового сопротивления зубу. Оптималь¬
ные значения
угла рыхления а (рис. 123) при работе в полу-
скальных грунтах изменяются от 30 до 45 °.
При рыхлении
мореных глин с включением валунов угол рыхления дол¬
жен составлять 50...55 °.
У большинства рыхлителей в начале заглубления зу¬
бьев угол рыхления достигает 60...80°,
что обеспечивает
их
заглубление. По мере заглубления величина угла рых¬
ления
уменьшается. Угол заострения зуба ω принимается
285


Рис.
123. Схема разрушения
грунта однозубым рыхлителем
таким, чтобы при любом его заглублении задний угол φ
был равен 5...7° [171. Уменьшение заднего угла сопровожда¬
ется увеличением скорости изнашивания зуба и сопротивле¬
ния рыхлению. Длину проходок рыхлителя для получения
эффективной производительности следует принимать 100...
300 м.
Навесные рыхлители нашли широкое применение для
рыхления плотных грунтов на вскрышах, при разработке
котлованов, при строительстве автомобильных и железных
дорог.
59. ПОДГОТОВКА ГРУНТОВ МОЛОТАМИ
В настоящее время для производства работ по рыхле¬
нию плотных и мерзлых грунтов широкое применение на¬
ходят
пневматические
(табл.
126) и
гидравлические
(табл. 127) молоты, которые монтируются на оборудование
обратной лопаты.
Опыт работы показывает, что работа
гидравлических молотов более бесшумна, менее загрязняет
окружающую среду.
126. Технологические параметры пневматических молотов
для экскаваторов
Размерная группа экскаватора
Показатель
2
3
4
Марка молота
ПН-1300
ПН-1700
ПН-2400
Энергия удара, кДж
1,3
1,7
2,4
Частота ударов, с*1
500
400
325
Рабочее давление
воздуха,
МПа
0,5
0,5
0,5
Расход воздуха, m3 mhh
9
10
14
Масса ударника, кг
32,1
59
70
>
пневмомолота,
кг
390
490
560
286


Рис. 124. Энергоемкость разру¬
шения
грунта в зависимости
от
силы
прижатия рабочего
органа молота
ПН-1300;
2 — ПН-1700;
3-
ПН-2400
По основным показателям (энергии удара, числу ударов
в
единицу времени) все молоты могут быть подразделены на
четыре группы: легкие, средние, среднемощные и мощные.
Для рыхления мерзлых и скальных грунтов наиболее
эффективными являются дробители третьей группы (масса
700...750 кг, энергия удара 1500...2000 Дж, частота ударов
6,6...1 lc~1). Хорошие результаты получаются не только на
рыхлении грунтов, но и при дроблении негабаритов объе¬
мом до 1... 1,5 м3 в породах средней и повышенной прочно¬
сти.
Установлено, что наиболее эффективное расстояние ус¬
тановки
зуба рыхлителя от стенки разрабатываемого грун¬
та
зависит
от
его
плотности
(С= 180...220) и составляет
3...4,5 ширины рабочего органа. Производительность обо¬
рудования 8... 10 м3/ч, что объясняется равными парамет¬
рами молотов и свойствами грунтов.
Для повышения эффективности разрушения рабочий ор¬
ган следует пригружать с помощью гидросистемы экскава¬
тора.
Существует
оптимальная <
величина
пригрузки
(рис. 124).
127. Технологические параметры гидравлических молотов
для экскаваторов
Показатель
СП-70
СП-71
СП-62
МУР-1250
Размерная группа экскава¬
тора
3
4
4...5
3
Энергия удара, кДж
3,5
3,5
9
18
Частота ударов, мин-1
125
ПО
120
50
Ширина полосы рыхления, м
Производительность, м3/ч
5
6
8
5
23
30
70
150
Масса ударника, кг
201
—
600
1250
»
молота, кг
740
750
2100
—,
287


Средняя производительность при рыхлении мерзлых
грунтов пневмомолотом на экскаваторе 3-й размерной груп¬
пы составляет 15 м3/ч.
60. ПОДГОТОВКА ГРУНТОВ ЗАХВАТНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ
И РЫХЛИТЕЛЬНЫМИ ЗУБЬЯМИ
При малых объемах работ рыхление грунтов производят
различного рода упорно-захватными устройствами, уста¬
навливаемыми
на
рабочем оборудовании экскаваторов в
качестве сменного
органа.
В зоне умеренного климата приспособление (рис. 125)
обеспечивает разработку грунта, промерзшего на
глубину
1...1,1 м.
Для разработки мерзлого грунта необходимо, чтобы упор
рукояти (рис. 125, а) опирался на поверхность рядом с
кромкой забоя. Затем ковшом
начинают отрыв мерзлого
грунта и наполнение ковша, при этом производительность
достигает 30...40 м3/ч.
На рис. 125, б представлена другая конструкция упор¬
но-захватного устройства для гидравлического экскаватора
4-й размерной группы, оборудованного обратной лопатой.
Устройство предназначено для разработки мерзлых грунтов
с
погрузкой в автотранспорт. При работе экскаватора обо¬
рудование поворачивающимся упором опирается о верхнюю
поверхность забоя. При включении гидроцилиндра рукояти
траверса поворачивается и через штанги ковш поворачива¬
ется вместе с рукоятью. При этом происходит наполнение
ковша.
В Главмосстрое внедрено захватно-клещевое устройство
для гидравлического экскаватора 4-й размерной группы
с
обратной лопатой. Устройство устанавливается на
руко¬
яти
экскаватора (рис. 126, а) и предназначено для разра¬
ботки мерзлых грунтов. Силы, возникающие на зубьях рых¬
лителя и ковша, направлены одна к другой, что снижает
нагрузки. Показатели работы клещевых захватов даны в
табл. 128. На захватно-клещевом устройстве второго типа
(рис. 126, б) установлен дополнительный зуб, которым мож¬
но самостоятельно производить рыхление мерзлого грунта,
работая снизу вверх.
На рис. 127, а
представлено устройство зуба рыхлителя
на экскаваторе 4-й размерной группы, оборудованного об¬
ратной лопатой, для рыхления плотных грунтов. Вреза-
288


δ)
fe Рис. 125. Упорно-захватное устройство для разрушения мерзлого
b грунта
,
а—
на
ЭО-4Н2; б —
на
ЭО-3322А; / —
опора; 2 —
напорный вал; 3 —
раскос;
4—
стрела; 5 —
неподвижная обойма
полиспаста; 6—верхняя
часть опоры;
7—
пята
опоры; 8 —
упорная балка; 9 — рабочая часть упора; 10 —
рукоять;
11— блок тягового каната; 12 —
раскос; 13 —
рама упорная;
14—
гидроци¬
линдр поворота ковша и рукояти; 15 — рукоять; 16 — ковш
Рис. 126. Захватно-клещевое устройство для экскаватора 4-й раз¬
мерной группы для разрушения мерзлых грунтов
а—с тремя зубьями; б — с двумя зубьями
Рис. 127. Зуб-рыхлитель
а —для
механического экскаватора; б —
для гидравлического экскаватора
Ю Зак. 1901
289


Рис. 128 . Рыхлительные
зубья-клинья
для гидравлических
экскаваторов
а
—
обычной формы; б —
для работы с упором задней гранью; в —
зуб рыхлителя с дополнительными ножами;
г
—
характер
изменения
усилия на зубе-рыхлителе различной конструкции
ние в плотный грунт осуществляется за счет массы стрелы и
рукояти.
Более эффективен зуб-рыхлитель, установленной на
экскаваторах с гидравлическим приводом, на которых вре¬
зание зуба осуществляется под действием массы экскавато¬
ра и усилий в гидроцилиндрах стрелы и рукояти. Зуб-рых¬
литель гидравлического экскаватора (рис. 128) может из¬
менять свое положение относительно
рукояти. При этом
изменяется и
усилие на зубе.
На экскаваторах с гидравлическим приводом могут быть
применены два типа конструкции зуба-рыхлителя. В первой
конструкции (рис. 128, а) расстояние от шарнира до режу¬
щей кромки зуба больше, чем
расстояние от шарнира до
любой, даже задней, плоскости зуба. Такая конструкция
128. Показатели работы захватных устройств
для разработки мерзлого грунта на экскаваторах
Пок аза те ль
Конструкция устройства
захватно-опорная
захватно-клещевая
Размерная группа
4
3
4
3
Глубина рыхления, м
Усилие на зубьях, кН
1,1
1,1
1,3
1,з
30
35
60
38
Производительность, No3/ч
30
40
35
40
290


129. Основные технологические параметры
зубьев-рыхлителей экскаваторов
Показатель
Конструкция
без упорной площадки
с упорной
площадкой
Размерная группа экскава¬
3
3
3
4
4
5
тора
Радиус,
описываемый
0,67
1,1
1,1 0,67
1,1
1.3
кромкой зуба, м
Ширина режущей кромки, м
90
90
90
90
90
90
Усилие, кН
100
70
90
130
90
250
130. Показатели работы зубьев-рыхлителей
Размерная
группа
экскаватора
Схема
работы
Число ударов
динамического
пл отно мера
Производи¬
тельность,
м3/ч
Трудоем¬
кость пере¬
оборудова¬
ния, мин
3,4
Резанием
220
42
19
4
То же
207
30
20
4
Сколом
207
40
20
позволяет разрабатывать грунт методом резания. Во вто¬
рой конструкции (рис. 128, б) расстояние от шарнира до
определенного места задней плоскости корпуса зуба больше,
чем
расстояние от шарнира до режущей кромки зуба. При
такой конструкции в начальный момент происходит вреза¬
ние зуба в грунт, а затем после поворота зуба на определен¬
ный угол задняя плоскость
корпуса (опорная площадка)
упирается в целик грунта, изменяя плечо приложения сил.
Усилие на зубе рыхлителя увеличивается (рис. 128, в) и
происходит скол
грунта. Технологические параметры и
эффективность работы зубьев-рыхлителей приведены в
табл.
.
129 и 130.
61. ПОДГОТОВКА ГРУНТОВ КОВШАМИ С АКТИВНЫМИ ЗУБЬЯМИ
Для подготовки и разработки скальных и мерзлых грун¬
тов
применяют также ковши
прямых
и
обратных лопат экс¬
каваторов с зубьями активного действия.
На рис. 129 представлен ковш с зубьями активного
действия, предназначенный для механической разработки
мерзлых и скальных грунтов. Эти ковши отличаются от
10*
291


Рис. 129. Ковш с зубьями активного действия
/—
компрессор;
2—
ресивер; 3— рукав от компрессора к экскавато¬
ру; 4— горизонтальная
труба; 5—флюгерное
устройство;
6'
—
проме¬
жуточная опора; 7 —
рукав от экскаватора к ковшу; 8 —-
ковш; 9 —
манометр
обычных наличием ударных зубьев с пневмомолотами, уста¬
новленными в
корпусе передней стенки ковша. Сжатый воз¬
дух к пневмомолотам поступает от передвижного компрессо¬
ра (табл. 131). Применение таких ковшей на
строительстве
вторых путей железных дорог
позволило осуществлять ра¬
боты без остановки движения. Особенно эффективно при¬
менение
таких
ковшей
на
разработке мерзлых грунтов
(табл. 132).
Сменный ковш
прямой лопаты с зубьями активного дей¬
ствия
значительно
увеличивает производительность при
разработке скальных грунтов по сравнению с разработкой
их отбойными молотками.
Только за два года эксплуатации экскаватора с таким
ковшом
удалось высвободить большое число рабочих от
131. Основные технологические параметры ковшей
активного действия
Показатель
Размерная группа
4-я
5-я
6-я
Масса ковша, кг
2250
2480
2480
Объем ковша, м3
0,6
0,9
1,1
Число пневмомолотов
3
3
3
Молот
мк-з
МК-4
МК-4
Энергия удара, Дж
800
1000
1000
Частота ударов, с-1
10
9,5
9,5
292


Рис. 130. Ковш активного дейст¬
вия
с зубьями ударно-отрывного
разрушения грунта
1—
зуб;
2—
ограничитель;
3—экс¬
центрик; 4 —
гидромотор
тяжелого
ручного труда и обеспечить экономический эф¬
фект. Ковш позволяет с достаточной точностью разрабаты¬
вать
дно
и
откосы
котлованов
и
траншей, допускает
проведение работ в черте города и в стесненных условиях
строительных площадок и действующих объектов. Ковш
эффективен также для
работы под водой при отрывке
прибрежного котлована.
Ковш с зубьями активного действия до списания отра¬
батывает 800 ...850 машино-смен
(6500 ... 7000 моточасов)
и
обеспечивает
выработку 26... 28
тыс.
м3
скальных
пород. В зависимости от условий работы средняя произво¬
дительность составляла 32...40 м3/смену.
В МИИТе был разработан и испытан ковш экскаватора
активного действия с зубьями, которые совершают ударно¬
отрывное разрушение (рис. 130). Зубья установлены в
качающейся направляющей, которая дает возможность рабо¬
чей кромке ковша двигаться не только
в
горизонтальной
132. Сопоставление стоимостей способов разработки
скальной породы экскаваторами Э-10011Д и ЭО-4112Б
Стоимость разра¬
ботки 1 м3 грунта,
руб.
Разработка пос ле рыхления:
взрывом
0,91
клином -молотом ..... ..
2,27
То же, ковшом с активными зубьями
0,49
.293


плоскости, осуществляя удары, но и в вертикальной, отры¬
вая стружку грунта.
Активизация процесса разработки мерзлого грунта по¬
средством использования ударно-отрывного рабочего орга¬
на вызывает
резкое снижение горизонтальной составляющей
силы
резания.
Полевые испытания при сооружении траншеи показали,
что ковш активного действия удовлетворительно наполня¬
ется грунтом, а
вибрация способствует продвижению пос¬
леднего до передней части ковша.
62. ПОДГОТОВКА ГРУНТОВ ФРЕЗЕРНЫМИ
И БАРОВЫМИ МАШИНАМИ
Для разработки траншей в плотных грунтах применяют
фрезерные и баровые машины.
В процессе нарезания щелей дискофрезерными или ба¬
ровыми машинами, устанавливаемыми на тракторах с тя¬
говым
усилием до 100 кН, низ щелей на 1 3...1 4высоты засы¬
пается
разрыхленным грунтом,
что
позволяет
начинать
разработку мерзлых грунтов через 1...2 суток, не опасаясь
вторичного смерзания. Размер отдельных блоков в плане не
должен превышать 60×60 см при работе экскаватора с ков¬
шом объемом 0,65 м3 в транспорт и 90×90 см при работе в
отвал.
Имеются и другие виды работ сравнительно небольшого
объема, но связанные со значительными технологическими
трудностями. К таким относятся: нарезка
сливной призмы
и кюветов в мерзлых грунтах; доработка нижнего слоя
мерз¬
лого грунта толщиной 0,3...0,5 м в выемках; планировка
строительных площадок в зимний период и т. д .
Из перечисленных работ наиболее ответственной пред¬
ставляется
нарезка
сливной призмы
и кюветов, определяю¬
щая темп строительства земляного полотна.
В ЦНИИС Минтрансстроя разработана для выполнения
планировочных работ, нарезки сливных призм
земляного
полотна кюветов
фрезерная машина МРПК-1 12]. Эта ма¬
шина, прицепная к трактору,
состоит из
фрезы (рис. 131, а)
и метателя.
Разработанный грунт отбрасывается либо в автомобили-
самосвалы, либо в отвал. Машина может работать на насыпи
(рис. 131, б) или в выемке (рис. 131, в).
Фрезерный рабочий орган может быть цилиндрическим
или
профильным.
294


Рис. 131. Фреза для разработки прочных грунтов
а—
общий вид; б —
при работе на насыпи; в —
при работе в выемке
Большое значение имеет рациональная установка зу¬
бьев фрез.
Применяя зигзагообразную схему расстановки
зубьев, можно в 2...3 раза уменьшить нагрузки на
зуб фре¬
зы.
Сливную призму нарезают участками длиной 200 м за
несколько
проходов. Техническая производительность ма¬
шины составляет 40...60 м3/ч.
Механические рыхлители обычно используют в комплек¬
тес
другими машинами:
бульдозерами, скреперами, одно¬
ковшовыми
погрузчиками и экскаваторами с автомобилями-
самосвалами.
63. ПОДГОТОВКА ГРУНТОВ ВЗРЫВНЫМ МЕТОДОМ
Разрушение прочных (мерзлых и скальных) грунтов в
северных, северо-восточных районах и в районах умерен¬
ного климата
страны
выполняется
взрывным
методом
(табл. 133).
В зависимости от способа воздействия породоразрушаю¬
щего (бурового) инструмента на грунт используемые в нас¬
тоящее время буровые станки делятся на
станки ударного
вращательного и ударно-вращательного бурения.
Наиболее распространенное вращательное (шнековое)
бурение используют для бурения вертикальных и наклонных
скважин
диаметром 125...160
мм с помощью станков СБР-
125 и СБР-160 . Технологические параметры этих
станков
295


133. Методы взрывания твердых и скальных
пород
Назн ач ен ие взрыва
Метод взрывания
Условия
применения
Рыхление скаль-
Шпуровыми зарядами
ма-
При ■малых
объ¬
ных
и
твердых
ло го
диаметра;
котловыми
емах
работ
пород
зарядами в шпурах;
заря¬
дами в рукавах
Колонковыми зарядами; за¬
рядами в котловых скважи¬
нах
Минными камерами
При больших объ¬
емах работ
При массовом об¬
рушении
Отдельные валу¬
Рыхление и раскол Накладными
отдельными
отдельных глыб
зарядами
ны
Разработка вые¬
Минными камерами;
один Разработка
вые¬
мо к на выброс
или два
ряда
колонковых
зарядов в простых или кот¬
ловых скважинах
мок на выброс
приведены в табл. 134 . Там же даны параметры пневмоудар¬
ных станков.
Вращательное бурение применяют в мягких,
средней
крепости и крепких породах. Ударное и вращательно-удар¬
ное
бурение применяют в породах средней крепости и креп¬
ких с коэффициентом крепости /= 6...20 [ 11 ].
134. Основные технологические показатели буровых станков
Показатель
Вращательного
действия
Пневмоударные
2СБР-125
СБР-160
СБУ-1 25
СБУ-160
Показатель трудности буре¬
1...3
1...6
4...14 10.. .20
ния пород
Диаметр скважин, мм
125
160
125
160
Глубина бурения, м
25
32
18
32
Угол наклона скважины
к
горизонту, град
60...90
60...90 60 . ..90
60...90
Тип бурового инструмента
Резцы
Коронки
Осевое усилие, кН
4,9
17,6
4,9
4,9
Частота вращения бурового 50...30
50...30 27, 40, 80
0...60
инструмента, мин-1
Скорость
передвижения
0,3
—
0,85
—
станка, км/ч
Установленная
мощность,
2
10
3
20
кВт
Масса станка, т
2
10
5
16
296


Подготовка вечномерзлых грунтов может производиться
теми же способами, что и скальных и
мерзлых грунтов се¬
зонного
промерзания. Однако надо учитывать, что при рых¬
лении вечномерзлых грунтов взрыванием в летнее время
при больших разрывах между рыхлением и разработкой
грунта происходит его повторное смерзание, поэтому про¬
должительность разрыва
не
должна
превышать более
1...2 смен.
При подготовке мерзлого грунта на глубину до 1,5
м,
а также при доработке оснований котлованов и траншей
следует применять шпуровой и щелевой методы, а при глу¬
бине мерзлого грунта более 1,5 м
—
скважинный или ще¬
левой методы взрывания. При глубине
мерзлого слоя
0,4...0,8
м
применяют механические
способы рыхления
грунта.
Подготовка
скальных
и
вечномерзлых грунтов при
больших объемах выемок для автомобильного и железно¬
дорожного строительства,
а
также
разработке карьеров
выполняется в основном взрывным способом. Метод отделе¬
ния
полускальных и скальных пород от массива и дробле¬
ния их на
куски заданных размеров с помощью взрыва по¬
лучил самое широкое распространение.
Различают две стадии разрушения (дробления) скальных
пород: первичное дробление; дополнительное (вторичное)
дробление негабаритных кусков породы,
а
также
вырав¬
нивание подошвы уступа при глубоких выемках, обрушение
козырьков заколов и т. д.
Метод скважинных зарядов является наиболее распрост¬
раненным при больших объемах работ, он
предусматривает
размещение зарядов ВВ в
скваж инах
диаметром 105..
160 мм. В случаях когда в скважине или шпуре не размеща¬
ется расчетный заряд ВВ,
применяют метод котловых
зарядов. Котлы образуются в процессе расширения нижней
части скважины или
шпура простреливанием.
Метод шпуровых зарядов предусматривает размещение
заряда ВВ в шпурах диаметром до 75 мм и глубиной до 5 м.
Он применяется при малых объемах взрывных работ, вто¬
ричном дроблении негабаритов,
выравнивании подошвы
выемки и
уполаживании уступов.
Метод камерных зарядов (минных) предусматривает
размещение в специальных камерах сосредоточенных заря¬
дов ВВ массой от нескольких десятков до сотен тонн. Его
применяют при массовых взрывах на выброс и сброс для об¬
297


разования крупных выемок, траншей, котлованов, насыпей
и
перемычек,
в отдельных случаях плотин.
Качество взрыва оценивается прежде всего кусковатостью
взорванных
пород. Одним из важнейших показателей ка¬
чества взорванных пород является содержание негабарит¬
ных
кусков. Для дробления негабаритов и для вспомога¬
тельных
работ применяют метод накладных зарядов. Выход
негабаритов сравнительно невелик (до 8 % объема взорван¬
ной скальной породы), но разделка негабаритов традицион¬
ным взрывным способом приводит к повышению стоимости
и
трудоемкости работ.
При разработке скальных грунтов взрывание «на
рых¬
ление»
применяют,
когда коэффициент разрыхления
Kp=l,3...1,5. При взрывании полускальных и вечномерз¬
лых грунтов с целью обеспечения эффективной работы земле¬
ройного оборудования допустимо взрывание «на встряхи¬
вание» (Kp=l,l...l,2) [5].
При наиболее распространенной технологии ведения
взрывных работ «на рыхление» параметры буровзрывных
работ выбирают из условия:
обеспечения необходимой интенсивности и равномерно¬
сти
дробления грунтов (по кусковатости и коэффициенту
разрыхления);
соблюдения отметок, размеров и формы площадки и от¬
косов выемки в соответствии с проектом;
создания определенной формы и размеров развала,
а
также достаточного объема взорванной массы для обеспе¬
чения бесперебойной и производительной работы землерой¬
ной техники, экономичности и безопасности работ.
Для установления заданной степени дробления скаль¬
ных
грунтов и рационального соотношения
между экска¬
вационным
оборудованием и транспортными средствами
необходимо знать
величину максимальных размеров кусков
породы. Величина максимальных
кусков породы из
условия
прохождения и выгрузки их из ковша приведена в табл. 135
и
136.
Чтобы избежать получения негабаритных кусков при
рыхлении мерзлых грунтов взрывным способом с помощью
щелей, последние обычно нарезают на расстоянии 0,8...
0,9 м одна от другой при работе экскаватором с объемом ков¬
ша 0,65 м3, а при большем объеме ковша щели нарезаются
через 1...1,2 м одна от
другой. При разработке подготовлен¬
ного грунта самоходными скреперами щели располагают на
расстоянии 0,7...0,8 м одна от другой и тем достигается вы-
298


135. Расчетный допустимый размер кусков при работе
одноковшовых экскаваторов на скальных грунтах, м
Размерная
груп¬
па
экскаватора
Экскаватор с механическим
приводом
Экскаватор с гидравли¬
ческим приводом
при работе
в отвал
при работе
прямой ло¬
патой в ав¬
тотранспорт
при работе
драглайном
в
автотранс¬
порт
при работе
в отвал
при погруз¬
ке в транс¬
пор т
4
0,7
0,61
0,34
0,77
0,67
5
0,8
0,7
0,4
0,93
0,81
6
0,94
0,82
0,46
1,11
0,97
7
1,09
0,96
0,54
1,32
1,15
сокая эффективность разрушения мерзлого грунта. Щели на¬
резают на глубину промерзания грунта.
При рыхлении мерзлых грунтов взрывным способом пло¬
щадь, подлежащую разработке, разбивают на три участка.
На первом участке 6ypjπτ шпуры, заряжают их и затем про¬
изводят взрыв. На втором участке по условиям безопасно¬
сти работы не производят. На третьем участке ведут разра-
136. Расчетный размер максимальных кусков
при работе строительных экскаваторов
Размерная группа
экскаватора
Объем
ковша ,
м3
Ширина
ковша,
м
Размеры кусков, м
для скаль¬
ных грунтов
Для
плотных
нескаль ¬
ных
грунтов
Прямая лопата с механиче¬
ским
приводом:
3
0,5
1 ,05
0,55...0,63
0,91
5
1
1,2
0,7...0,8
1,15
Обратная лопата с механи¬
ческим при водом:
4
0,65
1 ,16
0,6 .. .0 ,69
1
5
1
1 ,24
0,7...0,8
1,15
6
1,4
1,4
0,78...0 ,89
1,29
С гидравлическим приво¬
дом:
3
0,4
0,86
0,64
0,97
4
0,65
1,05
0,79
1,1
5
1
1,25
0,94
1 ,23
6
1 ,25
1,35
1,01
1 ,31
299


137. Сопоставления стоимости и трудозатрат
различных способов рыхления мерзлых грунтов
Способ рыхления
Стоимость,
Трудоемкость,
руб/м3
чел.- с ме ну/м3
Навесными статическими рыхли¬
телями на базе тракторов с тяго-
0,2. ..0 ,35
0,002. . .0,005
вым усилием 170 и 220 кН
Навесными молотами динамиче-
0,25. ..0,3
0,02
ского действия с энергией удара
12 кДж
То же, при энергии удара 6 кДж
Резание баровой машиной на базе
0,48...0,6
0,045
0,109
0,004
траншейного экскаватора
То же, баровой машиной на
трак¬
торе с тяговым усилием 33 кН
0,18...0,27
0,008
Дискофрезерной фашиной
0,2...0,3
0,009
Взрывание щелевыми зарядами
0,31
0,05
То же, шпуровыми заряда-ми
0.41...0 ,5
0,047
Тоже,с
локализаторами взрыва
Навесными клин и шар-бабами
0,49
0,05
0,78
0,05
Вирборыхлителями
0,35...0,55
0,04...0,08
Трехклинными рыхлителями
0,8... 1
0,005
ботку грунта. Размеры участков назначают, исходя из смен¬
ной производительности экскаваторов. Чтобы избежать сме¬
шивания
крупных глыб разрыхленного мерзлого грунта,
не пригодного для укладки в полезную насыпь, с талым,
мерзлый взорванный грунт удаляют с третьей захватки буль¬
дозером к экскаватору для погрузки в автомобили-самосва¬
лы с транспортировкой в отвал.
Производительность под¬
готовки мерзлых грунтов буровзрывным способом состав¬
ляет 250...300 м3 в смену, стоимость работ
—
0,49 руб. м3.
Преимуществами описанной технологии разработки мерз¬
лого
грунта по сравнению с другими способами является
сравнительно небольшая трудоемкость,
вполне
удовлетво¬
рительное дробление (размер кусков до 400 мм в объеме
90...95%), незначительное время подготовки грунта к раз¬
работке, удовлетворение требований техники безопасности.
Взрывной способ рыхления грунта занимает наибольший
удельный вес среди других способов разработки мерзлых
грунтов (при толще более 1,5 м), особенно в районах веч¬
номерзлых грунтов.
Сопоставление приведенных способов рыхления мерзлых
грунтов по
трудоемкости и себестоимости работ (табл. 137)
показывает, что наиболее экономичными способами механи¬
300


ческого
рыхления являются способы рыхления навесными
статическими
рыхлителями на
тракторах с тяговым уси¬
лием
170...220 кН. Менее экономичными способами явля¬
ется
рыхление взрывами.
64. ПОДГОТОВКА ГРУНТОВ ТЕПЛОВЫМ МЕТОДОМ
Способы подготовки разделяются на два: естественное и
искусственное оттаивание.
Естественное оттаивание не требует каких-либо техни¬
ческих
мероприятий. Искусственное оттаивание требует
специальных мероприятий. Естественное оттаивание может
происходить только в одном направлении
—
сверху вниз,
от
поверхности земли, а искусственное
—
в
разных направ¬
лениях сверху вниз, снизу вверх и комбинированным спо¬
собом.
Совершенствование средств и способов подготовки яв¬
ляется не менее важной задачей для разработки вечномерз¬
лых
грунтов,
чем
совершенствование машин.
Следует указать, что в ряде случаев способы подготовки
не
конкурируют,
а дополняют друг друга. Например, под¬
готовка к
вскрышным работам может осуществляться с при¬
менением оттаивания или взрывного рыхления. При этом
оттаивание
должно производиться в летнее время для
продления сезона вскрышных работ на сентябрь и октябрь.
Взрывное же рыхление производится в зимнее время, чтобы
дать возможность
проводить вскрышные работы ранней
весной —
в
феврале
—
апреле. Таким образом,
эти
два
способа подготовки в данном случае дополняют друг друга
и
вместе
могут обеспечить продление сезона разработки
грунта на 4...5 мес.
Кроме указанных способов подготовки мерзлых грун¬
тов, существуют способы и средства предохранения грунта
от промерзания, а также способ химического разморажива¬
ния
мерзлых грунтов и их утепления реагентами. Тепло¬
вые способы подготовки мерзлого грунта в промышленном
и
гражданском строительстве применяют в тех случаях,
когда невозможно использовать механизированное обору¬
дование для рыхления мерзлых грунтов,
или в стесненных
условиях, а именно:
при близком расположении от места производства
зем¬
ляных работ трубопроводов, кабелей и сооружений,
исклю¬
чающих
взрывной и ударный способы рыхления грунта;
301


при отсутствии механического оборудования, предназ¬
наченного для
рыхления мерзлого грунта;
при небольших объемах земляных работ и наличии не¬
обходимых ресурсов для оттаивания грунта (пара, горячей
воды, газа или дешевой электроэнергии).
Тепловые способы оттаивания грунта делятся на поверх¬
ностные
(по принципу «сверху вниз») и глубинные.
Поверхностное оттаивание
грунта мож¬
но
производить подогретым воздухом от сжигания под ко¬
робом (галереей из
сборных элементов) твердого топлива
(дров, кокса, каменного угля), жидкого (керосина, бензина,
мазута, нефти) или газообразного топлива, а также с по¬
мощью
паровых или водяных регистров,
укладываемых
непосредственно
на расчищенную от снега
поверхность
отогреваемого участка. Регистры закрываются термоизо¬
ляционным слоем из песка или опилок.
В целях повышения
эффективности оттаивания грунта
подогретым воздухом и уменьшения теплоотдачи в атмосферу
галерею следует обсыпать грунтом.
Поверхностное оттаивание
грунта рационально приме¬
нять
при глубине промерзания до 0,5...0,6 м.
При большей
глубине возрастают удельные затраты труда,
а следователь¬
но, и стоимость
работ.
Глубинное оттаивание можно производить
паром, горячей водой, электродами.
Паропрогрев или водопрогрев применяют при глубине
промерзания до 1,5 м с помощью игл, погруженных в грунт,
и
при наличии вблизи источника тепла (котельных, тепловых
сетей). Иглы устанавливают в предварительно пробурен¬
ные в
грунте шпуры на
расстоянии 1...1,5 м друг от друга
в один ряд при разработке траншеи и в несколько парал¬
лельных рядов в шахматном порядке при разработке кот¬
лованов.
Парооттаивание
грунтов целесообразно
производить
в тех
случаях, когда оно подтверждено технико-экономиче¬
скими расчетами.
Бурение шпуров производится самоходной установкой
типа
БТС.
Сущность способа паропрогрева основана на отдаче па¬
ром при охлаждении скрытой теплоты парообразования.
Паровые иглы погружают на глубину 0,7...0,75 глубины мер¬
злого слоя и подключают по 20...30 игл к магистральному
трубопроводу. Давление пара на вводе должно быть не ме¬
нее 1,5 кПа. Оттаивание мерзлого грунта паровыми иглами
302


ведут с перерывами 1...1,5 ч при общей продолжительно¬
сти 2...3 ч в песчаных грунтах и 3...5 ч в суглинистых и
глинистых [21].
Радиус оттаивания принимают в среднем в пределах
0,5...0,75 м, что зависит от вида грунта, его влажности и
глубины промерзания. Недостаток этого способа оттаива¬
ния
—
высокая стоимость (1...1,4 руб. за 1 м3), большой рас¬
ход пара (в среднем 15...20 кг/ч).
Электропрогрев грунта вертикальными
стержневыми
электродами можно вести сверху вниз, снизу вверх; а также
комбинированным способом (одновременно) 1211.
Электроды забивают на всю толщину мерзлого грунта
так,
чтобы 5... 10 см электродов
вошли
в
незамерзший
грунт. Полное заглубление электродов осуществляется на
глубину 1,3... 1,5 м, поэтому вертикальные электроды при¬
меняют при глубине промерзания более 0,7 м.
Расстояние между электродами при напряжении 220 в
принимают 40...50 см, при напряжении 380 в
—
70...80 см.
Продолжительность оттаивания током составляет 1,5...
2 сут,
после этого в течение 1...2 сут продолжается посте¬
пенное увеличение глубины оттаивания за счет
аккумули¬
рованного в грунте тепла.
Вертикальные стержневые электроды-иглы представляют
собой стальные трубы длиной около 1
ми
диаметром до
50...60 мм.
Иглы вставляют в скважины, предварительно
пробуренные в шахматном порядке,
на
расстоянии 0,6...
0,8 м друг от друга. Внутри иглы монтируют нагреватель¬
ный элемент, изолированный от корпуса трубы. Простота
их изготовления и
широкий диапазон изменения их темпера¬
туры и мощности делают электрические иглы особенно удоб¬
ными
при производстве работ по оттаиванию
грунта.
Электрический ток, пройдя по
талому грунту под мерз¬
лым слоем (мерзлый грунт плохо
пропускает ток), выделяет
тепло, которое аккумулируется и опаивает вышележащие
слои
мерзлого грунта, процесс идет снизу вверх.
Для снижения
времени оттаивания
и стоимости работ
рекомендуется электрохимический способ прогрева мерзлых
грунтов, суть которого заключается в том,
что в
трубчатые
перфорированные электроды диаметром 19...25 мм залива¬
ют 1,5...2 л 4 %-ного водного раствора электролита (хлорид
натрия в сочетании с хлоридом кальция), который выделя¬
ет много тепла
при прохождении через раствор электриче¬
ского
тока.
303


ГЛУБИНА ПРОМЕРЗАНИЯ, М
Рис.
132.
Зависимость требуемого
времени прогрева грунта от глубины
промерзания при различном расстоя¬
нии
между электродами
/—
при распространении
электролита
на
0,25 м от электрода; 2 —
при распростра¬
нении электролита на 0,40 м от электрода
Водный раствор электролита диффундирует в талой зоне
грунта со скоростью 15...20 см/ч. Через 1,5...2 ч после вве¬
дения электролита в грунт и выравнивания его содержания
по высоте и площади талой зоны на 0,25—0,4 м от электрода
включают электроды
в
электросеть
напряжением
380 в.
Для районов со средней температурой воздуха —15°С
и
глубиной промерзания до 1,5 м время оттаивания состав¬
ляет 10...1,2 ч,
стоимость
0,67 руб/м3, трудоемкость
0,07 чел.-дн/м3, расход электроэнергии 20...24 кВт ч/м3,
средняя мощность 5...5,5 кВт/м3 (рис. 132).
Электроды погружают на 20...25 см ниже
фронта про¬
мерзания .грунта и располагают рядами в шахматном по¬
рядке на расстоянии 0,6...1 м друг от
друга.
При применении вертикальных стержневых электродов
продолжительность опаивания током составляет 1,5...2 су¬
ток, энергоемкость 18 кВт-ч/м3, стоимость 1,13 руб/м3, тру¬
доемкость 0,09 чел.-дн/м3 [21].
Способ электроотогрева мерзлого грунта с использова¬
нием
электролита успешно применяли в трестах «Алексин-
промстрой», «Туладорстрой», «Новомосковскхимстрой»,
и
как
показали
исследования,
химдобавки (электролита)
практически не оказывают коррозионного действия на строи¬
тельные конструкции.
Трубчатые электронагреватели (ТЭНы) относятся к
электроприборам, с помощью которых грунт оттаивают ра¬
диально в горизонтальном направлении. Электронагрева¬
тели рассчитаны на напряжение 220...380 В. силу тока 5 А
и
температуру нагрева 300...600 °С. ТЭНы включают в цепь
электрического тока последовательно, опускают в заранее
пробуренные шпуры диаметром до 50 мм и располагают в
плане в шахматном
порядке на расстояниях 0,5...1 м.
Для прогрева грунта применяют также коаксиальные
электронагреватели, которые представляют собой две тру¬
бы длиной 1,5 м, диаметром 25 и 13 мм, вставленные соос-
304


138. Сопоставление трудозатрат, стоимости
и энергоемкости при оттаивании грунта [19]
Способы оттаивания
мерзлого грунта
Энергоем¬
кость,
МДж/м3
Себестои¬
мость,
руб/м3
Трудоем¬
кость,
чел.-дн/м3
Огневое
482,6
0,7...0,85
0,14
Пароводяное
Электрическое:
684
0,67...0,92
0,16
электротепляки
288
0,52... 1,76
0,28
глубинные электроды
65
1,13
0,09
электродное с электро¬
литом
43
0,67
0,07
трубчатые
электрона¬
греватели
180
1...0,6
0,18
но одна в другую. Зазор между трубами заполняют сухим
песком и жидким стеклом. Нагреватели рассчитаны на на¬
пряжение 65 в.
Нагреватели погружают в шпуры диамет¬
ром 80 мм и глубиной 1,3... 1,4 м и соединяют между собой
последовательно. Трубы нагреваются равномерно по всей
длине до температуры 250...300 °С. В комплект входят
96 нагревателей. Площадь участка, отогреваемого одной
такой установкой, составляет 202 м2, процесс отогрева длит¬
ся 1,5...2 суток при расходе 10...42 кВт-ч на 1 м3 мерзлого
грунта 1211.
При оттаивании грунта любым способом нет необходи¬
мости отогревать его на всю глубину, так как последний слой
на
толщину 0,25...0,5 м может быть разработан экскавато¬
ром вместе с
отогретым грунтом.
По нормам техники безопасности прогреваемую электро¬
дами площадь следует ограждать, устанавливать на
ней
предупредительные сигналы,
а в ночное
время освещать.
Расстояние между ограждением и контуром прогреваемого
участка должно быть не менее 3 м. В табл. 138 приведено
сопоставление стоимости различных способов оттаивания
грунтов.
На ряде строек, где глубина промерзания более 1,5 м
и стесненные
условия, применяют размораживание с помо¬
щью химических реагентов. В общем объеме подготовки
мерзлых грунтов химический способ занимает 0,5 % из-за
энергоемкости и большой трудоемкости. Однако этот спо¬
соб является
целесообразным при разработке небольших
разбросанных объектов с
промерзанием грунта до 1,5...
1,8 м.
11 Зак. 1901
305


Сущность химического способа размораживания
грун¬
тов состоит в том, что
раствор реагента (хлористого натрия),
введенный в грунт, растворяет кристаллы льда, цементи¬
рующие минеральный скелет мерзлого грунта,
нарушая
сцепление его частиц.
Расчищенная от снега поверхность участка, взрыхлен¬
ная
вспахиванием
на
глубину 20...30 см, обрабатывается
25 %-ным раствором хлористого натрия или отходами хи¬
мических
производств, имеющими высокое содержание хло¬
ристого натрия.
Обработанная раствором площадка выстаивается
в те¬
чение 3...5 дней, после чего приступают к разработке грун¬
та.
Работу по внесению реагентов необходимо выполнять
осенью до наступления устойчивых отрицательных темпе¬
ратур за 10...25 суток с тем расчетом, чтобы количество со¬
ли, нанесенное на
поверхность ко времени разработки грун¬
та, растворилось и проникло в грунт [21].
Химические реагенты вводятся в грунт либо россыпью
по
поверхности с дополнительным разливом концентриро¬
ванных
растворов, либо заливаются
в
шпуры, которые
бурятся на глубину, равную 0,7...0,8 глубины промерзания,
размещаемые в шахматном порядке на расстояние 0,6...1 м
друг от друга. Концентрированный раствор, подогретый до
температуры 70...90 °С, разливают за 2...3 приема с переры¬
вами, достаточными для полного проникновения
в
грунт
(1...2 суток). Общий расход растворов реагентов для раз¬
мораживания грунтов составляет в среднем 30...50 л на
1 м3 грунта.
Неплохие результаты получены при производстве зем¬
ляных
работ с применением химических реагентов
в основ¬
ном на песчаных и супесчаных грунтах (на строительстве
Братской ГЭС,
на
Кольском полуострове, Подмосковье).
При работе в суглинках этот метод дает положительный эф¬
фект при степени влажности грунта до 0,7...0,8. По мере
увеличения влажности размораживание замедляется и при
значениях, равных 0,9...0,95, практически прекращается.
При глубине промерзания 1,5... 1,8 м и влажности 12...26 %
длительность размораживания составляет для гравелистых
грунтов 3...5, для песчаных 6...8, для супесчаных 10..
15 дней. Стоимость химического способа размораживания
в
зависимости
от
конкретных условий составляет 0,3....
0,9 руб/м3.
3G6


Глава 12. ПРОИЗВОДСТВО ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ
В ЗИМНИХ УСЛОВИЯХ
65. ОСОБЕННОСТИ ПРОИЗВОДСТВА ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ
ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ
Доля мерзлого грунта в общем объеме земляных работ в
СССР составляет около 7,3 % с перспективой дальнейшего
увеличения в связи с перемещением строительства на се¬
веро-восток, где строителям приходится производить ра¬
боты в условиях вечномерзлых грунтов.
Плотные вечномерзлые грунты в зимнее время не под¬
даются
разработке механическими средствами рыхления,
поэтому их взрывают и разрабатывают экскаваторами с
ковшами объемом не менее 1,25...2,5 м3 с погрузкой в авто-
мобили-самосвалы грузоподъемностью 12,5...14 т.
При этом
во избежание повторного смерзания взорванного вечномерз¬
лого
грунта объем его не должен превышать сменную про¬
изводительность грунтоуборочной техники в 3...4 раза ле¬
том и в 5...6 раз зимой. Подготовка мерзлых грунтов к раз¬
работке отнимает в настоящее время 8...9 % общих затрат
труда на земляных работах.
Основными свойствами мерзлых грунтов являются повы¬
шенная механическая прочность и абразивность, пласти¬
ческие
деформации,
пучинистость, высокое электросопро¬
тивление и повышенная теплопроводность. Мерзлый грунт
хорошо сопротивляется кратковременным нагрузкам.
Абразивность мерзлых грунтов в 70...200 раз выше, чем
немерзлых, и возрастает с понижением
температуры, со¬
противление различным видам деформации неодинаково.
Так, например, сопротивление сдвигу в 1,5 раза, сжатию в
3,а
резанию в 7... 11 раз больше, чем
сопротивление растя¬
жению;
электросопротивление
суглинка
с
влажностью
18...20 % при понижении
температуры от —2 до —10 °С
меняется от 0,l∙101 до 10-10* Ом-см. Высокая прочность
мерзлых грунтов затрудняет их разработку и не дает с до¬
статочной эффективностью использовать обычные землерой¬
ные машины.
Для работы в северных условиях следует подбирать ма¬
шины с большой единичной мощностью, так как только в
этом
случае при работе на вечномерзлых грунтах можно
снизить
трудоемкость работ.
Разработку мерзлых грунтов осуществляют небольшими
участками, чтобы избежать увеличения глубины промерза-
11*
307


139. Предельные значения крутизны откосов
в
мерзлых грунтах [21)
Мерзлые грунты
Глубина котлована, м
ДО3
3...6
Сыпучемерзлые
1:1,25
1:1,5
Пластично-мерзлые
1:0,5
1:0,67
Твердомерзлые
1:0
1 :0,1
ния
грунта, при этом если
грунт направляется
в отвалы,
его можно разрабатывать вместе с
уборкой снега и
утепляю¬
щих материалов.
Грунт оснований котлованов и траншей, разработанных
в зимних
условиях, необходимо предохранять от промерза¬
ния
путем его укрытия утеплителями.
При обратной засыпке котлованов и траншей количество
мерзлых комьев в грунте, которыми ведут обратную засып¬
ку, не должно превышать 15 % общего объема засыпки.
При засыпке пазух внутри зданий применение мерзлого
грунта не допускается.
Перевозка грунта зимой должна быть организована с
таким
расчетом, чтобы грунт, разработанный в карьере, был
доставлен к месту выгрузки, разгружен и уплотнен раньше,
чем
произойдет его смерзание. Учитывая особенности про¬
изводства работ в зимних условиях, размеры карт и их ко¬
личество
следует определять исходя из укладки грунта
в течение 2...3 ч в зависимости от температуры воздуха.
При этом дальность транспортировки грунта, грузоподъем¬
ность и число машин для доставки, разравнивания и уплот¬
нения грунта следует определять с расчетом сохранения та¬
лого
грунта до конца уплотнения.
При возведении насыпей в зимнее время мерзлые комья
грунта размером более 15 см без предварительного измельче¬
ния
укладывать не разрешается. Не разрешается также
ук¬
ладка мерзлого грунта в пределах 1 м от поверхности от¬
косов насыпей.
Разработка котлованов в мерзлых грунтах без креплений
откосов допускается при обеспечении их устойчивости в пре¬
делах величин крутизны откосов, рекомендуемых в табл. 139.
В период установившихся отрицательных температур
(ниже —10 °С) допускается разрабатывать в неустойчивых
308


грунтах котлованы глубиной до 4 м способом естественного
промораживания откосов,
принимая крутизну откосов как
для твердомерзлых грунтов 121].
66. ПРЕДОХРАНЕНИЕ ГРУНТОВ ОТ ПРОМЕРЗАНИЯ
Применяют несколько способов предохранения грунта
от промерзания, выбор которых зависит от
календарных
сроков производства земляных работ и местных климати¬
ческих условий. Меры по предохранению грунта от промер¬
зания должны быть приняты до наступления заморозков,
но после окончания осенних дождей. Для предохранения
грунта от
промерзания применяют поверхностное рыхле¬
ние
грунтов; теплоизоляцию
—
утепление теплоизоляцион¬
ными материалами, химическую обработку грунта.
При вспахивании и последующем бороновании поверх¬
ности
грунта верхний слой приобретает рыхлую структуру
с воздушными пустотами, что в сочетании с естественно об¬
разующимся снежным покровом отдаляет начало промерза¬
ния
грунта до 1,5 мес. Вспашку или перекрестное рыхление
производят рыхлителями на глубину 30...35 см с последую¬
щим боронованием на глубину 15...20 см.
При необходимости утеплить большие участки целесооб¬
разно перелопатить грунт с помощью экскаватора на глу¬
бину 1,3...1,5 м, что позволяет продлить срок экскавации
незамерзшего грунта
на 1...2 мес, уменьшить глубину про¬
мерзания почти в 2
раза и сократить трудозатраты по
рых¬
лению мерзлого грунта на 40 %.
Предохранение от промерзания является одним из эко¬
номичных способов подготовки грунтов к разработке в зим¬
ний
период. Стоимость предохранения 1 м3 грунта от про¬
мерзания вспашкой и боронованием составляет 2 коп. при
трудоемкости работ 0,002 чел/дня, а
глубоким рыхлением,
перелопачиванием экскаватором
—
24 коп.
при трудоемко¬
сти работ 0,02 чел. - дня.
Перспективным способом пре¬
дохранения грунтов от
промерзания является утепление пе¬
нопластом
—
быстротвердеющей пеной. На ряде северных
строек Минстроя СССР этот способ утепления нашел при¬
менение и технология
процесса теплоизоляции грунта от¬
работана.
В районе г.
Красноярска глубина промерзания грунта
в
феврале под пенопластовым покрытием составила 0,1...
0,3 м, глубина же
промерзания грунта на
неутепленном
участке
—
3м.
309


Технология приготовления пенопласта и его нанесе¬
ния на поверхность утепляемого участка проста. В специаль¬
ной установке компоненты пенопласта под давлением сжато¬
го
воздуха поступают в реактор, где происходит вспенива¬
ние смеси смолы с водой и пенообразователем. Пенопласт в
виде жидкой пены выливается из шланга на поверхность
слоем 10...15 см на 1000 град/ч отрицательной температуры.
Укладку пенопласта следует вести осенью после оконча¬
ния сезона
дождей при температуре воздуха от + 10 до
—2 °С. Слой пенопласта следует укладывать шире охраняе¬
мого
участка на 0,4 глубины промерзания в естественных
условиях и по краям присыпать грунтом от выдувания вет¬
ром. Пенопласт укладывают полосами от начала и до конца
участка. Каждая последующая полоса укладывается с не¬
значительным перекрытием предыдущей полосы. Укрытие
грунтов пенопластом эффективно при необходимости дли¬
тельного сохранения грунтов в талом состоянии (в карьерах,
выемках, котлованах). Ориентировочная стоимость покры¬
тия 1 м2 поверхности при толщине слоя 10, 20, 30 см соот¬
ветственно 0,48; 0,93; 1,39 руб.
Предохранить грунт от промерзания можно также вве¬
дением в
грунт химических реагентов. Этот способ утепления
применяют при разработке небольших выемок и котлованов
<? глубиной промерзания до 1м. Реагенты наносят на рас¬
чищенную от растительности поверхность песчаного и су¬
песчаного
грунтов за 5... 15 суток до наступления отрица¬
тельных
температур,
а глинистого
грунта за 20...45 суток.
Строительный сезон увеличивается на 10... 15 дней. Наибо¬
лее
распространенными реагентами являются хлористый
натрий и хлористый кальций. Стоимость предохранения
грунта от промерзания реагентами 0,04...0,4 руб/м3, тру¬
доемкость 0,4...0,3 чел.- дн/м3.
Грунты, обработанные реагентами, укладывать в насыпи
I и II классов не допускается. Однако на сооружении шламо-
накопителей Косогорского металлургического завода была
применена предварительная обработка площадей карьера
нитритом натрия и аммиачной селитрой. Эти добавки прак¬
тически
не
вызывают
коррозию основных строительных
конструкций. Поверхность грунта площадью 630 м2 за три
недели до наступления отрицательных температур обрабо¬
тали
нитритом натрия (первая половина площади) и аммиач¬
ной селитрой (вторая) из
расчета 7, 10, 12, 15 кг/м2. Опти¬
мальная
концентрация для суглинистых грунтов составляет
10 кг/м2.
310


Технико-экономические показатели
подготовки
грунта
противоморозными добавками (реагентами) зависят от стои¬
мости реагентов. Следовательно, дополнительные затраты
при экскавации в зимних условиях 1 м3 предварительно
об¬
работанного грунта составляет 1,29 руб. (стоимость нитрита
натрия 129 руб/т) и 0,69 руб. (стоимость аммиачной селитры
69 руб/т).
67. ВЫБОР ОБЪЕКТОВ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ
В ЗИМНЕЕ ВРЕМЯ
На каждой строительной площадке техническим проектом
и ППР должны назначаться объемы земляных работ, кото¬
рые по действующим нормам могут выполняться в зимний
период с соблюдением правил возведения земляных соору¬
жений.
Наметив объекты, на
которых могут выполняться зем¬
ляные работы в зимнее время, выбирают способ подготовки
грунта к разработке в зимних условиях на основе технико¬
экономических расчетов вариантов предохранения грунтов
от
промерзания.
Выбор способа предохранения грунтов от промерзания
зависит от объема земляных работ, календарных сроков их
выполнения и необходимой длительности сохранения грун¬
тов в талом состоянии.
Критерием для выбора объектов являются вид грунтов
(табл. 140),
их влажность и
время, за которое разработанный
грунт остается способным к уплотнению (табл. 141), а также
дальность перевозки.
На зимний период целесообразно относить:
возведение железнодорожных и автодорожных насыпей,
в том числе
прислоненных на
прижимах рек,
из песчаных,
гравийно-галечных и предварительно разрыхленных скаль¬
ных
грунтов на основаниях, прочность
и
деформация кото¬
рых изменяется незначительно в результате их промерза¬
ния
и
оттаивания;
разработку в суглинистых и глинистых грунтах выемок
глубиной более 3 м с перемещением грунта в кавальер или
насыпь;
рытье котлованов и траншей в связных и несвязных грун¬
тах, предохраненных от промерзания;
разработку выемок в скальных грунтах;
добычу в карьерах камня, песка и гравия;
311


140. Грунты для возведения насыпей зимой
Грунт
Условия применения
Высота
насыпи, м
Скальный разрыхлен-
При возведении всех видов иа-
Не огра¬
ный, крупнообломоч¬
ный, гравийно-галеч¬
ный и песок
средней
крупности
Глинистый, суглини¬
стый, супесчаный
сыпей (кроме
гидротехниче¬
ских), в том числе на
поймах
рек, регуляционных конусах и
пазух для отсыпок за задними
гранями устоев мостов и
над
трубами
При влажности, не превышаю¬
щей
границы
раскатывания.
Для автодорог—не выше
1,1
оптимальной
влажности
при
условии отсыпки 1 м3 верхнего
слоя из талых грунтов.
При среднегодовой температу¬
ре воздуха, °С:
ниже —2
- 2...+ 1
+ 1...÷5
более 4-5
ничена
То же
2,5
3,5
4,5
Не ограни¬
ч ена
Жирные глины, мело-
вые, тальковые и тре¬
пельные
грунты,
а
также
грунты
с
влажностью
выше
границы раскатыва¬
ния
Не применяются
Суглинистый
Для плотин, дамб при влажно¬
сти, не превышающей 0,9 гра¬
ницы раскатывания
из
талых
грунтов,
при
среднемесячной
температуре не ниже
—5. ..
—7 °С
Не ограни¬
чена
укрепление откосов насыпей регуляционных сооружений
и
русел рек каменной обсыпкой, бетонными массивами и
плитами.
Для возведения насыпей в зимнее время допускаются
глинистые грунты, имеющие влажность не выше границы
раскатывания (табл. 142), мелкие и пылеватые неводона¬
сыщенные
пески.
В зимнее время возможна укладка связного грунта, раз¬
работанного в карьере,
в плотины и дамбы только в районах,
в
которых среднемесячная температура января не ниже
— 6...—7 °С, а длительность зимних месяцев, т. е. с
отрица-
312


141. Время,
в тече ние
которого грунт обладает
способностью к уплотнению,
мин
Температу¬
ра воздуха,
°С
Сод ерж ани е
мерзлых комьев
в общем объеме
грунта, %
Скорость ветра, м/с
3
7
10
более 10
0...—ТО
До 10
240
180
140
120
10...20
180
130
НО
90
20...30
120
90
75
60
—
10... —1 7
До 10
150
120
100
80
10...20
ПО
90
75
60
20...30
90
60
50
40
—
17...—25
До 10
120
90
70
60
10...20
70
60
50
45
20...30
60
45
30
20
тельными
температурами воздуха, не превышает 3...4 мес.
При этом
укладка связного грунта допускается только при
условии соблюдения основных правил производства работ.
В районах с более низкими температурами в зимнее время
грунт добывается из буртов, заготовленных в летнее вре¬
мя.
При возведении в зимнее время насыпей, плотин, дамб
работы должны быть организованы в три смены с использо¬
ванием
наиболее мощных и производительных машин.
Утепляющие слои с поверхности карьеров, выемок, котло¬
ванов снимают
непосредственно перед началом работ толь¬
ко в объеме намеченной разработки. Грунты в карьерах,
выемках
разрабатывают лобовой проходкой максимальной
высоты для данного экскаватора.
В зоне
вечной мерзлоты при возведении насыпей сле¬
дует широко использовать гравийно-галечный грунт реч¬
ных отложений, который разрабатывают драглайнами на
островах, отмелях и речных косах.
68. УМЕНЬШЕНИЕ НАЛИПАНИЯ ГРУНТА
К РАБОЧИМ ОРГАНАМ
При разработке влажных связных грунтов, особенно при
температуре +3... — 1 0 °С, происходит интенсивное нали¬
пание
грунта
к стенкам ковша (рис. 133, а). При работе
в летнее
время уже через 45 мин работы объем налипшего
грунта уменьшает объем ковша на 10...11 % (рис. 133. б).
313


Ц
1
4
2
.
Т
р
е
б
о
в
а
н
и
я
к
с
в
я
з
н
ы
м
г
р
у
н
т
а
м
н
а
с
ы
п
е
й
а
в
т
о
д
о
р
о
г


Рис. 133 . Характер налипания грунта в ковше
а—
ме сто
налипания
грунта; б —
нарастание
налипания
грунта
в
ковше
в
зависимости от времени работы и температуры окружающей среды; в —
ха¬
рактер
напо лне ния
ковша
грунтом
при
различных
мет одах
защиты;
г
—
продолжительность разгрузки ковша
при различных
методах
защиты; д —
схема
сте нд а;
е
—
изменение усилия копа ния; / —
ковш прямой лопаты
с от¬
кидыв ающим ся
днищ ем;
2—
ковш
поворачивающийся; 3 — налипание
грун¬
та п ри различной температуре; 4 —
то же,
при смазке
иногригом; 5 —
струж¬
ка 1,5 см; 6—
стружка 2 см; 7 —
стружка 2,5 см; 8 —
стружка 3 см
При работе зимой процесс налипания грунта более интен¬
сивен и зависит от температуры воздуха (рис. 133, в), а
объем налипшего грунта сокращает полезный объем ковша
на 25...30 %. Толщина налипшего грунта в некоторых мес¬
тах
ковша достигает 18 см.
Наибольшую концентрацию
налипшего
грунта наблюдают в закрытых ковшах (обрат¬
ная лопата, драглайн). Грунт интенсивно налипает на пе¬
реднюю и боковые стенки ковша, особенно в местах их пе¬
рехода. Это явление вызывает ухудшение условий наполне¬
ния ковша, увеличение сопротивления копанию и времени
разгрузки ковша
(рис. 133, г), уменьшение полезного объе¬
ма ковша. Все это приводит к уменьшению производитель¬
ности. Аналогичное явление наблюдается в кузовах авто¬
мобилей-самосвалов вследствие вибрирующего и уплотняю¬
щего действия и длительного контакта грунта с бортами
кузова. Налипание носит еще более интенсивный характер.
Исследовано влияние на адгезию грунта со стенками
ковша в различных условиях: материала покрытия, газовой
и жидкостной смазки, электроосмоса, теплового воздействия
и вибрации.
Применяя различные покрытия, можно уменьшить силу
прилипания грунта к металлу. Применение эпоксидной ком¬
позиции на ковше экскаватора дает повышение производи¬
тельности (при 25 %-ной влажности) на 10... 15 %. При во¬
315


дяной смазке достигнуто снижение тягового усилия
на
11 %, а при эмульсионной
—
на 21 %. При тепловом воз¬
действии тяговое усилие также снижается. Положительные
результаты получены при гуммировании кузовов дорожных
машин.
Применение вибрации для уменьшения
налипа¬
ния оказалось малоэффективным.
Около 75 % объемов перевозок грунта при сооружении
земляного полотна железных дорог осуществляется автомо¬
бильным транспортом. При работе в северных областях из-
за
бездорожья отсыпку грунта производят в зимний период.
В этих
условиях транспортировка грунта сопровождается
интенсивным налипанием, а в
период отрицательных темпе¬
ратур
—
и
примерзанием грунта к внутренним поверхно¬
стям кузова. Из всех опробованных способов борьбы с нали¬
панием
и
примерзанием
наибольшее
распространение
получили механическая очистка кузовов автомобилей-са¬
мосвалов и
обогрев кузова выхлопными газами от двига¬
теля. В последнее время
все большее применение находят
специальные жидкие профилактические средства на
нефтя¬
ной основе.
Механическая очистка связана со значительными поте¬
рями производительности (до 30 %) из-за снижения полез¬
ной грузоподъемности самосвалов и простоев
их
при
очист¬
ке.
В результате применения профилактических средств
производительность транспортных средств повысилась на
18...25 %, а удельные приведенные затраты на перевозку
1 м3 грунта сократились в 2...4 раза.
Изучение физической сущности процесса прилипания и
примерзания глинистых грунтов
к
рабочей поверхности
показало, что полная выгрузка грунта происходит при проч¬
ности сцепления 480...550 кПа. Снижение прочности сцеп¬
ления (прилипания) различных глинистых грунтов при их
критической влажности до указанной величины происходит
при нагревании металлической поверхности до 70...75oC.
При использовании тепла выхлопных газов температура
распределяется
неравномерно. Выше 70 °С нагревается
8... 17 % площади кузова,
аоколо30%
не обогревается
совсем. Это показывает, что такой способ малоэффективен.
В практике для борьбы с примерзанием руды к корпусу
транспортных средств применяют обрызгивание кузова раст¬
вором поваренной соли, хлористого кальция, ниогрином.
Однако применительно к одноковшовым экскаваторам вслед¬
ствие ряда технических трудностей эти способы не полу¬
чили
применения.
316


Рис.
134. Механические способы
очистки ковша
а
—
с
помощью
ло жа
(предложение
В. Я. Подплстнспа); б —
с
помощью
дополнительных плит,
подвешенных
па
цепях;
в
—
с
помощью
свободновися-
щих цепей; 1 —
проушины на стреле
для
фиксации рамы
очистителя; 2 —
рама очистителя;
3 — сменный
нож-
очиститель;
4—
плиты ,
укрепленные
на цепях
Рис.
135. Ковш с поворачиваю¬
щейся заслонкой
а
—
заслонка
вдвин ута;
б—
за сло нка
выдви нута
Значительный интерес для снижения налипания грунта
в ковшах
экскаваторов представляет подача к передней
стенке ковша сжатого
воздуха (рис. 133, 5) при этом сни¬
жается сопротивление грунта копанию (рис. 133, е) и прак¬
тически
прекращается налипание.
Разработано несколько конструктивных решений,
на¬
правленных на снижение налипания грунта и уменьшение
трудоемкости его очистки.
Опробовано приспособление, раз¬
работанное по
предложению В. Я. Подплетнева, для очистки
ковша
обратной лопаты
экскаватора. Это приспособление со¬
стоит из рамы (рис. 134, а), закрепленной с помощью про¬
ушин на
стреле, и ножа. Для очистки передней стенки ков¬
ша
рама освобождается от фиксаторов и поворачивается.
Подтягивая ковш тяговым канатом, ножом снимают на¬
липший грунт. Приспособление из холостого положения в
рабочее переводится системой управления. По предложению
В. Я. Подплетнева такое же очистное устройство было при¬
менено на ковшах
обратных лопат гидравлических экска¬
ваторов (рис. 134, б). В ковше вырезают заднюю стенку,
317


а
образовавшееся
отверстие
закрывают
пластинами
(рис. 134, б), подвешенными на цепях. При разгрузке ковша
пластины, отклоняясь на цепях, сдвигаются, грунт стряхи¬
вается. Иногда используют перемещение цепей, закреплен¬
ных
внутри ковша (рис. 134, в), для очистки от налипшего
грунта.
На гидравлических экскаваторах применяют ковши с
поворачивающейся заслонкой (рис. 135), очищающей его
стенки
при разгрузке в заднем положении. Во время пово¬
рота ковша при его разгрузке заслонка, оставаясь непод¬
вижной относительно рукояти, выталкивает грунт и одно¬
временно счищает грунт, налипший на стенке.
Применение на ковше погрузчика поворачивающейся
задней стенки для принудительной разгрузки позволило
уменьшить величину
налипания
грунта, увеличить высоту
разгрузки на 25...30 % и радиус (вылет) ковша на 40. .. 4 5
%,
при этом в 1,5...2 раза сократилось время разгрузки.
Глава 13. ХОЗЯЙСТВЕННЫЙ РАСЧЕТ
И ЕГО НОВАЯ ФОРМА — СКВОЗНОЙ ПОТОЧНЫЙ
БРИГАДНЫЙ ПОДРЯД
69. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Сущность новой формы бригадного хозрасчета (бригад
ного
подряда) на
механизированных земляных работах
заключается в том, что объединенные в одной бригаде ра¬
бочие разных профессий, включая автотранспортников,
выполняют комплекс взаимосвязанных работ. Их труд оп¬
лачивается по
сдельно-премиальной системе за весь объем
комплекса, определяемый по геодезическому замеру,
и ма¬
териально поощряется за достигнутую экономию от сни¬
жения
расчетной стоимости работ и сокращения сроков их
выполнения.
Создание комплексных хозрасчетных бригад для вы¬
полнения земляных
работ осуществляется руководством
специализированной (УМ, ПМК и др.)
и
автотранспортной
организации по взаимному согласованию.
Хозяйственный расчет и его новая форма
—
бригадный
подряд на земляных работах, выполняемых механизирован¬
ным
способом, является одним из эффективных путей по¬
вышения
производительности труда, создает условия раз-
318


вития
творческой инициативы каждого рабочего, способ¬
ствует непосредственной заинтересованности в повышении
выработки машин и экономии материалов.
Например, в Киевском тресте по механизации земляных
работ Минтрансстроя бригада скреперистов из 12 человек,
работавшая по методу бригадного подряда скреперами с
объемом ковша 15 м3, за год выполнила земляных работ на
строительстве
подъездных
путей сметной
стоимостью
735 тыс.
руб., при этом выработка на один скрепер состави¬
ла 101 тыс. м3, сократив сроки строительства на 75 дней,
сэкономив расчетную стоимость на 18,7 тыс.
руб., дизель¬
ного топлива 10,4 т, снизив затраты труда на 1122 чел.-дня.
В тресте «Днепроэкскавация» за 1981—1985 гг.
выра¬
ботка передовых хозрасчетных скреперных бригад, рабо¬
тавших по
методу бригадного подряда, возросла на 13...
20 % и составила 410...430тыс. м3 грунта в год на
бригаду из
4 скреперов объемом ковша 8 м3, т. е.
12,5...13,4 тыс. м3
вгодна1м3ковша
скрепера. Фактические затраты по срав¬
нению
с
расчетной стоимостью снизились на 3 ... 13 %, а
оплата
труда скреперных бригад увеличилась на 8...12 %.
Бригадный подряд как следующая ступень к новой форме
развития хозяйственного расчета
—
сквозному поточному
бригадному подряду, получил широкое распространение во
всех строительно-монтажных организациях, выполняющих
комплексно-механизированными
бригадами,
колоннами,
звеньями земляные работы на промышленных площадках
при возведении гидротехнических сооружений и на строи¬
тельстве насыпей железных и автомобильных дорог. Так,
трест «Уралстроймеханизация» начал внедрять бригадный
подряд в 1965 г. и опыт
первого же года подтвердил рацио¬
нальность этой формы в условиях сооружения земляного
полотна железных и автомобильных дорог. Этот же трест с
1978 г. начал
внедрять сквозной поточный подряд на
строи¬
тельстве
дорог Крайнего Севера. Трест «Камэнергострой»
в 1979г. на
строительстве Камского автомобильного ком¬
бината приступил к опыту внедрения сквозного поточного
подряда. В 1980 г. Ждановский строительный трест на строи¬
тельстве комплекса объектов стана «3000» металлургическо¬
го завода имени Ильича внедрил метод сквозного поточного
подряда. Также по этому методу велось строительство элект¬
росталеплавильного цеха Орско-Халиловского металлурги¬
ческого комбината, очередных комплексов по добыче и пе¬
реработке руды в объединении «Апатиты». Опыт этих и ряда
других крупных строек показал, что для достижения вы¬
319


соких показателей целесообразно переводить все бригады,
занятые на
строительстве того или другого объекта —
как
генподрядной, так и
субподрядных организаций, на
работу
по
методу сквозного поточного подряда.
В 1983 г.
Госстрой СССР, обобщив опыт строек, разрабо¬
тал и
опубликовал Положение о сквозном поточном бригад¬
ном
подряде.
Сквозной поточный бригадный подряд, как высшая ста¬
дия развития бригадного подряда базируется на поточном
методе строительства и предусматривает равномерную и
постоянную загрузку хозрасчетных бригад различных зве¬
ньев
строительного
конвейера
—
«завод
—
комплекта¬
ция
—
транспорт
—
стройка» по согласованным графикам,
разработанным с учетом ввода в действие производственных
мощностей и объектов строительства в установленные сроки.
Во всех случаях перевода на
бригадный подряд и в ва¬
риантах строительного конвейера бригады рабочих и адми¬
нистрация организаций, в состав которых входят эти брига¬
ды, заключают между собой договоры бригадного подряда.
Договоры заключаются на весь период строительства и еже¬
годно уточняются.
Обязательным условием применения сквозного поточ¬
ного бригадного подряда должен быть перевод на бригадный
подряд всех бригад, занятых в едином технологическом про¬
цессе обеспечения и сооружения стройки, пускового ком¬
плекса, отдельного объекта строительства или его очереди.
Вопрос о внедрении сквозного поточного бригадного
подряда на конкретном объекте (объектах) решается ген¬
подрядной строительно-монтажной организацией по согла¬
сованию
с
субподрядными организациями, заказчиком,
УПТК, предприятиями по производству строительных кон¬
струкций и деталей, предприятиями автомобильного тран¬
спорта. Это решение оформляется совместным приказом
руководителей указанных организаций.
Для обеспечения успешного применения сквозного по¬
точного бригадного подряда организуется социалистическое
соревнование хозрасчетных бригад строительного конвейера
по
принципу «рабочей эстафеты» под девизом «от взаимных
претензий
—
к взаимной помощи». При этом бригады при¬
нимают на себя обязательства по своевременному и качест¬
венному выполнению
порученных работ, рациональному
использованию
сырьевых,
материально-технических
и
топливно-энергетических ресурсов, повышению произво¬
320


дительности труда, а также организацию помощи и поддерж¬
ки бригадам-смежникам.
При внедрении сквозного поточного бригадного подря¬
да основными документами, регулирующими работу хоз¬
расчетных бригад организаций и предприятий различных
звеньев строительного конвейера,
являются
утвержденные
генподрядчиком проекты производства работ (ППР), гра¬
фик поточного строительства объектов, разработанный с
учетом обеспечения установленных сроков ввода их в дейст¬
вие, графики комплектации объектов строительства мате¬
риалами,
и
конструкциями,
графики загрузки хозрас¬
четных бригад.
При сооружении линейных объектов и при производстве
земляных
работ на сквозной поточный бригадный подряд
переводятся
комплексные
механизированные
бригады,
объединяющие звенья механизаторов, водителей транспорт¬
ных
средств и рабочих других профессий одной или несколь¬
ких
организаций. Механизированным комплексам выдаются
аккордные наряды и расчеты плановых затрат по каждому
объекту.
Бригадный подряд способствует наиболее эффективному
использованию комплекса землеройных машин, повышению
их производительности. Так, например,
в
тресте «Союз-
тяжэкскавация»
в
сравнении с индивидуальной работой
механизаторов производительность экскаваторов и автомо¬
билей-самосвалов в
комплексных
бригадах, работающих
на
подряде, повысилась на 25...30 %. Одна из комплексных
подрядных бригад выполняла вертикальную планировку
базы «Электрометаллургстрой» в объеме 283,1
тыс.
м3,
сметной стоимостью 279,3 тыс.
руб., расчетной стоимостью
183 тыс.
руб. При нормативной продолжительности работ
в 129 рабочих дней комплексная механизированная брига¬
да выполнила весь объем работ за 60 рабочих дней, снизив
расчетную стоимость на 82,3 тыс.
руб. Выработка на одного
рабочего в месяц повысилась до 226,6 %.
Членам бригады начислена премия: за сокращение нор¬
мативного времени по аккордному наряду
—
8725 руб.;
за
достигнутую экономию от снижения расчетной стоимо¬
сти
—
3544 руб.
В Киевском тресте по механизации земляных работ Мин-
трансстроя методом бригадного подряда выполняется свы¬
ше 80 % всех земляных работ. Производительность труда
возросла на 4,7 %, в том числе сверх плана на 1,1 %.
321


В тресте «Уралстроймеханизация» методом сквозного
поточного бригадного подряда выполняется 84,2 %
всего
объема строительно-монтажных работ. При строительстве
земляного полотна железных и автомобильных дорог в ус¬
ловиях Крайнего Севера были объединены звенья механиза¬
торов,
водителей
автомобилей-самосвалов,
рабочие
по
техобслуживанию (ТО) и ремонту строительных машин,
рабочие по
отделке
земляного полотна, по
строительству
водопропускных труб и рабочие других профессий. При об¬
щем объеме строительно-монтажных работ 52 282,6 тыс.
руб.
бригады, работающие по методу сквозного поточного под¬
ряда, добились экономии от
плановой стоимости
работ
1056,3 тыс. руб., сократили сроки по сравнению с графи¬
ками
производства работ на 201 день.
В тресте «Донбассэкскавация» по
методу бригадного
подряда работает 90 % механизаторов. По методу сквозно¬
го поточного подряда на строительстве стана «3000» на ме¬
таллургическом заводе имени Ильича в г. Жданове работало
четыре комплексных механизированных бригады, у кото¬
рых было 12 экскаваторов и 5 бульдозеров. Комплекс ра¬
бот включал в себя свыше 70 объектов основного, энергети¬
ческого, транспортного и подсобного производств с общим
объемом земляных работ 22,8 млн. м3. При выполнении это¬
го объема работ бригады добились экономии расчетной стои¬
мости в 77 тыс.
руб., сроки строительства против графика
сокращены на 63 дня. Начислено премии за сокращение
сроков строительства и экономию расчетной стоимости
27,2 тыс. руб,
70. ИНЖЕНЕРНАЯ ПОДГОТОВКА ДЛЯ ПЕРЕВОДА БРИГАД
НА ПОДРЯДНЫЙ МЕТОД
Эффективное применение бригадного подряда требует
от каждой строительно-монтажной организации осуществле¬
ния комплексов
организационно-технических и экономиче¬
ских
мероприятий, направленных на повышение общего
уровня хозяйствования. К числу таких мероприятий от¬
носятся:
упорядочение инженерной подготовки строительного
производства с тем, чтобы обеспечить все строящиеся объек¬
ты
проектами производства работ (ППР) и организационно¬
технологической документацией для хозрасчетных бригад;
создание условий для высокопроизводительной работы
бригад, своевременным обеспечением
их
необходимыми
322


эксплуатационными материалами, запчастями и приспособ¬
лениями для выполнения ремонта механизмов и автомашин;
укрепление производственной, технологической и тру¬
довой дисциплины, устранение потерь рабочего времени,
повышение
уровня комплексной механизации работ.
Инженерную подготовку и
инженерную организацию
производства строительно-монтажных работ при переводе
бригад на новую форму. хозяйственного расчета можно
разделить на шесть этапов.
К первому этапу, относятся вопросы определе¬
ния объектов (этапов, комплексов), строительство которых
будет осуществляться методом сквозного бригадного под¬
ряда в текущем году, составление годового плана загрузки
бригад и движение их по объекту строительства в течение
года.
При отборе объектов обращают внимание на обеспечен¬
ность их в полном объеме проектно-сметной документацией и
финансированием,
а также на
продолжительность их строи¬
тельства.
На подряд бригадам передаются только те объекты, ко¬
торые включены в титульные списки, и обеспечены финан¬
сированием.
Второй этап
предусматривает:
разработку или привязку проекта производства работ
(ППР) с подбором и привязкой технологических
карт
и
карт трудовых процессов;
разработку графика строительства объекта, графика ра¬
боты, на объекте механизмов и машин;
расчет и подбор числа рабочих, механизмов и машин с
учетом совмещения профессий;
разработку
организационно-технических мероприятий
по
обеспечению планируемого роста производительности
труда и снижению себестоимости строительно-монтажных
работ,
а также созданию безопасных и санитарно-гигиени¬
ческих условий труда на стройплощадке.
Численный состав бригад, зависящий от объема и струк¬
туры работ и сроков их выполнения, можно
определить по
формуле
p= oothcb,
где Тн
—
нормативная трудоемкость, чел. -дни (по калькуляции за¬
трат труда); С —
срок выполнения задания, рабочая смена (по гра¬
фику производства работ); В —
планируемый уровень выпо лне ния
выработки в среднем
по
бригаде, % (с учетом задания по росту
производительности труда).
323


Третий этап заключается в определении расчет¬
ной стоимости строительно-монтажных работ, передава¬
емых бригаде на условиях подряда.
Расчетная стоимость (плановая себестоимость) работ
определяется на весь объем работ, поручаемых бригаде, с
учетом организационно-технических мероприятий, разра¬
ботанных строительной организаций, обеспечивающих рост
производительности труда и снижение себестоимости строи¬
тельно-монтажных работ.
При определении расчетной стоимости по статьям затрат
в нее включаются
прямые затраты, часть накладных рас¬
ходов и
лимитированных затрат, зависящих от деятельности
бригады.
К прямым относятся затраты на заработную плату ра¬
бочих, эксплуатацию строительных машин, материалы, де¬
тали, запчасти и пр.
Затраты на заработную плату рабочих определяются по
калькуляциям, составленным по технически обоснованным
нормам и расценкам ДЕНиР) на весь объем работ, выполня¬
емых
бригадой.
Затраты на эксплуатацию строительных машин устанав¬
ливаются по
планово-расчетным ценам. Нормативная про¬
должительность работы механизмов на объекте определяет¬
ся
по графику производства работ, технологическим кар¬
там.
Затраты на эксплуатационные материалы, детали и зап¬
части, на объем работ, поручаемый бригаде, определяются с
использованием
имеющихся
в
организации нормативных
документов.
Затраты по статье
«Материалы» определяются отдельно
на топливо, смазочные и
обтирочные материалы для зем¬
леройных машин и
автотранспорта,
а также на запасные
части в соответствии с
установленными общесоюзными или
ведомственными нормами расхода, временем работы зем¬
леройных машин и величиной общего пробега автотранспор¬
та.
Общий пробег автотранспорта рассчитывается исходя
из объема перевозок и среднего расстояния перевозок по
данным калькуляции.
В Справочнике «Земляные работы». —
М.: Стройиздат,
1984 г.
приведены формы таблиц для расчета указанных
затрат.
К накладным расходам, зависящим от работы бригады,
относятся
затраты по санитарно-бытовому обслуживанию
324


143. Примерный перечень и размер накладных расходов
по отдельным статьям, зависящим от деятельности бригады
Наименование статей
накланых расходов
Общая норма
накладных ра с¬
ходов от смет¬
но й стоимости,
% прямых
затрат
Размер наклад¬
ны х расходов,
зависящих от
деятельности
бригады, %
Расходы по
санитарно-бытовому
обслуживанию рабочих на строй¬
0,57
50
площадке и охране труда
Текущий ремонт и перемещение
1,3
50
производственного оборудования
Износ временных (нетитульных)
1
100
приспособлений и устройств
Износ
быстроизнашивающихся
приспособлений и оборудования
0,7
100
Расходы по
благоустройству и со¬
держанию строительной площадки
0,24
50
Расходы по подготовке
объект ов
строительства к сдаче
0,15
100
рабочих на
строительной
площадке
и
охране
труда
(табл. 143); расходы по
благоустройству и содержанию стро¬
ительной площадки; расходы по подготовке объектов к сда¬
че.
Лимитированные расходы включают затраты на:
возведение временных сооружений (организация пло¬
щадки стоянки машин
и
механизмов, емкости топливно¬
смазочных материалов, ограждение и пр.), включая вре¬
менные дороги, если указанные работы выполняет бригада,
а также расходы по доставке рабочих бригады к месту ра¬
боты (при расстоянии свыше 3 км);
зимнее
удорожание работ или мокрый грунт (коэффици¬
ент
1,15);
дополнительную стоимость электроэнергии при получе¬
нии по ценам, превышающим ЕРЕР и другие, кроме резерва
на непредвиденные работы и затраты.
В расчетную стоимость работ также включают:
дополнительные затраты/ не предусмотренные в смет¬
ной стоимости,
в связи
с
повышением
заработной платы
среднеоплачиваемых категорий работников в размере 2,2 %
по строительным работам от сметной стоимости работ, пе¬
редаваемых бригаде;
затраты, связанные с применением сдельно-премиальной
системы оплаты труда в строительстве, которые заказчик
компенсирует в установленном порядке.
325


Размер затрат, связанных с применением сдельно-пре¬
миальной системы оплаты труда, принимают в сводной сме¬
те на основании отчетных данных организации, осуществ¬
ляющей строительство,
и
суммы выплаченных премий за
определенный период по отношению к объему выполненных
строительно-монтажных работ за тот же период. Если от¬
четных данных нет, то рекомендуется принимать зараты в
размере 1 % стоимости строительно-монтажных работ.
Четвертый этап
—
оформление аккордного на¬
ряда на строительство объекта.
На основании составленной калькуляции затрат труда
и заработной платы и графика производства строительно¬
монтажных
работ определяют начало и окончание работы
бригады на объекте, сумму заработной платы на весь срок
строительства объекта с учетом планируемого роста произ¬
водительности труда, назначают сокращение нормативного
времени по аккордному наряду и подсчитывают сумму пре¬
мии за сокращение нормативного времени с учетом качества
работ.
Аккордный наряд и калькуляция затрат труда и зара¬
ботной платы являются единственными документами по рас¬
четам
заработной платы
бригады на весь срок строительства
объекта в условиях бригадного подряда. Выдавать допол¬
нительные наряды в процессе работы бригады на объекте
не разрешается. Аккордный наряд и калькуляция затрат
труда и заработной платы, как и вся документация по до¬
говору бригадного подряда, должны быть предварительно
обсуждены и рассмотрены с бригадой.
Пятый этап
охватывает организацию системы
уче¬
та
работы бригады и затрат по
объекту, которая приобретает
большое значение в
условиях
новой формы бригадного хо¬
зяйственного расчета.
Все первичные учетные документы, являющиеся основа¬
нием для учета фактической себестоимости работ, подписы¬
вают бригадир и производитель работ. Каждому объекту
или
этапу работ и каждой бригаде присваивают свой учет¬
ный шифр,
что
позволяет организовать четкую систему
учета затрат при строительстве объекта и сопоставимость
расчетной и фактической себестоимости работ.
Разница между предусмотренной договором расчетной
стоимостью
работ и фактической их себестоимостью, опре¬
деленной на основании данных объектного учета затрат,
со¬
ставляет
достигнутую бригадой экономию, на основании
которой при выполнении других показателей определяется
326


размер премии. Отсюда качественный учет имеет первосте¬
пе нное
значен ие.
К шестому этапу относятся составление про¬
екта
договора, обсуждение его с бригадой и заключение до¬
говора бригадного подряда, а также издание приказа
по
строительно-монтажной организации о переводе бригад на
новую форму хозяйственного расчета
—
бригадный подряд.
Большое значение
при переводе бригад на
новую фор
му хозяйственного расчета
—
бригадный подряд приобре¬
тает
правильная координация деятельности инженерно-
технической службы строительной организации, глубокая и
экономически
обоснованная разработка всех вопросов в
подготовительный период, оказание практической помощи
бригадам.
Руководитель организации своим приказом должен чет¬
ко
определить функции каждого отдела и каждого инже¬
нерно-технического работника в период подготовки бригад
к
переводу на хозрасчет, а также оказания ей помощи в пе¬
риод строительства объекта.
Вся работа по внедрению новой формы бригадного хо¬
зяйственного расчета проводится под руководством главного
инженера строительно-монтажной организации.


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Анисимов Д. И ., Беляков Ю. И., Галинуллин В. А., Чазанов
Л. С. Оценка качества забоя экскавационных
машин //Транс¬
портное строительство.
—
1984.
—
No6.
—С. 6—7.
2. Антимонов В. А ., Мырзашев С., Недорезов И. А.,
Прокофь¬
ев В. П . Специальное размещение резцов фрезы для мерзлых грун-
тов//Транспортное
строительство.
—
1983.
—
No9.
—
С. 42—43 .
3. Беляков Ю. И. Проектирование экскаваторных работ.
—
М.: Недра, 1983.
—
349 с.
4. Беляков Ю. И., Чебанов Л. С. Выбор рационального способа
копания
грунтов
одноковшовыми строительными погрузчиками//
Изв. вузов. Стр-во и архитектура.
—
1984.
—No 1.—С. 8—10.
5. Беляков Ю. И., Левинизон А. Л., Резуник А. В . Земляные
работы.
—
М.: Стройиздат, 1983.
—
177 с.
6. Демин А. А., Никандров Н. И., Кабанов В. Н. Влияние схемы
компоновки ковша и
упряжи на время копания и производитель¬
ность
драглайнов/УТранспортное строительство.
—
1980.
—No6.
—
С. 39—40.
7. Зайцев Р. В., Сибирко А. Н., Белецкий В. И . и др. К вопро¬
су автоматизированного проектирования продольного профиля//
Транспортное строительство.
—
1980.
—
No6.
—
С. 44—45.
8. Кабаев А. Л. ,
Никандров В. П. Эффективность смены экс¬
каваторов ЭКГ-4,6 колесными погрузчиками на рудных складах
Донского ГОК//Горный журнал.
—
1982.
—
No8.
—
С. 39—40.
9. Комкарев Е. В., Петренко В. Ф., Сафронов Н. А . О нормиро¬
вании
производительности самоходных скреперов//Гидротехничес-
кое
строительство.
—
1980.
—No 6.
—
С. 39—40.
10. Недорезов И. А., Саатов К. Б . Скрепленный ковш с косыми
ножами//Транспортное строительство.
—
1981. —
No1.
—
С. 37—38.
11. Николаев С. Н.,
Волков Д. П. Повышение качества строи¬
тельных машин.
—
М.: Строиздат, 1984.
—169с.
12. Парамонов Е. Г ., Юнусов А. Г. Геодезические работы в ме¬
лиоративном строительстве.
—
M., Недра, 1981.
—
138 с.
13. Потапов А. С.,
Казначеева Е. Ф.,
Палькина 3. М.
и др.
Сооружение металлических гофрированных труб на БАМеу/Транс-
портное строительство.
—
1981.
—No 5.
—
С. 29—30.
14. Рейш А. К. Повышение производительности одноковшовых
экскаваторов.
—
М. Стройиздат, 1983.
—
250 с.
15. Рейш А. К . Основы технологии выполнения земляных работ.
—
Минск, Высшая школа, 1985.
—
160 с.
328


16. Рейш А. К., Руденский С. И. Электроосмос и электрофорез в
строительстве//Промышленное строительство и инженерные соору¬
жения.
—
1984.
—
No1.
—
С. 28—29.
17. Рогатин Н. Н. Технология и механизация открытых горных
выработок.
—
М. Недра, 1982.
—
277 с.
18. Смородинов М. И . Водопонизительные установки.
—
М.:
Стройиздат, 1984.
—
116 с.
19. Соколов А. С. Электродная подготовка грунта к экскавации и
Противоморозные добавки для грунта//Механизация строительст¬
ва.
—
1983.
—
No1.
—
С. 23—24.
20. Стельмах 3. Э., Анисимов Н. Н . Устройство для измерения
крутизны откосов земляных сооружений//Транспортное строитель¬
ство.
—
1980.
—
No6.
—
С. 49—50.
21. Технология строительного производства в зимних условиях./
Под ред. В. А. Евдокимова.
—
Л.: Стройиздат, 1984.
—
264 с.
22. Технологические схемы применения новых
средств механи¬
зац ии
зе млян ых
работ. //ЦНИИОМТП, Бюро внедрения.
—
М.:
Стройиздат, 1982.
—
123 с.
23. Циканов Г. Е ., Милич А. М.. Алгоритм и программа расчета
показателей при сооружении набора объектов//Транспортное строи¬
тельство.
—
1980.
—No 5.
—
С. 33—34.


АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
Автогрейдеры:
автоматические системы управления 247
длина участков работы 261
зачистка, планировка
откосов 252
производительность 248
рекомендуемые углы установки ножа 251
технологическая последовательность работ 251, 256
Автомобили-самосвалы
грузоподъемность 170
отсыпка насыпей 177
—
отвалов 172
расчет потребности 175
схемы движения 178
технологические параметры 179
Бригадный подряд:
определение расчетной стоимости работ 324
положение о сквозном подряде 320
примеры экономического эффекта 319, 321
численный состав бригад 323
Бульдозеры:
зачистка откосов 90, 209
погрузочные эстакады 213
работа на
косогорах 208
Виды водопонижения:
иглофильтрами 89
параллельное 88
предварительное 88
электроосмотическое 90
Возведение качественных насыпей:
виды работ на картах 266
выбор уплотняющих машин 264
коэффициент уплотнения 262
методы лабораторных испытаний 283
оптимальная влажность грунта 262
—
толщина уплотняемого слоя 268
особенности работ в зимних условиях 273
отбор проб 281
технологические параметры зимней укладки грунта 274
число проходов уплотняющих машин 270
Вспомогательные сооружения:
въезды и съезды 119
параметры 120
разворотные площадки 127
размеры площадок 128
расстояния между въездами и съездами 119
Г рейдер-элеватор:
рекомендуемые длины участков 258
330


—
углы установки конвейера 261
Дренаж:
бестраншейный 164
закрытый 163
открытый 164
Комплексная механизация:
комплект машин 5, 94
приведенные затраты 11
система машин 17
уровень 10
Объемы работ:
автоматизация расчетов 34
профильные 32
рабочие 31
Одноковшовые погрузчики:
грузоподъемность 223
дальность перемещения 224, 230
скорость передвижения 230
схемы работ 229
технологический цикл 227
типоразмерный ряд 223
Одноковшовые экскаваторы:
оптимизация рабочего цикла 182, 202
технологические параметры 180
Оттаивание грунтов:
паропрогрев 302
поверхностное и глубинное 302
сопоставление трудозатрат и стоимости 305
химический 306
электропрогрев 303
Отсыпка отвалов:
допустимые куски пород 146
параметры 150
способы 144
Параметры землевозных дорог:
материалы 114
откосы 111
радиусы 110
уклоны 109, 236
ширина 109
Параметры земляных сооружений:
высота насыпей 75
длина выемок 59
коэффициент уплотнения грунта 262
крепление откосов 75
осадка насыпей 75
отклонения геометрических параметров 82
Подготовительные работы:
качество работ 83
корчевка пней 101
оборудование для нарезки канав 106
331


перенос ЛЭП 101
разбивка сооружений 78
снятие
растительного слоя 101
укрепление грунтов электрофорезным способом 100
устройство канав 105
Предохранение грунтов от промерзания:
вспашкой 309
пенопластом 310
химическими реагентами 310
Производство работ экскаваторами:
грейфером 68, 154
драглайном 65
обратной лопатой 63
прямой лопатой 61
роторными 161
с телескопическим ковшом 69, 160
со штанговой стрелой 155
Рабочее место машин:
бульдозеров 49
гидросеялок 91
скреперов 59
экскаваторов с обратной лопатой 47
—
с
прямой лопатой 45
Рыхление мерзлых грунтов:
длина проходок рыхлителя 286
зона безопасности 285
зуб рыхлителя 289
производительность оборудования 288
технологические параметры
машин 286, 287
угол рыхления 285
Рыхление скальных пород:
коэффициент разрыхления 298
методы бурения 297
—
взрывания 296
Схемы работ:
бестранспортные 60
транспортные 61
Техническая документация:
содержание ППР 27
—
ПОС 25
технологические карты 69
Технологические параметры рабочего места:
бульдозеров 59
грейферов 55
скреперов 60
экскаваторов-драглайнов 56
—
с
обратной лопатой 52
—
с
прямой лопатой 50
Технологические параметры работы скреперов:
дальность транспортировки 233
путь набора 234
толщина стружки 234
число толкачей 235
ширина отвалов 241
332


ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие . . .
3
Глава 1. Механизация земляных работ
4
1. Основные
понятия о комплексной
механизации
4
земляных работ и ко мпле ктах ма ши н
2. Системы машин для производства земляных работ 17
3. Основные направления дальнейшего развития ком¬
плексной
механизации земляных работ
....
19
Глава 2. Проектирование организации производства зем¬
ляных работ
23
4. Общие положения
23
5. Состав и характеристика
проекта
организации
строительства (ПОС)
23
6. Состав
и
характеристика проекта
производства
работ (ППР)
27
7. Современные методы определения объемов земля¬
ных
работ и проектирования
31
8. Подбор землеройных механизмов и транспортных
средств
o
40
9. Основные унифицированные технологические
па¬
раметры рабочего места землеройных машин
.
.
42
10. Основные технологические
схемы
производства
работ
60
11. Состав и содержание технологических карт
...
69
Г л а в а 3. Правила возведения земляных сооружений
...
71
12. Разновидности земляных сооружений
71
13. Баланс и план потоков земляных
масс
72
14. Основные
технологические
правила
возведения
земляных сооружений
73
15. Разбивка сооружений,
элементы
трассирования
линейных сооружений
78
16. Контроль качества земляных работ
81
17. Освещение рабочего
места
землеройных
машин
84
18. Рекультивация нарушенных земель
85
19. Водопонижение при разработке выемок
87
20. Зачистка и закрепление откосов
90
2L Применение электроосмоса и электрофореза в тех¬
нологии земляных работ
96
Г л а в а 4. Подготовительные работы
101
22. Расчистка площадок
101
23. Устройство водоотводов
105
24. Устройство землевозн ых дорог
108
25. Въезды, съезды и площадки
для разворота авто¬
транспорта на земляных сооружениях
119
333


Глава 5. Производство
земляных
работ
экскаваторами 130
26. Общие сведения
130
27. Работа одноковшовых экскаваторов, обрудованных
прямой лопатой
131
28. Работа одноковшовых экскаваторов, оборудован¬
ных драглайном
138
29. Работа одноковшовых экскаваторов, оборудованных
обратной
лопатой
152
30. Работа одноковшовых
экскаваторов, оборудован¬
ных грейфером . .
’
154
31. Сооружение
«стен в
грунте» с применением одно¬
ковшовых экскаваторов со штанговым
оборудова¬
нием и
другими машинами
155
32. Работа
одноковшовых
экскаваторов с телеско¬
пической стрелой
158
33. Работа экскаваторов непрерывного действия
.
.
160
34. Транспортировка и укладка грунта автомобилями-
самосвалами
167
35. Основные направления повышения производитель¬
ности
экскаваторов
179
Г л а^ а 6. Производство земляных работ бульдозерами
.
.
203
36. Назначение, типы и область применеия бульдозе¬
ров
203
37. Схемы производства работ бульдозерами
....
205
38. Комплексная работа будьдозеров с другими маши¬
нами
210
39. Пути повышения производительности бульдозеров 215
Глава 7. Производство работ одноковшовыми погрузчиками 221
40. Назначение, типы и область применения одноков¬
шовых
погрузчиков
221
41. Производство земляных работ одноковшовыми по¬
грузчиками
224
42. Применение одноковшовых погрузчиков на пред¬
приятиях стройиндустрии
227
43. Пути повышения производительности
одн око вшо ¬
вых пог рузчиков
231
Глава 8. Производство работ скреперами
233
44. Назначение, типы и область применения скреперов 233
45. Схемы производства работ
236
46. Применение скреперов на строительстве каналов,
дамб и насыпей
238
47. Пути повышения производительности
скреперов 243
Глава! Производство работ автогрейдерами и грейдерами-
элеваторами
246
48. Назначение, типы и область применение
автогрей¬
деров и грейдеров-элеваторов
246
49. Схемы производства земляных работ автогрейдера¬
ми
248
50. Комплексная работа автогрейдеров с другими ма¬
шинами
256
51. Повышение производительности автогрейдеров
.
259
334


Глава 10. Уплотнение грунтов
261
52. Назначение, типы и область применения уплотняю¬
щих машин
261
53. Технология
производства
работ по уплот нению
грунтов
в насыпях
*.
.
266
54« Уплотнение грунтов обратных засыпок в стесненных
условиях
275
55. Уплотнение просадочных
грунтов и устройство
грунтовых подушек
277
56. Контроль качества работ по уплотнению
грунта 279
Г л а в а 11. Подготовка скальных и мерзлых
грунтов к раз¬
работке
284
57. Разрушение грунтов падающим грузом
284
58. Подготовка грунтов рыхлителями
285
59. Подготовка грунтов молотами
286
60. Подготовка грунтов захватными устройствами и
рыхлительными зубьями
288
61. Подготовка грунтов ковшами с активными
зубьями 291
62. Подготовка грунтов фрезерными и баровыми маши¬
на ми
294
63. Подготовка грунтов взрывным методом
295
64. Подготовка грунтов тепловым методом
301
Глава
12. Производство земляных работ в зи мн их ус ло ¬
виях
307
65. Особенности производства
земляных
работ при
низких
темп ературах
307
66. Предохранение грунтов от пр ом ер за ни я
309
67. Выбор объектов для производства работ в зимнее
время
311
68. Уменьшение налипания грунта к рабочим органам 313
Глава 13. Хозяйственный расчет и его новая форма
—
сквозной поточный бригадный подряд
318
69. Общие положения
318
70. Инженерная
подготовка для перевода бригад на
подрядный метод
322
Список литературы
328
Алфавитный указатель
.
330


Производственное издание
Алексеи Петрович Дегтярев, Арвид Карлович Рейги,
Степан Иванович Руденский
КОМПЛЕКСНАЯ МЕХАНИЗАЦИЯ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ
Редакция литературы по экономике, организации и управлению строительством
Зав. редакцией П. И. Филимонов
Редактор Л. П. Рагозина
Мл.редакторО.В.Б'линкова
Художественный редактор О. Е. Осташева
Технический редактор Л. И . Шерстнева
Корректор К. М . Корепанова
ИБ No 3917
Сдано в набор 14.07.86.
Подписано в печать 11.12 .86 .
Т-24 610.
Формат 84Х1081/з2-
Бумага тип.
No2.
Гарнитура «Литературная»
Печать
высокая.
Усл. печ . л . 17,64.
Усл. кр.- о т т. 17,85. Уч.-изд. л. 18,34.
Тираж 23 500 экз.
Изд. No А.IV.1122
Заказ 1901
Цена1р.10
к.
Стройиздат, 101442, Москва, Каляевская, 23а
Московская типография No 4 Союзполиграфпрома
при Государственном комитете СССР
по делам издательств, полиграфии и книжной торговли.
129041, Москва, Б. Переяславская, 46