Технология земляных работ

разработки грунта
Механический способ
Гидромеханический способ
Закрытый способ


Технология земляных работ
Вопросы темы

разработки грунта
Механический способ. Он заключается в разработке грунта резанием землеройными

и землеройно-транспортными машинами. К числу землеройных машин относятся одноковшовые и многоковшовые экскаваторы. К землеройно-транспортным относятся бульдозеры, скреперы, грейдеры, автогрейдеры, струги, планировщики и др. Они предназначены для послойного резания, транспортирования, отсыпки и планировки грунта.
Гидромеханический способ— широко распространенный в водохозяйственном строительстве способ. Он предусматривает размыв грунта напорной водяной струей гидромониторных установок или всасыванием его со дна водоемов плавучими земленасосными снарядами. Гидромониторные установки и земснаряды, которые с помощью воды размывают, транспортируют и укладывают грунт в насыпь, служат для разработки котлованов, каналов, углубления водоемов, а также для намыва территорий, плотин, насыпей под дороги и т. п. Размываемый грунт транспортируется в виде жидкой суспензии (пульпы) по трубопроводам.
Взрывной способ. Сущность данного способа заключается в отделении грунта от массива, а иногда и его перемещения на небольшие расстояния за счет энергии взрыва зарядов взрывчатых веществ, помещенных в предварительно устроенные в грунте шпуры, скважины, щели или шурфы.
Комбинированный способ представляет собой сочетание, например, механического и гидромеханического или механического и взрывного способа, что зависит от конкретных условий строительства.

типов: одноковшовые (прямая и обратная лопата, драглайн, грейфер), многоковшовые (цепные,

роторные) и фрезерные.
В зависимости от ходового устройства различают:
гусеничные, пневмоколесные, автомобильные и шагающие экскаваторы, а также оборудованные гидравлической, пневматической и электрической системами управления.
Разработка грунта одноковшовыми экскаваторами.
В промышленном и гражданском строительстве применяют экскаваторы с ковшом вместимостью от 0,15 до 2, реже до 4 м.
Они имеют комплект сменного оборудования, включающий прямую и обратную лопаты, драглайн и грейфер.
Кроме того, стрела, входящая в комплект драглайна и грейфера, может быть оборудована грузовым крюком или клином-бабой.

- обратной лопаты; в - обратной лопаты с поворотным ковшом;

г - драглайна, д - грейфера.

осуществляться по одной из двух технологических схем: в отвал (на

вымет) или с погрузкой в транспортные средства.
Выбор той или иной схемы зависит от вида и условий расположения земляного сооружения, возможности дальнейшего использования разработанного грунта, его физико-механических свойств.
Рабочая зона экскаватора, где находится его стоянка и разрабатываемый с этой стоянки массив грунта, называется забоем. (В этой зоне располагается загружаемый в транспортные средства или отвал грунта.)
Выемка, образующаяся в результате последовательной разработки грунта при периодическом передвижении экскаватора в зоне, называется проходкой.
По характеру разработки грунта проходки могут быть лобовыми (торцевыми) и боковыми.
При лобовой проходке экскаватор двигается по оси выемки и разрабатывает грунт впереди себя и по обе стороны от оси, а при боковой — с одной стороны по ходу движения.
Характер проходки зависит от глубины и ширины котлована и условий его разработки.

использования экскаватора в течение смены и определяется по формуле

Пэ = Т 60 q n Ке Кв,
где Т — продолжительность смены, ч;
q — геометрический объем ковша, м3;
п — количество циклов в минуту 60/ty;
ty — время одного цикла;
Ке — коэффициент наполнения ковша;
Кв — коэффициент использования экскаватора по времени.
Коэффициент Ке и Кв зависят от вида рабочего оборудования, группы грунта, емкости ковша и вида работ, а число циклов n определяется условиями работы экскаватора.

на использовании кинетической энергии потока воды для разработки, транспортировки и

укладки грунта.
Применение этого способа целесообразно при больших объемах работ, необходимости устройства насыпей с минимальной осадкой, при наличии достаточных ресурсов воды и электроэнергии.
Технологический процесс гидромеханизации включает:
размыв грунта в забое,
транспортирование образовавшейся смеси грунта с водой - пульпы - к месту укладки - намыва
и укладку грунта в результате оседания его частиц из пульпы на участке устройства насыпи.

забой; в - схема гидромонитора;
1 - водовод; 2 -

гидроцилиндры управления;
3, 4 - шарнирное сочленение ствола с водоводом;
5 - рычаг; 6 - насадка ствола; 7 - ствол

в забое. Образующаяся пульпа стекает по подошве забоя в сборный

колодец-зумпф или в сборные канавы.
Разработка грунта может производиться встречным забоем, когда гидромонитор располагается на подошве забоя и размыв идет снизу вверх, или попутным забоем с размещением гидромонитора над забоем и размывом грунта сверху вниз.
Чаще применяют встречный забой, позволяющий более интенсивно вести размыв.
По мере удаления плоскости размыва от гидромонитора разрушающая сила струи падает и требуется передвижка его на новую позицию, ближе к забою.
Чтобы обеспечить эффективный размыв и непрерывное поступление пульпы, в забое размещают как минимум два гидромонитора, попеременно чередуя их работу и передвижку.
В зависимости от вида грунта для размыва и транспортировки его требуется значительный удельный расход воды - от 3,5 до 16 м3 на 1 м3 грунта при рабочем, давлении 0,2-0,8 МПа.

грунтозабором;
3 - землесос; 4 - плавучий пульповод;
5 -

береговой пульповод; 6 - зона укладки грунта

плавучие землесосные снаряды.
В состав оборудования земснаряда входят грунтозаборное (всасывающее)

устройство, землесос, механизмы регулирования режима работы и перемещения.
Размыв грунта осуществляется потоком воды, всасываемой через грунтозаборное устройство землесосом, который обеспечивает также напорную транспортировку образующейся пульпы.
Для интенсификации разработки грунтозаборное устройство может иметь механический или вибрационный рыхлитель грунта.
От земснаряда до берега монтируется плавучий пульповод на понтонах.
Дальнейшая транспортировка и укладка пульпы происходит так же, как при гидромониторной разработке.
В зависимости от условий производства работ транспортировка пульпы может быть самотечной и напорной.
При достаточном перепаде высот между забоем и участком намыва транспортировка пульпы возможна под действием гравитационных сил самотеком по лоткам и трубам. Этот способ имеет ограниченное применение.
При напорной транспортировке пульпа из зумпфа в забое перекачивается землесосом по пульповоду к месту намыва.

с твердыми включениями диаметром до 300 мм.
Создаваемый землесосом напор

обеспечивает трубопроводную транспортировку пульпы на значительные расстояния.
Пульповоды, так же как и водоводы, монтируются к гидромониторам в основном из инвентарных труб с быстроразъемными соединениями, что позволяет оперативно изменять длину трубопроводов при минимальных трудозатратах.
Укладка (намыв) грунта происходит в результате оседания частиц грунта из пульпы, когда скорость движения ее становится ниже критической величины.
Используя бульдозеры, площадь намыва ограждают по периметру грунтовыми валками, создавая так называемую "карту намыва", и заполняют ее пульпой.
Скорость движения пульпы в карте падает практически до нуля, грунт осаждается, осветленная вода через водосборные колодцы, предварительно устроенные в карте, сбрасывается за пределы участка намыва.
Различают безэстакадный и эстакадный способы намыва.

1 - водоотводные трубы; 2 - обвалование; 3 - водосборный

колодец;
4 - магистральный пульповод

двух сторон укладывают пульповоды с наклонными патрубками, через которые пульпа

поступает в карту намыва.
По мере возведения насыпи патрубки наращиваются.
При эстакадном способе в зоне намыва сооружается эстакада. По ней на отметке выше проектной отметки возводимой насыпи укладывают магистральный пульповод, имеющий отверстия или патрубки для слива пульпы.
Этот способ применяется в основном для возведения насыпей большой ширины, так как он менее экономичен в сравнении с безэстакадным.
Карты намыва устраивают длиной до 200 м.
В зависимости от вида грунта и назначения насыпи толщина слоя, намываемого за один прием, составляет 0,5-2,5 м.
Для бесперебойного выполнения намыва должно быть не менее двух карт.
Если одна заполняется пульпой, то в другой происходит ее отстой, устраивают обвалование, наращивают патрубки и др.
Эти операции попеременно происходят в каждой карте.

и устройстве подземных выработок различного назначения под улицами, дорогами, зданиями,

сооружениями и т.д., когда затруднено или невозможно применение открытых способов разработки грунта.
В зависимости от назначения и размеров подземных выработок закрытым способом грунты разрабатывают, а коммуникации прокладывают с помощью:
щитовой проходки,
продавливания,
прокола,
вибропрокола,
пневмопробойников,
горизонтального бурения и др.

Закрытые (подземные) способы производства работ

м и более при значительной их протяженности.
Разработка грунта ведется

под защитой проходческого щита, состоящего из рабочего, домкратного и хвостового отсеков.
Выработку крепят сборной или монолитной бетонной обделкой. По мере разработки грунта щит продвигается с помощью домкратов, опирающихся на обделку.
Способ щитовой проходки используется в основном для прокладки коммунальных и транспортных тоннелей.
Способ продавливания применяется при бестраншейной прокладке труб диаметром 600-1800 мм на расстояние до 70 м и железобетонной обделке коллекторов диаметром до 3 м (рис.4).
Первая секция продавливаемой трубы снабжается режущим наконечником (ножом) и с помощью домкратов внедряется в переднюю стенку котлована.
Грунт из трубы извлекают различными способами.
По мере продвижения трубы между домкратами и ее торцом вставляются нажимные патрубки длиной, кратной шагу домкратов.
После продавливания первого звена стыкуют с ним следующее звено и операции повторяют до завершения проходки на требуемую длину.

способом прокола;
1 - упорный щит; 2 - гидравлический домкрат;

3 - нажимный фланец;
4 - нажимный патрубок; 5 - направляющее устройство; 6 - труба;
7 - нож; 8 - наконечник трубы; 9 - шомпол

длину до 60 м.
Вдавливание трубы в грунт происходит под

давлением гидравлических домкратов, усилие от которых передается трубе через шомпол с переставным штоком.
На первом звене трубы устанавливают закрытый конический наконечник диаметром на 20-30 мм больше диаметра трубы.
Прокол ведут циклично, продвигая трубу, уложенную в направляющие, за каждый цикл на величину рабочего хода домкрата.
Труба наращивается по мере вдавливания.
Вибропрокол применяют в песчаных грунтах.
Сущность его состоит в том, что вибрация от прокалываемой трубы, снабженной вибратором, передается частицам прилегающего грунта и в результате существенно уменьшается сила трения.

300 мм (с расширителем) на длину до 50 м при

высокой скорости проходки-до 80 м/ч.
В пневмопробойник, имеющий реверсивный механизм ударного действия, подается сжатый воздух с давлением 0,6 МПа.
Под воздействием направленных ударов корпус пробойника уплотняет грунт, продвигается вперед, оставляя за собой круглую скважину с плотными стенками.
Горизонтальное бурение применяют для прокладки труб диаметром до 600 мм на расстояние до 40 м и производят станками горизонтального бурения.
При устройстве проходок мелкого заложения (продавливание, прокол и т.д.) предварительно отрывают котлован в начале участка проходки и траншею - в конце.
В котловане размещают технические средства, необходимые для бестраншейной прокладки коммуникаций (домкраты, направляющие и нажимные приспособления и др.).

м2:

м3;
Vгр подлежащий вывозу (разрыхленного) V=1847 м3;
Привозной грунт:
Vгр геометрический Vгр=348,5 м3;
Vгр

с учетом разрыхления Vгр=394 м3;
Vгр с учетом коэффициента остаточного разрыхления Vгр=382,5 м3;

$механический
$комбинированный
$гидравлический

$$$67.В каком из перечисленных способов используют только насосные установки

при земляных работах?
$открытый водоотлив
$$искусственное водопонижение иглофильтрами
$тампонаж
$поверхностный водоотвод
$искусственное закрепление грунтов

$дифференцированный
$механический
$гидромеханический

$$$74.Какой способ не используется при разработке и переработке грунта?
$механический

$гидромеханический
$индукционный
$взрывной
$комбинированный