Общие сведения о ручной разработке грунта

В данной статье рассматриваются работы по ручной и механизированной разработке выемок, котлованов и траншей. Этот вид работ наиболее часто встречается при производстве земляных работ.

Способ разработки траншей и котлованов зависит от их глубины, ширины, наличия или отсутствия креплений стенок и от категории грунта.

Чем траншея или котлован глубже, Уже или чем тверже грунт, тем работа в них труднее.

Работа по выемке грунта из траншей или котлованов может производиться либо вручную, причем грунт выкидывается лопатами с самого низа траншеи на бровку траншеи, либо же при большой глубине траншеи употребляются те или другие подъемные приспособления для вытаскивания грунта снизу вверх. Эти приспособления описаны ниже, в данной статье (кран-деррик, тельфер, кран-укосина, ворот, ленточный транспортер).

Так как фронт работ при работе в траншеях и узких котлованах очень стеснен, надо особенно тщательно рассчитывать состав бригад, занятых на разработке, и последовательность их работы. От правильно назначенного состава бригад, последовательности их работы и способа разработки зависят производительность рабочих и их заработок.

Разработка траншей и котлованов вручную навымет (в отвал)

Разработка траншей вручную в отвал, т.е. с выбрасыванием выкопанного грунта на бровку траншеи или котлована, производится в тех случаях, когда траншеи или котлованы неглубоки (не глубже 5-6 метров) и объем работ невелик, а также тогда, когда почему-либо нельзя применить механизацию работ.

При глубине траншеи или котлована до 2 м рабочий, разрабатывающий грунт лопатой, выбрасываем грунт на бровку. Для выбрасывания грунта с глубины больше 2 м в траншее ставятся полки.

Полком называется дощатый настил, устраиваемый вдоль стенок траншеи. Землекоп-копальщик, работающий на глубине ниже чем 2 м, бросает грунт на полок. На полке стоит специальный землекоп-перекидчик, перебрасывающий выброшенный копальщиком грунт или на следующий полок или на бровку (рис. 72).

Полки устраиваются из плотно сколоченных дощатых щитов шириной в две-три доски и устанавливаются вдоль стенок траншеи. Держаться полки или на распорках креплений, которые должны быть укреплены к стойкам креплений бобышками, или на специальных стойках, вбиваемых в грунт и расположенных друг от друга на расстоянии 1,5-2 м, в том случае, если креплений в траншее нет. Стойки вбиваются одна у самой стенки траншеи, а другая — отступает от нее примерно на 0,5 м. Щиты полков должны иметь бортовую дощечку для того, чтобы грунт с них не сваливался вниз. Полки должны быть прочными во избежании несчастных случаев.

Полки устанавливаются через каждые 1,75 м по вертикали. Кроме того при перекидке грунта по полкам на берме также ставятся перекидчики для откидки грунтаот бровки, так как самого верхнего полка перекидчик может бросить грунт только на самую бровку.

Благодаря такому расположению полков разработку траншей, рвов и котлованов, имеющих глубину больше 2,0 метров, надо вести по слоям, причем самый верхний слой должен иметь толщину 2,0 м, а все остальные — по 1,75 м.

При выемке грунта из котлована или траншеи на бровке ее должна быть оставлена берма.

Берма должна быть шириной не меньше 0,5 м для того, чтобы грунта, который землекоп выкидывает наверх, не ссыпался опять вниз, и для того, чтобы по бровке траншеи или котлована можно было безопасно ходить и производить работу.

Каждая бригада землекопов состоит из ряда звеньев; в звено входят копальщики, непосредственно разрабатывающие грунт, и перекидчики,  которые перекидывают грунт вверх по полкам, отбрасывают его от бровки и зачищают берму. Та же бригада или звено ставит крепления (если это нужно) в воем слое и устанавливает полки.

Каждый слой по глубине разрабатывается особым звеном бригады рабочих.

Работа происходит следующим образом: сначала начинает работу звено копальщиков, разрабатывающее траншею на глубине 2 м, устанавливающее крепления (если это нужно) и устанавливающее в конце работы полки на глубине 1,75 м от поверхности. Звену выделяется фронт работы — захватка такой величины, чтобы по окончании ее разработки в нее могло вступить звено, разрабатывающее следующий по глубине слой, и чтобы длина дневной разработки первого и второго звеньев были равны между собой. Когда звено, разрабатывающее первый слой, окончит первую захватку, оно передвигается на следующему захватку вдоль фронта работ, а на первую захватку вступает второе звено, разрабатывающее следующий по глубине слой уже с перекидкой. Когда это звено закончит первую захватку на свою глубину, оно передвигается на следующую, уже подготовленную первым звеном, а на его место вступает третье звено, которое разрабатывает траншею или котлован глубже еще на 1,75 м с перекидкой уже по двум полкам и.т.д. Так, уступами идут вперед все звенья, работая на своей глубине (рис. 73).

Количество землекопов в каждом звене назначается в зависимости от требуемого темпа (быстроты) работы, а также от возможного фронта работы.

На каждое звено должен быть выделен достаточный фронт работы с таким расчетом, чтобы на каждого рабочего при наличии креплений приходилась делянка от 1,5 до 2 м. Если креплений нет, то при разработке верхнего слоя траншеи или котлована длина делянки должна быть около 3 м; если ширина траншеи или котлована такова, что копальщики не могут бросить грунт из середины траншеи на полок или на бровку, приходится на это ставить особых перекидчиков, откидывающих грунт, разрыхленный землекопом, на полок или на бровку.

Если надо ставить крепления, эту работу производит то звено, которое разрабатывает соответствующий слой.

Устройство полков, а также их передвижка являются подготовительной работой, а поэтому эти работы должны быть произведены до начала работы следующего дня.

Каждый рабочий должен выполнять только свои обязанности, и эти обязанности должны быть строго распределены между всеми рабочими бригада или звена.

Даже если в случае разработки мелких канав работа внутри бригады или звена расчленяется между рабочими. Один копает «начальную» канавку вдоль оси канавы, двое за ним копают грубо, без окончательной отделки, канаву на всю ширину, за ними следом идут землекопы, копающие на полную глубину и зачищающие откосы, и наконец последний уже добирает и подчищает под шаблон дно и откосы канав (рис. 74).

Если в процессе работы одно из звеньев отстанет или, наоборот, будет перегонять другие, работающие на другой глубине звенья (это может случиться, когда встретится прослойка более твердого грунта, чем рассчитывали, или, наоборот, более легкого), тогда отставание и опережение звеном других надо ликвидировать путем изменения числа звеньев в бригаде (если фронт работы это позволит).

Состав звена в зависимости от глубины разработки указан в таблице, ниже.

Состав бригады рабочих в зависимости от глубины разработки траншеи или котлована:

Например — при глубине разработки в 7,0 м в грунте III категории звено, работающее на глубине от 5,5 до 7,0 м, будет состоять из трех землекопов 4-го разряда и четырех перекидчиков 2-го разряда. Для того чтобы обслужить это звено, работающее на этой глубине, звенья, работающие выше, должны быть:

• на глубину до 2,0 м — один копальщик 3-го разряда;
• на глубину от 2,0 до 3,75 м — три копальщика 4-го разряда и 2 перекидчика 2-го разряда;
• на глубину от 3,75 — 5,5 м — три копальщика 4-го разряда и три перекидчика 2-го разряда.

При таких составах бригад в грунте III категории все звенья будут работать равномерно. Такая работа нескольких звеньев одной бригады называется поточным способом производства работ. Если бы на глубине, допустим, от 0,75 до 5,5 м появился бы грунт IV категории, надо ставить уже не трех, а четырех копальщиков 4-го разряда, иначе это звено отстанет и задержит остальные звенья.

В каждой бригаде может быть сколько угодно таких звеньев, в зависимости, как уже сказано выше, от заданной быстроты работы и возможности разместить всех в траншее и котловане так, чтобы они не мешали друг другу.

Инструменты для разработки котлована и траншеи вручную

Землекопам приходится копать в большинстве случаев неразрыхленный грунт, и поэтому они должны быть снабжены заступами, а в грунта III-IV категории должны иметь помимо заступов еще и кирку, кирку-мотыгу или лом в зависимости от крепости и плотности грунта.

Эти инструмент описаны в этой статье.

Перекидчики, работающие по перекидке с полок и с бермы уже разрыхленного грунта, должны быть снабжены подборочной лопатой.

Подборочные лопаты годятся для любого разрыхленного грунта. Делаются они с ручкой, круто отогнутой от лотка, что позволяет землекопу меньше нагибаться при работе подборочной лопатой (рис.75).

Лоток у подборочной лопаты может быть остроконечным и тупоугольным. Делаются подборочные лопаты различной величины в зависимости от рода грунта. Уже давно разработаны три типа подборочных лопат применительно к физической силе рабочего.

Эти лопаты годятся как для перекидки грунтов, так и для погрузки грунтов в приборы перемещения — тачки, грабарки, вагонетки и. т. д. Для перекидки сыпучих грунтов применяются совковые лопаты.

Такие же совковые лопаты, но с несколько увеличенными бортиками, употребляются при разработке плывунов.

Для установки креплений бригады должны снабжаться набором плотничьего инструмента (топор, молоток, пила, стамески и. т. п.).

При разработке разжиженных грунтов, насыщенных водой, приходится применять некоторые другие виды инструментов.

Разработка разжиженных грунтов затрудняется тем, что такой грунт не держится на обыкновенной лопате; поэтому приходится применять его для вычерпывания бадьи, особы ковши-черпаки с отверстиями, позволяющими стекать излишку воды, или широкие лопаты с бортами. Простейший черпак представляет собой железный обруч с укрепленным на нем небольшим парусиновым мешком. Таким черпаком можно вычерпывать жидкий ил при глубине воды до 0,6 м, стоя в воде. Песок под водой разрабатывается широкими лопатами. При глубине воды до 1,5 м работа производится железным дырчатым черпаком (рис. 77, а), вмещающим до 30 кг грунта. Работу этим черпаком производит один рабочий.

При больших глубинах разработки черпак устраивают больших размеров из котельного железа (рис. 77, б). Для работы таким черпаком требуется 3-4 человека.

Один из них с плота направляет ковш ручкой, дин или двое тянут с берега за веревку и один опоражнивает ковш.

Работа черпаками крайне медленна и дорога, поэтому при необходимости производства работ на местах, покрытых водой, надо всегда стремиться к тому, чтобы осушить место работ путем отвода воды канавами или путем ограждения места производства работ шпунтовыми креплениями и откачки воды насосами. При больших объемах работ следует применять особые землечерпательные машины.

 

imbuilder.ru

бровка – это… Что такое бровка?

Бровка — Характеристика Длина 42 км Бассейн Карское море Водоток Устье КАР Расположение Страна …   Википедия

бровка — край, перегиб, бровь Словарь русских синонимов. бровка сущ., кол во синонимов: 3 • бровь (1) • край …   Словарь синонимов

Бровка — верхний край крутого обрыва (уступа) террасы, рва, насыпи, оврага и других эрозионных форм рельефа …   Геологические термины

БРОВКА — БРОВКА, бровки, жен. 1. уменьш. ласк. к бровь (разг.). 2. Возвышающийся край беговой дорожки на ипподроме, обычно обложенный дерном (спец.). || Край канавы или насыпи (обл., спец.). Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 …   Толковый словарь Ушакова

БРОВКА — БРОВКА, и, жен. 1. см. бровь. 2. Край дороги, кювета, канавы. Б. тротуара. Идти по самой бровке. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 …   Толковый словарь Ожегова

БРОВКА — (волж.) вершина обрыва, яра над рекой. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 …   Морской словарь

БРОВКА — перегиб склона, образующий верхний край какой либо формы или ее элемента (уступа, склона оврага, террасы, плато, рва, насыпи и пр.). Геологический словарь: в 2 х томах. М.: Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др.. 1978 …   Геологическая энциклопедия

бровка — – край дороги. EdwART. Словарь автомобильного жаргона, 2009 …   Автомобильный словарь

бровка — Линия положительного перегиба речной террасы, оврага, склона и т.д. [Словарь геологических терминов и понятий. Томский Государственный Университет] Тематики геология, геофизика Обобщающие термины геологическая деятельность текучих водэкзогенные… …   Справочник технического переводчика

бровка — Резкий перелом склона, отделяющий вышележащую пологую его часть от расположенного ниже более крутого участка …   Словарь по географии

БРОВКА — боковая граница дорожки на ип ме. Обозначают полосой дерна, сточной канавой, кустарником, а на финише легкой изгородью (канатом или тычками, т. е. воткнутыми в землю легкими жердями). Наружная, более длинная Б. называется полевым краем (проф.) …   Справочник по коневодству

normative_reference_dictionary.academic.ru

Копка траншей и котлованов с подъемом грунта на бровку простейшими механизмами |

В тех случаях, когда разрабатываются глубокие траншеи, выемки или котлованы, применяют вместо перекидки по полкам механизмы или приспособления для подъема грунта со дна разрабатываемых земляных сооружений на бровку. Цель замены ручного труда по перекидке грунта механическими или полумеханическими средствами — это увеличение производительности работы и удешевление работы, так как ручная перекидка по полкам — работа трудоемкая и дорогостоящая. Наиболее распространенными снарядами, применяющимися для подъема грунта из котлованов, выемок или траншей, являются:

1. ворот;
2. тельфер;
3. кран-деррик;
4. ковшевой землеподъемник;
5. ленточные транспортеры;
6. механический крючник для вытаскивания из глубоких выемок груженых тачек.

Применение ворота для выемки грунта

Ворот (рис. 78) является простейшим приспособлением для подъема грунта, известным еще в древние времена. Основной частью ворота является барабан, надетый на металлическую ось, укрепленную на стойках или козлах.

Вращение барабана осуществляется либо при помощи двух ручек, укрепленных на торцах барабана, либо посредством махового колеса, укрепленного непосредственно на торце барабана. Подъем бадьи с грунтом со дна выемки осуществляется вращением барабана; веревка или цепь, на которой подвешена бадья, наматывается на барабан и поднимает бадью. При этом веревка или цепь должны быть намотаны так, чтобы на концах их можно было привязывать по одной бадье. Во время подъема одной бадья другая опускается. Пока первая бадья разгружается наверху, вторая нагружается внизу. Вращают ворот один или двое рабочих. Объем бадьи обычно составляет 0,1-0,15 куб. м. Ворот может поднимать бадью тогда, когда она находится прямо под ним, т.е. ворот не имеет бокового вылета, как у крана-укосины, поэтому он применяется либо при копке узких траншей, либо при копке глубоких шурфов  и колодцев. Для установки ворота делается сверху траншеи настил из пласти, плит или досок. Рабочие, вращающие барабан ворота, стоят на настиле (рис. 79).

Основные достоинства ворота — дешевизна, простота и возможность сделать его на месте работ в течение краткого срока. Неудобство ворота в том, что работа с ним медленна и трудоемка.

Размеры нормального ворота:

• Диаметр барабана — 25 см
• Длина — 1,5 м

Ворот применяется при очень больших объемах работ в тех случаях, когда глубина выемки составляет 3-10 м. Очень удобно применение ворота при разработке глубоких колодцев, где устройство полок невозможно.

Наличие креплений не мешает работе ворота.

Иногда при рытье колодцев вместо ворота ставится тренога, а бадья поднимается посредством укрепленного в вершине треноги блока.

Бригада на разработке грунта с помощью ворота делится на два звена — верхнее, обслуживающее самый ворот, и нижнее, разрабатывающее грунт внизу и нагружающее бадьи.

Для того чтобы не простаивали рабочие нижней бригады во время подъема груженой бадьи, при вороте должна быть еще одна запасная бадья — третья, которую грузит нижнее звено во время подъема груженой и спуска порожней бадей.

Правила техники безопасности. При работе с воротом надо следить за тем, чтобы настил ворота был сделан прочно и имел ширину не меньше чем в три доски (0,6 м). Доски настила должны быть толщиной не меньше 5 см.

Рабочие нижней бригады при перецепке бадей должны следить за тем, чтобы бадья была прочно прицеплена, чтобы канат был крепок, чтобы прицепка была точно за середину дужки. Во время подъема бадьи запрещается стоят под ней во избежание несчастных случаев.

Рабочие верхней бригады должны вращать барабан одновременно и без толчков. Берма и настил ворота должны быть всегда очищены от грунта.

Применение тельфера для выемки грунта

Тельфер (рис. 80) представляет собою электрический подъемник, помещенный на двутавровой балке, по которой он может сам перемещаться в горизонтальном направлении. Двутавровая балка, на которой держится тельфер, укрепляется на деревянных брусьях, положенных на стойки, в свою очередь укрепленные на горизонтальной нижней раме. Двутавровая балка одним концом выступает за пределы стоек на длину 5-6 м.

Тельфер имеет два электромотора, из которых один служит для поднятия груза (бадьи с грунтом) — грузовой мотор, а другой — для горизонтального перемещения тельфера по двутавровой балке — ходовой мотор.

Грузовой мотор вращает барабан, на который наматывается канат, имеющий на конце крюк для прицепки бадьи и поднимающий бадью.

Ходовой мотор вращает при помощи зубчатых передач ходовое колесо тельфера, опирающееся на ребро двутавровой балки. Пуск мотора производится посредством простого дергания за веревку, укрепленную на пусковом приборе тельфера.

Вся установка может быть передвигаема вдоль траншеи, если нижнюю раму установить на тележку. Тележка делается на месте работ в зависимости от ширины разрабатываемой траншеи. Грузоподъемность тельферов нашего производства составляет от 1,5 до 3,0 тонн, следовательно емкость бадей, применяемых для подъема тельфера, колеблется от 0,75 до 1,5 куб. м.

Тельфер применяется при разработке грунта в глубоких,  но не слишком широких траншеях и котлованах. Длина вылета двутавровой балки, по которой движется тельфер, позволяет отсыпать грунт от бровки траншеи на расстояние 5-6 м, а также грузить грунт на приборы перемещения (тачки, грабарки, вагонетки и.т.д.).

Наличие креплений не мешает работе тельфера. Удобен тельфер еще и тем, что его легко можно передвигать вдоль бровки котлована или траншеи. Высота подъема грунта не должна превышать 30 м.

При работе тельфера необходимо иметь не менее двух сменных бадей.

Бригада, обслуживающая тельфер, делиться на верхнее и нижнее звено.

Верхнее звено состоит из моториста и землекопа 3-го разряда, а нижнее в зависимости от емкости бадьи и категории грунта меняется согласно таблице 12.

В обязанности нижнего звена входят погрузка бадей, отцепка порожних бадей, прицепка груженых и подача сигнала мотористу.

Моторист по сигналу сначала включает грузовой мотор, подымающий груженную бадью, а когда бадья подымается на всю высоту, выключает грузовой и включает ходовой мотор, который заставляет бадью перемещаться вдоль двутавровой балки тельфера. Когда бадья придет в нужное для выгрузки место, землекоп верхнего звена дает сигнал мотористу и тот останавливает ходовой мотор, после чего землекоп разгружает бадью либо опрокидыванием ее, либо открытием ее днища, если бадья саморазгружающаяся, и дает сигнал, по которому моторист уводит и спускает вниз порожнюю бадью, а землекоп производит очистку бермы.

В случае погрузки грунта в приборы перемещения их следует грузить через бункер.

Рабочие нижнего звена должны успевать нагрузить вторую бадью, пока первая подымается и разгружается, иначе будет иметь место простой тельфера.

Правила и требования техники безопасности те же, что и при работе с воротом.

Кран-деррик при разработке и выемки грунта

Деррик (рис. 81) представляет собой подъемный кран, состоящий из вертикальной мачты и наклонной стрелы, которая прикрепляется в нижней части мачты посредством шарнира. Благодаря наличию этого шарнира стрела может подниматься и опускаться при помощи троса и системы блоков. Натягивая трос, можно поднять стрелу до почти вертикального положения ее. На конце стрелы помещен блок, через который проходит другой трос, один из концов которого свисает со стрелы и имеет на своем конце крюк для подвешивания бадьи или ковша. Второй конец этого троса надет на барабан лебедки, вращая который, можно наматывать трос и поднимать груз. Мачта деррика вместе со стрелой может вращаться вокруг вертикальной оси на 240 и 360 градусов, для чего нижний ее конец оперт на вращающийся круг. Для того чтобы круг вращался и поворачивал мачту деррика вместе со стрелой, на него надет трос, соединенный вторым концом со вторым барабаном лебедки. Лебедка для деррика должна быть двухбарабанной: один барабан вращает мачту со стрелой, а второй служит для поднятия груза.

Мачта деррика со стрелой, лебедка и мотор помещаются на деревянной раме. Рама эта может быть в свою очередь помещена на тележку. Это дает возможность передвигать деррик вдоль котлована по специальному рельсовому пути. Мачта деррика поддерживается подкосом, один из концов которого упирается в верхний край мачты, а другой укреплен на нижней раме. Для того чтобы деррик не опрокидывался, ставят противовес на нижнюю раму — ящики, нагруженные камнем.

Вылет стрелы у деррика бывает различен и колеблется в пределах от 10 до 20 м в зависимости от его грузоподъемности. Грузоподъемность дерриков составляет 1,0 т в легких типа и доходит до 25-30 и 50 т в крупных механических дерриках на гусеничном или рельсовом ходу.

Наиболее употребительные для земляных работ при ручной разработке грунта деррики грузоподъемностью 1,0; 2,0; и 3,0 т.

Скорость подъема груза в среднем составляет 0,5-0,55 м/сек.

Деррик необходимо обслуживать несколькими бадьями: пока одна поднимается, разгружается и опускается обратно в котлован, другая должна быть нагружена и ждать прицепки к деррику. Емкость бадьи может быть от 0,3 до 1,5 куб. м в зависимости от грузоподъемности деррика.

Деррик — чрезвычайно удобный механизм, прост в обращении, дешев, легко может быть изготовлен на стройке, имеет большой вылет стрелы (до 16 м при деррике грузоподъемностью в 3,0 т), благодаря чему может работать на разработке больших котлованов и отсыпать грунт, поднятый из котлована, далеко от бровки, может грузить поднятый грунт на транспорт.

Деррик может поднимать из котлована грунт и прямо в тачках или вагонетках, поставленных на платформу, которую зацепляют за крючок троса деррика.

Деррик может применяться при рытье котлованов глубиной до 25 м.

Производительность деррика за смену колеблется в зависимости от типа бадьи, грузоподъемности деррика и рода грунта от 80 до 400 куб. м.

Бадья у деррика может быть заменена грейфером — ковшом специального устройства. Грейфер (рис. 82) сам легко берет разрыхленный и подвезенный к нему грунт II — IV категорий, а грунт I и частично II категорий берет и без предварительного разрыхления.

Деррик в этом случае обслуживается только одним машинистом. Сначала машинист приводит стрелу деррика в нужное положение, подняв ее на определенный угол, и закрепляет ее. В работе вертикальное положение стрелы не должно часто меняться, так как это понижает производительность деррика.

Затем машинист устанавливает стрелу над котлованом и, давая максимальное вращение лебедке, опускает с силой грейфер в раскрытом виде на кучу подвезенного или разрыхленного грунта. После этого машинист посредством троса натяжения закрывает ковш грейфера (который в это время захватывает грунт), подымает грейфер и поворачивает стрелу к месту выгрузки; открывая ковш грейфера, машинист высыпает из него грунт либо в отвал либо в приборы перемещения (вагонетки, автомашины и. т. д.).

Состав бригады, работающей внизу котлована на погрузке ковшей деррика, рассчитывается в зависимости от рода грунта, нужных темпов (производительности) работы и в зависомсти от способа работ (вручную, тачки, вагонетки) и производительности самого деррика.

При работе с  краном-дерриком надо соблюдать следующие правила по технике безопасности:

1. Деррик нельзя ставить слишком близко к бровке котлована во избежание обрушения откоса.
2. Бадьи, тачки или вагонетки, поднимаемые дерриком из котлованов, должны быть прочными, и прикрепление их к рабочему тросу деррика должно быть надежным.
3. Подъем и спуск бадей должны быть плавными. При подъеме и спуске машинист деррика должен дать сигнал. Рабочие, работающие в котловане, не должны стоять под поднимающейся или опускающейся бадьей.
4. Деррик должен быть в исправности, а подъемные тросы должны ежедневно осматриваться.

Землеподъемник при выемки грунта из котлованов

Для подъема грунта при разработке сравнительно неглубоких (до 6 м глубины) и широких котлованов или траншей без креплений применяется землеподъемник. Ввиду того что емкость ковша землеподъемника сравнительно велика, его следует применять там, где можно организовать загрузку его ковша в котловане либо тачками, либо вагонетками.

Землеподъемник состоит из двух деревянных стоек, поставленных на горизонтальную раму. От верхушки стоек к раме идут два подкоса, по которым движется ковш землеподъемника (рис. 83).

Подкосы, по которым движется ковш, опускаются в котлован и в зависимости от глубины котлована могут наращиваться.

На стойках укреплен деревянный бункер с наклонным днищем и вертикальной наружной стенкой, нижняя часть которой снабжена затвором. Нижняя рама землеподъемника помещена на тележку с колесами, благодаря чему землеподъемник можно передвигать вдоль разрабатываемого котлована. На раме помещена лебедка, вращение барабана которой заставляет наматываться на барабан трос, пропущенный через блоки. Один из концов троса укреплен на ковше; при натягивании троса лебедкой ковш идет вверх.

Ковш землеподъемник укреплен на четырехколесной тележке, которая может двигаться по подкосам. Когда груженный ковш дойдет до верха наклонных стоек, он сам опрокидывается и грунт из него высыпается в бункер, после чего ковш становится в прежнее положение и спускается в котлован.

Лебедка работает от электромотора, помещенного на раме тележки землеподъемника:

• Емкость ковша — 0,75 м3;
• Мощность электромотора — 10 л.с.;
• Грузоподъемность лебедки — 1250 кг.

Преимущества грузоподъемника в том, что его можно передвигать вдоль котлована по мере разработки, и в том, что из его бункера удобно грузить на транспортные средства.

Недостаток землеподъемник состоит в том, что он имеет сравнительно пологие подкосы, поэтому при большой глубине котлована их нижние концы далеко выдаются вперед и занимают слишком много места в котловане.

Землеподъемник невыгоден при ручной погрузке ковша в котловане: так как ковш его сравнительно большой емкости — 0,75 куб. м, то, пока его погрузят внизу, землеподъемник простаивает. При ручной погрузке ковш грязят трое землекопов 3-го разряда. После окончания погрузки они дают мотористу сигнал, и он, включая мотор, поднимает ковш наверх, где ковш опрокидывается, и грунт высыпается в бункер. Вся операция по подъему, выгрузке и опусканию вновь ковша длится около 1 мин., между тем как погрузка ковша требует много времени. Поэтому погрузку ковша землеподъемника надо производиться из тачек или вагонеток.

При возможности загрузки ковша тачками или вагнетками предпочтение следует отдать вагонеткам, так как для погрузки одного ковша землеподъемника емкостью 0,75 куб. м требуется выгрузить в него 5-6 тачек, что тоже заставляет его долго находиться внизу под нагрузкой, а вагнетка 0,75 куб. м нужна только одна.

Если ковш грузят из приборов перемещения (тачек, вагонеток), то концы подкосов и самый ковш опускают в приямок такой глубины, чтобы верх ковша, когда он опущен на дно приямка, был в уровень или даже ниже котлована. По мере углубления котлована приямок углубляется, и подкосы наращиваются на требуемую величину.

Совсем непригоден землеподъемник в траншеях с креплениями, так как распорки креплений не дают возможности передвигать землеподъемник вдоль траншеи.

Сменная производительность землеподъемника колеблется в пределах от 15 до 90 м3 грунта в зависимости от рода грунта и его состояния, а также от того, каким способом производится нагрузка ковша землеподъемника в котловане.

Применение ленточного транспортера при разработке котлована

При разработке неглубоких (2-5 м) котлованов или выемок с успехом применяется транспортер.

Транспортером или конвейером, называется двигающееся беспрерывно полотно ленты, на которую помещают груз. Лента, двигаясь, перемещает груз. Лента натягивается на два барабана, расположенных на известном расстоянии друг от друга. Один из барабанов вращается электромотором. Оба барабана и лента помещаются на железной или деревянной треугольной раме. Рама установлена на колеса, которые позволяют передвигать весь транспортер и поворачивать его (рис. 84). Для того чтобы лента транспортера не провисала от помещенного на нее груза, на верхней части рамы прикреплены ролики, поддерживающие ленту. Эти ролики делают горизонтальными или же крайние из них приподнимают, приподнимая и края ленты, тогда лента называется лотковой.

Транспортер имеет специальный загрузочный бункер, не имеющий передней стенки, дном которого является сама лента транспортера. Второй конец транспортера всегда приподнят над землей на 1,5-6,0 метров. Грунт, брошенный в бункер, попадает на ленту транспортера и двигается вместе с лентой к верхнему, приподнятому концу транспортера, после чего грунт ссыпается вниз либо прямо на землю, либо в поставленные под этот конец транспортера приборы перемещения.

Загрузка бункера транспортера может производится как вручную, так и из тачек, вагонеток или ковшей, опрокидывающихся над бункером.

Транспортер удобен благодаря своей простоте и возможности легко менять место установки и наклон, а следовательно и высоту выгрузки грунта.

Главным недостатком малых транспортеров является небольшая высота подачи грунта и неудобство передвижки транспортеров в котловане, так как колеса его врезаются в грунт. Для устранения этого следует под колеса транспортера подкладывать доски.

Фактическая производительность транспортера зависит всецело от производительности погрузки, почему следует максимально увеличивать темпы погрузки. Ручная погрузка транспортера через бункер невыгодна, так как у бункера можно поставить только 4 рабочих-погрузчиков. Для увеличения использования транспортера следует грунт грузить на транспортер тачками, вагонетками; при погрузке вручную устанавливать погрузчиков-землекопов не только у бункера, но и вдоль ленты транспортера.

Чрезвычайно целесообразно устанавливать в котловане специальный горизонтальный транспортер-питатель, на который рабочие и грузят грунт. Питатель передает грунт в бункер основного транспортера. При этом необходимо организовать рабочее место таким образом, чтобы транспортер-питатель или погрузочный бункер транспортера находились все время в траншее и погрузка велась верху вниз, а не снизу верх.

Грунт должен быть предварительно разрыхлен — это повышает производительность грузчиков примерно в 1,5 раза. Погрузку следует вести подборочными или балластными лопатами.

Наибольшую производительность дает транспортер при погрузке на него грунта экскаваторами.

Применение механического крючника

Обычно при работе тачками подъем, по которому можно откатить тачку, не должен превышать 4-5%, если тачку выкатывает один каталь, и 12%, если работа производится с помощью особого рабочего-крючника. При больших объемах работ, сосредоточенных в одном месте (20 000 куб. м и больше) и при наличии глубины котлованов от 4 до 20 м иногда применяется так называемый механический крючник, впервые примененный на строительстве канала Москва-Волга.

Механический крючник состоит из наклонной деревянной эстакады, нижней площадки для подкатки груженных тачек, расположенной на дне котлована, верхней площадки, с которой поднятые груженые тачки откатываются для разгрузки, и моторной будки, помещенной над верхней площадкой, в которой установлены мотор и лебедка, поднимающая груженые тачки и спускающая порожние (рис. 85).

Эстакада покрыта настилом из досок и имеет два желоба: один служит для подъема груженных тачек, другой — для спуска порожних. Дно желоба должно быть обито полосовым железом толщиной 3 мм. По середине эстакады, между желобами, — проход для рабочего. По обеим сторонам желобов устраиваются деревянные перила, которые служат для того, чтобы по ним двигались поперечины, укрепленные на ручках тачки. Поперечины эти при подъеме тачки по рабочему ходу эстакады приподнимают задний конец тачки, не давая грунту высыпаться назад. Поперечины имеют длину 1,3 м и набиваются на расстоянии 25 см от концов ручек тачки.

Для того чтобы поперечина не стиралась при движении по перилам, на нее надевают деревянные ролики, катящиеся по перилам.

Тачки поднимаются по эстакаде при помощи металлического троса, надетого на барабан лебедки и перекинутого через блоки, установленные на нижней площадке, и движущегося беспрерывно со скоростью 1,0 м/сек. Тачка прикрепляется к этому тросу особыми крючками.

Нижняя площадка механического крючника горизонтальна и представляется собой деревянный настил из досок, лежащих обязательно на уровне дна котлована. К этому настилу идут катальные доски (гоны), по которым на площадку подвозятся их котлована груженые тачки. Ширина настила — около 4 м. Верхний настил поднят над землей на высоту до 1,5-2,0 м. Груженная тачка по желобу эстакады вкатывается на верхний настил, отцепляется автоматически или вручную от троса и откатывается на разгрузку, для чего с верхней площадки спускаются катальные доски (гоны) с уклоном в грузовом направдении 5 градусов. Длина верхней площадки — около 10 м, а ширина около 4,5 — 5,0 м.

Разгруженные тачки спускаются по холостому желобу самокатом. Тачки применяются обыкновенные, но обязательно одинаковые по емкости — 0,12-0,13 куб. м и снабженные прицепной дугой и поперечиной на ручках.

Бригада, обслуживающая механический крючник, делится на две — верхнюю и нижнюю. К нижней бригаде относятся те катали, которые нагружают в забое тачки заранее разрыхленным грунтом, подвозят к рабоче площадке груженные тачки и ставят поперечные планки, набитые на ручки тачки, на перила рабочего хода наклонной эстакады и прицепляют тачки к рабочему тросу. Затем они берут порожнюю тачку и идут в забой.

Чисто каталей нижней бригады колеблется в зависимости от дальности возки (10-60 м) и от рода груза от 20 до 50 человек.

Верхняя бригада состоит из каталей и рабочего-отцепщика, стоящего у верхнего конца рабочего хода наклонной эстакады, снимающего с груженных тачек крбчки, которые он кладет в порожние тачки, опускаемые вниз по холостому ходу самоходом. Катали откатывают груженые тачки с верхней площадки в отвал и после разгрузки доставляют их обратно к спуску.

Число каталей верхней бригады зависит от числа поступающих снизу тачек и дальности откатки тачек на разгрузку (10-60 м) и колеблется от 5 до 20 человек.

К верхней бригаде относятся также:

• моторист, обслуживающий электромоторы и лебедку, наматывающий трос; плотник для исправления поломок; такелажник, следящий за исправностью троса и прочего оборудования; слесарь, исправляющий поломки в машинной установке; рабочий для чистки грузового и холостого хода наклонной эстакады; для него устроен специальный дощатый настил по середине эстакады.

Производительность механического крючника зависит от того, сколько он поднимает груженых тачек по рабочем ходу. Обычно имеется мотор мощностью в 10-12 л.с., а желоб и перила рабочего хода обиты железом, то лебедка поднимает 4-5 тачек в 1 мин., что доает 1700-2200 тачек за смену. Количество пропускаемых тачек зависит целиком от слаженности бригад, расторопности прицепщиков и отцепщиков, правильной расстановки рабочих в забое, правильной укладки катальных досок и их состояния. Для того чтобы не было задержек по пути к месту разгрузки, обыкновенно укладывают несколько гонов катальных досок.

При работе с механическим крючником надо соблюдать следующие условия:

1. Трос должен всегда тщательно проверяться и меняться при износе.
2. Тачки должны быть прочными, емкими и с одинаковыми размерами.
3. Мотор, лебедку и ременную передачу от мотора к лебедке надо ограждать.
4. Ремонт троса, перил, а также мотора и лебедки можно производить только при полной остановке и выключении мотора.
5. Прицепщик и катали нижней бригады не должны стоять на линии рабочего и холостого ходов, так как возможны обрыв тачки и ее скатывание вниз.
6. Прицепщик должен надевать крючки правильно и прочно и следить за состоянием крючков и прочностью дужек тачки, за которые зацепляется крючок.
7. Желобы рабочего и порожнего ходов наклонной эстакады, под которыми движутся тачки, должны быть всегда чисты.

Из описания работы всех вышеописанных приспособлений для подъема грунта видно, что их производительность зависит почти исключительно от времени погрузки. Следовательно при работе с этими приспособлениями надо стремиться создать как можно больший фронт работ для погрузки.

Все описанные механизмы при правильном их использовании и соблюдении приведенных выше условий значительно повышают производительность труда по сравнению с ручной перекидкой грунта.

Вообще же в каждом случае при выборе того или иного приспособления надо знать область его применения, и если в данном случае возможно применение нескольких приспособлений, то надо обязательно сравнить их работу и отдать предпочтение наиболее экономичному.

imbuilder.ru

Определение размеров котлована и объемов земляных работ

Котлован под насосную станцию разрабатывается у учетом различных факторов. Необходимо принимать во внимание размеры и тип насосной станции, виды грунтов, наличие монтажных зон.

Строительство методом котлована предусматривает временное складирование грунта на территории строительной площадки.

 

 

 

Рис.3.1 Расчетная схема определения основных параметров и объемов НС

Ширина котлована по дну определяется по формуле 3.1:

(3.1)

где:

В – ширина подземной части насосной станции, – 6м;

а – строительный запас, который обеспечивает выполнение работ в котловане насосной станции из условий охраны труда – 1,5м;

а₁ –ширина монтажной зоны – 6м;

– толщина стен подземной части насосной станции – 0,2 м.

Длина котлована по дну определяется по формуле 3.2:

(3.2)

где: L – длина подземной части насосной станции, м;   L = 16м;

Находим глубину котлована по  формуле 3.3:

(3.3)

где:

 Н_пч – глубина подземной части, – 2,8м;

 t_дн – толщина днища – 1,2м;

 t_бп – толщина бетонной подготовки – 0,15м;

 t_рш – толщина плодородного слоя почвы – 0,35м;

 h_ц – высота цокольной части  насосной станции – 0,5м.

Ширина котлована по верху определяется по формуле 3.4:

(3.4)

где: m₁ – коэффициент заложения откосов котлована, m₁ = 0,75.

Длина котлована по верху определяется  по формуле 3.5:

(3.5)

 Схемы размещения временных отвалов минерального и растительного грунта зависят от вида грунта, что определяет условия стойкости откосов, ширины временных строительных дорог, ширины полосы для складирования сборных железобетонных элементов здания НС и строительных запасов, которые обеспечивают безопасное выполнение работ.

Расстояние от верхней бровки котлована до нижней основы отвала минерального грунта, определяем по формуле:

(3.6)

где:

 b –размер, который определяется из условия устойчивости откосов – 3м;

 b_дор – ширина дороги в условиях строительства – 4м;

 b_скл  –  величина, которая определяется шириной складирования железобетонных    элементов – 2м;

 b_з  – строительный запас между складом сборных железобетонных    элементов и отвалом минерального грунта – 1м.

 Определяем объем котлована по   формуле:

(3.7)

 где:

 F₁– площадь котлована по верху, м²;

 F₂ – площадь котлована по низу, м²;

(3.8)

(3.9)

 Определяем объем транспортировки минерального  грунта:

(3.10)

 Определяем объем  минерального грунта для обратной засыпки пазух котлована насосной станции:

(3.11)

 где:

 К_р – коэффициент начального  разрыхления грунта;

 К_р = 1,25;

Площадь сечения временного отвала минерального грунта треугольной формы определяется по формуле:

Рис. 3.2 Площадь отвала минерального грунта для обратной засыпки

(3.12)

где:

V_оз –  объем  минерального грунта для обратной засыпки пазух насосной станции;                                                      

L_оз – длина отвала минерального грунта для обратной засыпки.

(3.13)

 

 

 

Рис. 3.3 Отвал минерального грунта для обратной засыпки       

Ширину основы минерального грунта b₂  можно определить по формуле 3.14

(3.14)

 где:

 Н_мг – высота отвала минерального грунта;        

 Высота отвала минерального грунта определяется по формуле 3.15

(3.15)

 где:

 m₂ – коэффициент заложения откосов временного отвала минерального грунта, который зависит от типа и свойств почвы;  m₂ = 1,5;

 Высота отвала минерального грунта является одним из условий выбора экскаватору для разработки котлована. Если же высота выгрузки принятого экскаватору меньше чем высота временного отвала минерального грунта, то в таком случае необходимо ее скорректировать обратным расчетом данного параметра.

 Таким образом, подставив в формулу 3.14 высоту отвала минерального грунта определяем ширину основы временного отвала минерального грунта

Рис.3.4 Схема отвалу минерального грунта

 С целью сохранения плодородного слоя грунта, при строительстве его снимают и складируют во временные отвалы для рекультивации территории. Иногда плодородный грунт может быть вывезен за пределы строительной площадки, если в его использовании нет потребности. В данном случае плодородная почва будет использована для рекультивации территории НС поэтому его складируют во временные отвалы.

Определяем ширину разработки растительного грунта:

(3.16)

 Находимый объем разработки растительного грунта:

(3.17)

где:   

 L_рг  – длина полосы снятия  растительного   грунта, м;

   

Находим площадь сечения временного отвала растительного грунта:

(3.18)

 Высота отвала растительного грунта:

(3.19)

где:

 m₃ – коэффициент  заложения  внутреннего  укоса растительного  слоя   грунта, m₃ =3; m₄  – коэффициент заложения  внешнего укоса  растительного слоя грунта, m₄  =1,5.

Рис.3.5 Схема отвала растительного грунта

 Ширина основы растительного грунта

                

Находим объем рекультивации растительного слоя:

(3.20)

 Определяем  расстояние перемещения  растительного грунта при его снятии :

(3.21)

 Расстояние перемещения грунта плодородного слоя при рекультивации:

(3.22)

 где: В_с.в – полоса отчуждения земли на строительство насосной станции, м.

hydrotechnics.ru

УСТРОЙСТВО КОТЛОВАНОВ – статьи на тему Остекление балконов, лоджий

Котлован представляет собой выемку, предназначенную для возведения части здания и сооружения, расположенной ниже поверхности земли, и для устройства фундаментов. Котлованы бывают двух типов – с вертикальными стенками и откосами. Первый тип котлованов обычно требует крепления.

Согласно СНиП, допускается рытье котлованов с вертикальными стенками без креплений в грунтах естественной влажности с ненарушенной структурой, при отсутствии грунтовых вод и глубине котлована в насыпных, песчаных и гравелистых грунтах не более 1 м, в супесчаных и суглинистых грунтах- 1,25 м, в глинистых грунтах – 1,5 м и в особо плотных грунтах – 2 м (привед?нные данные относятся также к траншеям, выполненным с вертикальными стенками).

Крепление стен широких котлованов бывает подносное, анкерное и шпунтовое (рис. III.9, а, б). Подкосное крепление затрудняет производство работ внутри котлована, анкерное в этом отношении создает более благоприятные условия. Стойки прикрепляют деревянными или металлическими анкерными тягами к забитым сваям, расположенным от бровки на расстоянии

В отдельных случаях анкерные тяги можно изготовлять не из дерева, как показано на рис. III.9, а из проволочных скруток.
Чтобы анкерные тяги не мешали передвижению людей, их располагают несколько ниже поверхности грунта. Горизонтальную забирку устраивают из досок толщиной 5 см с прозорами на ширину доски при связных грунтах естественной влажности и глубине котлована до 3 м. При глубине более 3 м забирку делают сплошной. В грунтах сыпучих и повышенной влажности, независимо от глубины котлована, прозоров не оставляют.

В грунтах, насыщенных водой, если не производится водопонижение, при опасности выноса частиц грунта устраивают шпунтовое крепление, применяя деревянные или стальные шпунты. Крепления требуют большого расхода леса, увеличивают трудоемкость и стоимость работ. Поэтому крепить стенки широких котлованов необходимо только тогда, когда стесненность площадки не позволяет устраивать откосы.

Наибольшую допускаемую крутизну откосов котлованов в грунтах естественной влажности и при отсутствии грунтовых вод принимают для выемок глубиной до 1,5 м – от 1 : 0,25 до 1 : 0; глубиной 1,5-3 м от 1 : 1 до 1 : 0,5 м; глубиной 3-5 м от 1 : 1,25 до 1 : 1,5 (приведенные данные относятся также и к траншеям, выполненным с откосами).

Устройство котлована включает такие рабочие процессы: разработку грунта с выгрузкой на бровку или в транспортные средства; транспортирование грунта; планировку дна котлована; обратную засыпку пазух между стенками фундамента и котлованом с разравниванием и уплотнением грунта. Рытье котлована является ведущим процессом; по объему и характеру его выбирают наиболее эффективный метод производства, обеспечивающий комплексную механизацию и поточное производство работ в заданный срок.
Грунт разрабатывают одноковшовыми экскаваторами, автогрейдерами, бульдозерами и гидромеханическим способом. Котлованы под жилые здания роют экскаваторами с ковшом емкостью 0,15-0,65 м³ и самоходными скреперами. При устройстве котлованов с большим объемом земляных работ (под промышленные объекты) применяют более мощные экскаваторы с ковшом емкостью 0,5-2 м³.

Разработку котлованов экскаватором, оборудованным прямой лопатой, ведут с погрузкой грунта в транспортные средства. Емкость ковша подбирают в зависимости от характеристики грунта, объема работ и глубины котлована.

Рис. III.10. Схемы разработки котлованов экскаваторами, оборудованными прямой лопатой:

а – лобовая проходка с расположением автосамосвалов выше уровня подошвы забоя; б – боковая проходка;в – лобовая проходка с односторонней погрузкой грунта в самосвалы; г – то же, с двусторонней погрузкой грунта; д – то же, с перемещением экскаватора по зигзагу; е – уширенная проходка с перемещением экскаватора поперек котлована; ж – разработка ярусами; I-IV последовательность проходок экскаватора.

При высоком уровне грунтовых вод прямая лопата может работать только в тех случаях, когда обеспечивается водоотвод. Устройство котлованов ведут лобовыми и боковыми проходками(рис. III.10, а, б). Возмояшость разработки котлована лобовыми проходками с расположением транспортных средств выше уровня подошвы забоя зависит от характеристики рабочего оборудования экскаватора и глубины котлована, которая при разработке по данной схеме должна быть равна или меньше величины, получаемой из выражения

Максимальная ширина забоя от оси экскаватора до бровки у погрузочного пути

Размеры части забоя, противоположной погрузочному пути, определяют по формуле (III.34).
Если ширина котлована превышает максимальные поперечные размеры одной лобовой проходки, разработку начинают лобовой и продолжают далее несколькими боковыми проходками. Максимальная ширина каждой боковой проходки

Узкие котлованы шириной 1,5 R (рис. III.10, в) разрабатывают лобовой проходкой с односторонней погрузкой в транспортные средства. При ширине котлована от 1,5 до 1,9 R разработку ведут лобовой проходкой с двусторонней подачей транспортных средств (рис. III.10, г). Наибольшая ширина лобовой проходки при перемещении экскаватора по прямой

Котлованы шириной до 2,5 R целесообразно разрабатывать уширенной, лобовой проходкой с перемещением экскаватора по зигзагу (рис. III.10, д), а при пурине до 3,5 R – с перемещением поперек котлована (рис. III.10. е).

Котлованы шире 3,5 R разрабатывают вначале лобовой, а затем басовыми проходками. Котлованы значительной глубины, превышающей максимальную высоту резания для данного типа экскаватора, роют ярусами (рис. III.10, ж). Для ввода экскаватора в забой, въезда и выезда автомобильного транспорта устраивают въездные траншеи с уклоном 0,1-0,15. Ширину траншеи по низу принимают 3-3,5 м при одностороннем движении и 7-7,5 – при двустороннем. Объем земляных работ для устройства въездных траншей определяют по формуле (III.25).

При разработке глубоких котлованов прямой лопатой неизбежны бросовые работы по устройству въездных траншей. Для уменьшения их в некоторых случаях более экономично применять экскаватор с обратной лопатой или драглайн (рис. III.11, а, б).

Обратной лопатой роют котлованы, выгружая грунт главным образом в транспортные средства. Максимальная глубина котлована при емкости ковша 0,5 м³ составляет 4 м. Это ограничивает область применения обратных лопат.

Драглайн целесообразно использовать для выемки грунта с выгрузкой в отвал или непосредственно в насыпь, а на стесненных площадках с выгрузкой грунта также в транспортные средства. Глубина котлованов, разрабатываемых драглайнами на гусеничном ходу, может достигать 16-20 м.

Разработку котлованов экскаватором, оборудованным обратной лопатой или драглайнож, выполняют торцовыми и боковыми проходками.
При двусторонней подаче транспортных средств, торцовой проходке и движении экскаватора по прямой (рис. 111.11, в) наибольшую ширину проходки устанавливают по формуле (III.47). Чтобы уменьшить угол поворота экскаватора, транспортные средства подают к той стороне забоя, где производится разработка грунта.

Рис. III.11. Схемы разработки котлована экскаватором с обратной лопатой или драглайном и бульдозером

а – обратной лопатой; б – драглайном; в – торцовой проходкой при перемещении экскаватора по прямой; г– двумя торцовыми проходками; д – при зигзагообразном перемещении экскаватора; е – при поперечно-торцовом перемещении; ж – поперечно-челночная разработка драглайном; и – разработка драглайном боковой проходкой; к – разработка бульдозером.

Длину рабочей передвижки определяют по формуле

l_п = R – R₃ м          (III.48)

где R – максимальный радиус резания на уровне дна выемки, м;
R₃ – минимальный радиус разработки на уровне дна забоя, м.

Обычно ширина проходки при движении экскаватора по оси и двусторонней погрузке транспортных средств не превышает 1,7 R.
При односторонней подаче транспортных средств она уменьшается до 1,3 R и ось пути экскаватора перемещается в сторону расположения транспортного пути. При разработке котлованов с выгрузкой грунта в отвал ширина проходки ограничивается необходимостью размещения грунта в отвалы с образованием бермы – площадки от бровки котлована до подошвы отвала.

Котлованы, ширина которых превышает максимальную ширину проходки при перемещении экскаватора по прямой, разрабатывают несколькими торцовыми проходками либо зигзагообразным или поперечно-торцовым перемещением экскаватора (рис. 111.11, з, д, е). Угол поворота экскаватора при торцовых проходках и подаче транспортных средств со стороны разработки может быть до 30-60°.

При поперечно-челночной схеме разработки котлованов драглайном набор грунта производят по^ередно с каждой стороны автосамосвала, подаваемого по дну выемки, не прекращая поворота стреляв момент выгрузки грунта (рис, III.11, ж).
При продольно-челночной схеме грунт набирают перед задней стенкой кузова и, подняв ковш, разгружают его над кузовом. Благодаря уменьшению высоты подъема ковша и угла поворота экскаватора до 6-10° его производительность повышается в полтора – два раза.Челночный метод целесообразно применять для разработки широких котлованов. Если котлован разрабатывают боковыми проходками при выгрузке в отвал, расположенный на большом расстоянии, то экскаватор перемещается за пределами полосы, на которой вынимают грунт (рис. III.11, и).

Рекомендуется в этом случае увеличить угол поворота экскаватора до 170-180° и вести работу по круговому циклу. Выгружают грунт в отвал, не прекращая поворота экскаватора, а в забой ковш подают полным поворотом на 360°. Котлованы под отдельные опоры размерами 1,2 X 1,2 м и более при глубине до 3,5 м успешно отрывают экскаватором с обратной лопатой и поворотным ковшом. Глубокие котлованы малых размеров в плане разрабатывают экскаватором, оборудованным грейфером. Эксплуатационную производительность экскаватора, оборудованного обратной лопатой, драглайном или грейфером, определяют по формуле (II 1.36).

Котлованы для подвальных этажей зданий и фундаментов промышленных сооружений при перемещении грунта до 50 м обычно разрабатывают бульдозерами (рис. 111.11, к). Работы ведут от поперечной оси котлована слоями на глубину 0,6-0,8 м. Можно разрабатывать котлованы и гидромеханическим способом, поднимая пульпу землесосами. Чтобы ввести землесосный снаряд в забой» устраивают сначала на сухом месте пионерный котлован.

При размыве грунта гидромониторами разработку также начинают в подготовленном пионерном котловане. Землесосную установку дая подъема пульпы устанавливают на уровне бровки котлована. По мере выемки грунта постепенно опускают всас землесоса. Углубив котлован на 3-3,5 м, землесос переводят на дно котлована и продолжают углубление.

Срезку откосов, а также планировку дна котлована осуществляют после разработки грунта экскаваторами. Там, где дно котлована является основанием для фундаментов, разработку ведут с недобором грунта. Прямая лопата не добирает слой грунта толщиной 0,15 м, обратная лопата или драглайн – толщиной 0,2-0,3 м.

Дно котлована зачищают бульдозером, который перемещает грунт к экскаватору или (при небольшой глубине котлована и малых расстояниях перемещения) удаляет его сам. В небольших котлованах дно зачищают вручную.
Если фундаменты расположены в траншеях и грунт выбирают ниже проектной отметки дна котлована, планировку осуществляют, изпользуя вынутый из траншей грунт, который бульдозером или вручную разравнивают и уплотняют пневматическими трамбовками. Обратную засыпку пазух между фундаментами и стенками траншей производят вслед за укладкой фундаментов. Для этого используют излишки вынутого из траншей грунта, уплотняя его пневматическими трамбовками. Для засыпки пазух между стенами подвала и откосами используют грунт, оставленный для этой цели на площадке при рытье котлована,или подвозят его с ближайших разработок.
Грунт, оставленный на площадке, перемещают к стенам подвала бульдозером. Пазухи засыпают слоями тол-щиной 0,25-0,3 м, уплотняя каждый слой. К засыпке за стены подвала приступают после устройства перекрытия над подвалом и гидроизоляции стен.

www.stroyportal.ru

Виды земляных сооружений

Земляные работы в промышленном и гражданском строительстве выполняют при устройстве траншей и котлованов, земляного полотна дорог, изменении природного рельефа местности.

В результате разработки грунта образуются различные виды земляных сооружений.

В зависимости от сроков эксплуатации сооружения разделяются на постоянные и временные.

Временные земляные сооружения возводят на период строительства зданий и сооружений. Например, котлован под здание, траншея для прокладки инженерных сетей и др.

Постоянные сооружения предназначены для эксплуатации в течение продолжительного времени. Например, земляное полотно дороги, дамба, плотина, туннели и т. д.

Котлован – это выемка, длина которой не превышает десятикратной её ширины (рис. 1а).

                     

 

 

а                                                                                      б

Рис. 1

Траншея – это выемка, имеющая, ширину до 3 м, и длину, значительно превышающую ширину (рис. 1б).

Основание котлованов и траншей носит название дна, боковая поверхность – откос или вертикальная стенка; у откоса боковая поверхность имеет наклон.

После возведения подземных конструкций зданий и сооружений, производится обратная засыпка пространства между боковой поверхностью подземной части здания и откосом котлована (пазух) грунтом – обратная засыпка.

imbuilder.ru

Строительный котлован, укрепление котлованов

Фундаменты и подвальные помещения лежат ниже уровня земли. Поэтому грунт под зданием должен быть вынут и должен быть образован строительный котлован. Если требуются точные сведения о строении и последовательности слоев грунта, то необходимо провести исследования грунтов, такие, как бурение скважин, зондаж или устройство шурфов.

В соответствии с видом строительных грунтов принимается решение о типе фундаментов и видах используемых строительных машин.
Кроме того, необходимо проверить, не проходят ли под участком трубопроводы водо- или газоснабжения, канализационные коллекторы, электрические и телефонные кабели.

После этого необходимо произвести геодезическую съемку площадки и срезку верхнего слоя грунта на месте строительства сооружения и в местах подготовительных работ и складирования.

Верхним (материнским) слоем грунта называют самый верхний слой живого грунта. Он особенно богат живыми организмами и содержит гумус или глину.

Этот слой может быть толщиной до 40 см. Верхний слой грунта должен по возможности складироваться на строительной площадке, так как он позже должен быть снова использован для покрытия и благоустройства площадки. Выемка грунта из котлована производится почти исключительно с помощью погрузчиков и экскаваторов.

Вынутый грунт отвозится с помощью грузовых автомобилей. При выемке грунта из котлована надо следить за тем, чтобы его стены укреплялись либо за счет откосов, либо за счет соответствующей обстройки. Длительные осадки, водоносные слои, мороз и сотрясения могут способствовать обрушению стенок котлована.

Дно котлована (подошва котлована) должно быть горизонтально, иметь проектный профиль и быть гладким.

Для этого в дно котлована вбиваются колышки одинаковой высоты. Высота колышков снимается с помощью нивелира или лазерного инструмента из какой-либо относительной точки и с помощью нивелирной рейки или приемника переносится на местность. В зависимости от глубины котлована получается разбивочный размер от верха колышка до верха дна котлована.

Так достигается горизонтальность дна котлована. Грунтовую воду, воду из слоев грунта, поверхностные воды необходимо собирать и отводить. Чтобы иметь достаточную свободу движений, необходимо, чтобы вокруг сооружения в котловане было достаточно широкое РАБОЧЕЕ ПРОСТРАНСТВО.

Это пространство должно составлять от опалубки фундамента до подошвы откоса стенки котлована не менее 50 см.

Обеспечение безопасности котлована

Строительные котлованы и траншеи глубиной более 1,25 м при выемке грунта должны укрепляться против обрушения или последующего сползания земли. С каждой стороны котлована надо создавать защитные полосы шириной не менее 60 см, которые должны быть свободными, или надо следить за тем, чтобы вынутый грунт или верхний грунт не могли скатиться обратно в котлован.

Кроме того, в зависимости от градации строительного грунта на землю или скальный грунт устанавливается угол откоса для строительных котлованов. Он меньше, чем угол естественного откоса.

При глубине котлована до 1,75 м при устойчивом грунте на высоте 1,25 м над уровнем дна котлована должен начинаться откос под углом 45°. В грунтах, связность которых может ухудшиться при высыхании, проникновении воды, при морозе или за счет образования скользких поверхностей, необходимо устраивать более пологие откосы или откосы с отступами (бермы).

Ступени в ступенчатых стенах строительных котлованов должны быть шириной не менее 1,50 м; при этом глубина котлована не должна быть больше 3,00 м.

Они также должны иметь откосы. При глубине котлованов свыше 5,00 м или при отклонениях от углов откоса необходимо рассчитать их устойчивость.

Если предполагаются дополнительные нагрузки и динамические воздействия или приходится считаться с сильным вымыванием откосных стен котлована, то поверхности откосов необходимо укрывать пленкой или укреплять нанесением тонкого слоя бетона (торкретирование).

В котлованах глубиной более 1,25 м необходимо иметь стремянки, выступающие не менее чем на 1,00 м над уровнем земли. При глубоких котлованах стремянки необходимо заменять лестничными маршами. Так как устройство откосов требует больших площадей на площадке, то стенки котлована могут укрепляться также и обстройкой. Это необходимо также при влагонасыщенных или равнозернистых грунтах.

Обстройка — это вертикально стоящая стена из балок или стальных ригелей, которые обложены по всей плоскости полнокантными брусьями толщиной минимум 5 см. Этим предотвращается обрушение стены котлована. Для предотвращения обрушения стенок котлованов брусья обстройки должны выходить не менее чем на 5 см за пределы стенки котлована. Брусья должны всей своей плоскостью подпирать землю стенки.

ОБСТРОЙКА с ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ОПАЛУБКОЙ (укрепление брусьями) должна устраиваться постоянно вслед за отрывкой котлована. Эти работы следует начинать при глубине котлована 1,25 м.
При ОБСТРОЙКЕ МЕЖДУ РАМНЫМИ ИЛИ УСТАНОВЛЕННЫМИ В БУРОВЫЕ СКВАЖИНЫ СТАЛЬНЫМИ СТОЙКАМИ (БЕРЛИНСКАЯ ОБСТРОЙКА) брусья устанавливаются горизонтально между фланцами вертикальных стальных стоек.

Брусья должны быть такими длинными, чтобы глубина опорной части соответствовала не менее четверти ширины фланца. Брусья необходимо закрепить досками и клиньями, причем клинья следует в свою очередь закрепить досками от смешения.

При ОБСТРОЙКЕ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ОПАЛУБКОЙ в узких котлованах вертикально стоящие брусья своими нижними торцами вбиваются в подошву котлована и раскрепляются горизонтальными деревянными стяжками на расстоянии 1,75 м друг от друга. Деревянные стяжки должны иметь сечение минимум 12×16 см.

Закрепление стенок обстройкой должно вестись по мере отрывки котлована. Предписания по устройству этого типа обстройки соответствуют предписаниям для обстройки горизонтальной опалубкой.

Если укрепление котлованов производится ШПУНТОВЫМИ СТЕНАМИ, то перед началом земляных работ шпунтовые профили устанавливаются в землю. Шпунтовые профили или шпунтовые брусья на длинных сторонах имеют так называемые замки, которые служат направляющими при вбивании шпунта.

Вследствие того, что шпунт может воспринимать большие растягивающие и сжимающие нагрузки, раскрепление и придание жесткости шпунтовым стенам необходимо устраивать на больших расстояниях в продольном направлении, чем в других случаях обстройки. Шпунтовые стены имеют то преимущество, что они в значительной степени водонепроницаемы.

Поэтому они применяются для укрепления стенок котлованов при гидротехнических работах.
Глубокие котлованы рядом с дорогами с интенсивным движением и с застроенными участками укрепляются СТЕНАМИ из БУРОНАБИВНЫХ СВАЙ. Для этого в земле бурятся скважины. В них вставляется арматура. Потом их бетонируют.

Сваи могут стоять непосредственно рядом друг с другом или на некоторых расстояниях. При этом промежутки между ними заполняются бетонными стенами.

Вследствие веса сооружения в фундаментах возникают напряжения сжатия, которые должны быть распределены по грунту основания как можно более равномерно. Упрощенно принимают, что давление от фундамента на землю распространяется под углом в 45°. В действительности, однако, давление распространяется в форме луковицы под основанием сооружения.

При этом получаются линии равных сжимающих напряжений, называемые изобарами. Распределение этих изобар называется также «луковицей давлений». По распределению изобар видно, что сжимающие напряжения под подошвой самые большие.

В случае точечного фундамента напряжения уже на глубине, равной удвоенной ширине подошвы фундамента, почти равны нулю. В случае ленточных фундаментов это происходит на глубине, равной утроенной ширине подошвы.

Изобары различных фундаментов не должны пересекаться, так как в районе пересечения происходит увеличение напряжений. Это может привести к осадкам здания.

Осадки зданий и разрушение грунта

Грунт как строительное основание должен воспринимать силы и нагрузки от сооружения. При этом строительное основание под нагрузкой может сжиматься и деформироваться. Здание осаживается равномерно на несколько миллиметров. Это называется осадкой. РАВНОМЕРНЫЕ ОСАДКИ обычно не угрожают зданию, и в нем не возникает осадочных разрушений.

Однако если напряжения от двух рядом стоящих фундаментов пересекаются, то есть накладываются друг на друга, или под зданием имеет место неравномерное строение слоев грунта основания, то это может иметь следствием НЕРАВНОМЕРНЫЕ ОСАДКИ.

При этом здание может наклониться в сторону или могут возникнуть осадочные трещины. Могут даже возникнуть строительные повреждения, которые сделают невозможным дальнейшее использование здания или сооружения.

Связанные и несвязанные грунты имеют различное поведение в смысле осадок во времени, которое можно определить с помощью испытания грунта на сжатие. При нагружении связанных грунтов вода находящаяся между отдельными зернами или пластинками грунта (вода в порах), будет выдавливаться. Вытеснение воды из пор происходит очень долго.

Поэтому осадки в связанных грунтах могут продолжаться в течение многих лет. Размер осадок в зависимости от количества воды в порах может быть очень большим. Так, например, Хольстенские ворота в Любеке, построенные в 1477 г. за прошедшие столетия осели на 1,50 м.

При нагружении несвязанного грунта большие осадки произойти не могут. Зерна таких грунтов расположены очень тесно относительно друг друга. Таким образом, нагрузка передается от зерна к зерну и распределяется между ними. Однако каркас из зерен (гранул) тем не менее может более тесно сжиматься под нагрузкой. Это происходит уже при нагружении грунта.

Для того чтобы избежать опасности осадок в связанных грунтах, на практике связанный грунт на определенную глубину заменяется несвязанным грунтом (замена грунта).

Если несущая способность грунта будет превышена,фундамент начинает скользить по шву скольжения вбок и сооружение резко осаживается или разрушается.

Поведение грунта при морозе (промерзание)

Мокрый связанный грунт особенно чувствителен к морозу. Мороз проникает в зависимости от климатических условий примерно от 0,80 до 1,20 м в глубину грунта. До этой глубины, ГЛУБИНЫ ПРОМЕРЗАНИЯ, вода, находящаяся в грунте, может замерзать. При этом объем воды увеличивается примерно на 10% .

Так как в промокшем пространстве в порах связанного грунта нет места для увеличения объема, то грунт начинает подниматься кверху. При этом говорят о морозном пучении грунта.

Ледяные линзы возникают потому, что вследствие капиллярного действия влага поднимается из незамерзших слоев грунта и замерзает при попадании в зону мороза. Эти морозные выпучивания обусловлены ледяными линзами, которые в зависимости от влажности и капиллярности грунта могут быть различной величины и могут приводить к значительным морозным разрушениям.

Морозные разрушения в большинстве случаев проявляются только после оттаивания грунта, например как выпучивание садовых стен, как трещины в строительных конструкциях или как повреждения дорожного покрытия.

Водоудержание

Возведение сооружений требует, как правило, сухих котлованов. Попадание поверхностной воды (верховодки), воды, текущей по водоупорному слою, или грунтовых вод в котлован вызывает опасность обрушения откосов и стен котлована. Для того чтобы эту опасность исключить, необходимо предотвратить попадание воды в котлован или, соответственно, удалить воду, попавшую туда.

Все мероприятия для поддержания котлована в сухом состоянии называют водоудержанием.

При удалении воды из котлованов или траншей различают открытое водоудержание и водопонижение. При ОТКРЫТОМ ВОДОУДЕРЖАНИИ попадающая в котлован поверхностная вода или вода в слоях грунта собирается в углубленной части котлована, так называемое насосное болото, вне периметра строящегося здания и откачивается из котлована.

Поэтому дно котлована надо спланировать таким образом, чтобы к этому месту проходили уклоны. По краям котлована могут быть устроены дренажные трубы или канавы, в которых должна собираться вода из слоев грунта или просачивающаяся вода, выходящая из откосов, которая затем должна отводиться к насосному болоту.

С помощью этих мероприятий предотвращается заболачивание дна котлована и обеспечивается нормальное проведение работ по устройству фундаментов. Открытое водоудержание возможно также тогда, когда дно котлована в незначительной степени лежит ниже уровня грунтовых вод.

Если подошва колована лежит глубже существующего уровня грунтовых вод, то в случае грунтов с определенным водопроницанием с началом земляных работ требуется ПОНИЖЕНИЕ УРОВНЯ ГРУНТОВЫХ ВОД.

С помощью всасывающих труб, которые расставляются на небольших расстояниях по площади котлована и объединяются кольцевым трубопроводом, связанным с откачивающим насосом, уровень грунтовых вод понижается и удерживается ниже уровня дна котлована по меньшей мере на 50 см. Таким образом, котлован может поддерживаться сухим для проведения фундаментных работ.

Однако необходимо следить за тем, чтобы водопонижение не привело к осадкам сооружения, не повлияло на водоснабжение и не привело к изменениям окружающей среды.

www.stroypraym.ru