Переработка грунта для возведения подземной части зданий (стр. 5 из 7)

В зависимости от выполняемых технологических процессов в составе КТП машины для земляных работ можно разделить на следующие группы: экскаваторы, землеройно-транс-портные машины, погрузчики, машины для уплотнения грунта, машины и оборудование для разработки мерзлых грунтов, машины и оборудование для подготовительных работ, машины и оборудование для бурения скважин, машины для гидромеханической разработки грунта, машины для транспортировки грунта.

Одноковшовые строительные экскаваторы (ЭО) относятся к машинам циклического действия. Главный параметр ЭО - вместимость ковша, м. Основные технологические параметры: глубина (высота) копания, максимальный радиус копания, высота погрузки. В народном хозяйстве применяют одноковшовые экскаваторы с вместимостью ковша до 100 м. В строительстве работают экскаваторы восьми размерных групп, имеющие вместимость ковша 0,15-4,0 м. Наибольшее распространение находят экскаваторы 4- и 5-й групп (вместимость ковша 0,65 и 1 м). На ряде моделей устанавливаются устройства, автоматизирующие отдельные операции рабочего процесса экскаватора. С помощью традиционного оборудования (прямая лопата, обратная лопата, драглайн, грейфер) одноковшовый экскаватор может быть использован на механизации следующих процессов переработки грунта, входящих в состав комплексного технологического процесса: разработка и укладка грунта в земляных сооружениях различных типов; погрузка грунта; перемещение грунта в пределах земляного сооружения.

Рис.12. Схемы работы гидравлических экскаваторов с различными видами рабочего оборудовании

а - экскаватор ЭО-4121А с прямой лопатой и поворотным ковшом; б - экскаватор ЭО-4321 с обратной лопатой; в - экскаватор с оборудованием драглайн: г - экскаватор ЭО-4121А с грейферным оборудованием

Большинство одноковшовых строительных экскаваторов - это универсальные машины, которые могут быть оснащены различными видами сменного рабочего оборудования. В последние годы в связи с широким распространением гидропривода универсальность одноковшового экскаватора еще более возросла. Современный гидравлический экскаватор может быть оснащен более чем десятью видами рабочего оборудования, которые значительно расширяют его технологические возможности.

Использование сменного рабочего оборудования дает возможность механизировать такие процессы, как:

зачистка дна выемок; дробление и удаление негабаритов и валунов;

отделка поверхности откосов земляного сооружения, дна выемок; послойное уплотнение грунта в стесненных условиях, при устройстве обратных засыпок; рыхление мерзлого и трудноразрабатываемого грунта.

На рис.12-20 приводе схемы работы гидравлических экскаваторов с различным оборудована.

Наиболее распространенными видами рабочего оборудования является прямая, обратная лопаты, драглайн и грейфер (рис.12).

Для погрузки ранее разработанного грунта, снятия верхнего слоя для планировочных работ применяют погрузочное оборудование, показанное на рис.13.

Проведение земляных работ, например, при разработке траншей под инженерные коммуникации, часто сопровождается сопутствующими работами, связанными с подачей оборудования, материалов, грузов. В этом случае используется крановое оборудование (рис.14).

Повышению качества, сокращению ручного труда при выполнении зачистных и планировочных работ способствует использование планировочного оборудования, в том числе в сочетании с телескопической стрелой (рис.15).

Для разработок выемок различных очертаний и габаритов могут применяться профильные ковши. На pис. 16 изображена схема разработки траншеи экскаватором, оснащенным таким ковшом.

Для реализации технологии производства земляных работ методом "стена в грунте" служит специальное штанговое оборудование, изображенное на рис.17.

Расширению области применения экскаваторов, в том числе при разработке трудноразрабатываемых мерзлых грунтов, способствует установка рыхлительного оборудования зуба-рыхлителя (рис.18) и гидро-молота (рис.19).

Этим же целям служит и захватно-клещевое оборудование, устанавливаемое на гидравлическом экскаваторе (рис.20). С помощью захватно-клещевого устройства можно также захватывать, грузить в транспорт или удалять в сторону крупные камни, негабариты, встречающиеся на площадке, где ведутся земляные работы.

Рис.13. Схема работы экскаватора ЭО-4121А с погрузочным оборудованием при снятии слоя грунта (а), при по грузке грунта с погрузочным ковшом (б)

Рис.14. Схема работы экскаватора с крановым оборудованием

Рис.15. Схема работы экскаватора ЭО-3332 с телескопическим планировочным оборудованием

Рис.16. Технологическая схема разработки грунта в траншее лобовым забоем экскаватором ЭО-5015А, оборудованным выгрузкой грунта в отвал

Рис.17. Схема работы экскаватора со штанговым оборудованием для выполнения работ методом "стена в грунте"

Применению экскаваторов в условиях реконструкции объектов, работе в цехах, вблизи стен и фундаментов служит оборудование для работы в стесненных условиях, изображенное на рис.21. Шарнирное сочленение основных элементов рабочего оборудования как в вертикальной, так и горизонтальной плоскости позволяет приспосабливаться к конкретным условиям производства работ.

Предполагается, что и в дальнейшем развитие одноковшовых экскаваторов будет связано с совершенствованием их технологических характеристик, разработкой рабочих органов, позволяющих гибко реагировать на изменяющиеся условия производства работ. Это позволит в полной мере использовать потенциальные возможности гидравлических машин, представляющих собой пример современных манипуляторов.

Экскаваторы непрерывного действия (ЭН) подразделяются на экскаваторы продольного, поперечного, радиального копания. Как средство комплексной механизации технологических процессов производства земляных работ в строительстве наибольшее распространение получили экскаваторы продольного копания. К ним относятся многоковшовые цепные и роторные траншеекопатели, цепные скребковые, роторные бесковшовые (фрезерные), экскаваторы-дреноукладчики, экскаваторы-каналокопатели. Эти машины менее универсальны, чем одноковшовые экскаваторы. Применение ЭН ограничено типом земляного сооружения. Обычно это сооружение простой пространственной формы, глубиной до 4 м с шириной выемки поверху до 2 м. Значительное влияние на возможность использовать ЭН оказывают стесненность условий и группа разрабатываемого грунта. Главный параметр ЭН - глубина копания. Основные технологические параметры: ширина разрабатываемой траншеи поверху и понизу. С помощью ЭН могут быть механизированы следующие процессы: разработка грунта в земляных сооружениях типа "траншея", "канал"; нарезание щелей в массиве грунта для взрывных работ при разработке мерзлого грунта; отделка дна, откосов, верха постоянных земляных сооружений с помощью ЭН поперечного копания.

На рис.22 показаны схемы разработки грунта цепным экскаватором непрерывного действия ЭТЦ-252.

На отдельных марках экскаваторов непрерывного действия устанавливают автоматические устройства, позволяющие регулировать положение рабочего органа для создания траншеи с заданным уклоном дна, согласовывать рабочие скорости движения машины и рабочего органа.

Рис.18. Схема работы экскаватора ЭО-3332А с зубом-рыхлителем

Рис.19. Схема работы экскаватора ЭО-3322Б с гидромолотом СП-71 для рыхления мерзлых и трудноразрабатываемых грунтов

Датчиком сигнала для выдерживания заданного уклона, для траншей служит копирная проволока, правильность положения которой проверяют нивелиром. Вдоль проволоки перемещается щуп, подающий сигнал на подъем или опускание рамы рабочего органа экскаватора. В последние годы в качестве датчиков используют световые лучи, в частности лазерные. Предусмотрена возможность смещения рамы рабочего органа в сторону от оси экскаватора, что позволяет производить отрывку траншей вдоль дорог, заборов, у стен зданий. Автоматизация управления рабочим процессом экскаваторов непрерывного действия значительно повышает производительность и качество работ, эффективность комплексного технологического процесса.

Рис.20. Технологическая схема разработки выемок экскаватором ЭО-4121А, оборудованным обратной лопатой и захватно-клещевым устройством

1 - экскаватор; 2 - автомобиль-самосвал; 3 - вешки

Рис.21. Схема работы экскаватора, снабженного шарнирно-сочлененной для работы в стесненных условиях

Одноковшовые погрузчики получили большое распространение при производстве земляных работ в строительстве. Это связано с тем, что современные модели этих машин своей мобильностью, маневренностью, простотой конструкции, особенно пневмоколесные фронтальные погрузчики, превосходят одноковшовые экскаваторы. Вместе с тем погрузчики имеют целый ряд ограничений по условиям производства работ, типу и параметрам земляного сооружения. Применение погрузчиков позволяет механизировать следующие процессы и операции комплексного технологического процесса: снятие и перемещение растительного слоя грунта; подготовка забоя, содержание и ремонт землевозных работ; зачистка дна выемок, срезка грунта в земляных сооружениях типа "котлован", "траншея", "яма", "планировочная площадь", "отвал"; разработка и транспортировка грунта при устройстве подземных сооружений; погрузка грунта; перемещение грунта на расстояние до 200 м; послойное разравнивание грунта; планировка грунта; обратная засыпка выемок и пазух. Главный параметр одноковшовых погрузчиков - грузоподъемность. Основные технические параметры - вместимость ковша, мощность двигателя, масса. Основные технологические параметры - высота разгрузки, длительность цикла, наименьшее расстояние от рабочей кромки ковша при разгрузке до борта транспортного средства. У нас выпускаются одноковшовые погрузчики грузоподъемностью -2, 3, 4, 6 т. Создан погрузчик грузоподъемностью 15 т с вместимостью ковша 7,5 м. Область применения погрузчика при производстве земляных работ может быть расширена за счет установки на стрелу машины бульдозерного, рыхлительного, экскавационного, толкающего и другого оборудования.