birmaga.ru
добавить свой файл

1

ТИПОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА (ТТК)

РАЗРАБОТКА ТРАНШЕЙ ЭКСКАВАТОРОМ ЭТР-134 



1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Типовая технологическая карта разработана на разработку траншей экскаватором ЭТР-134.

Экскаваторы непрерывного действия

Это землеройные машины, выполняющие все операции технологического цикла (разработку грунта, транспортировку его на поверхность и выгрузку в отвал или транспортное средство) одновременно.

Многоковшовые экскаваторы - землеройные машины непрерывного действия, наиболее эффективные при разработке выемок постоянного поперечного сечения и большой протяженности.

Экскаваторы поперечного копания используют, как правило, при разработке карьеров, больших котлованов, прокладке каналов, планировке откосов постоянных выемок значительных размеров и т.д.

В строительстве наибольшее распространение получили многоковшовые экскаваторы продольного копания, которые применяют для разработки траншей при устройстве инженерных коммуникаций с глубиной прокладки до 3,5 м.

Технологические возможности этих машин зависят от конструкции рабочего органа. Он может быть выполнен в виде ковшового ротора или рамы с ковшовой цепью. Экскаваторы с ковшовой цепью обеспечивают разработку траншей на большую глубину, чем роторные.

Схемы работы экскаваторов и профили траншей представлены на рис.1.     

 



     
Рис.1. Схема работы многоковшовых экскаваторов:
а - экскаватор с ковшовой цепью; б - роторный экскаватор; 1 - базовая машина; 2 - система управления положением рабочего органа;
3 - ковшовая цепь; 4 - ковшовый ротор; 5 - ленточный транспортер; в-д - профили траншей, разрабатываемых многоковшовыми экскаваторами

Наиболее широко экскаваторы непрерывного действия применяют для отрывки протяженных выработок прямоугольного (траншеи) и трапецеидального (каналы) сечений в грунтах I-IV категорий без крупных (до 200 мм) каменистых включений. Глубина выработок может достигать 0,5-4 м (в отдельных случаях - до 6 м) при ширине по дну 0,25-2 м с заложением откосов от 1:1 до 1:2.


Совместно с другими видами машин и вспомогательного оборудования экскаваторы непрерывного действия образуют технологические комплексы, предназначенные для выполнения различных видов работ при строительственефте- и газопроводов, оросительных и осушительных каналов, устройстве дренажных систем, закрытых напорных водоводов, добыче и переработке нерудных строительных материалов, строительстве подземных кабельных линий связи и электропередач, других коммуникаций.

Экскаваторы непрерывного действия классифицируют по назначению, типу рабочего органа и характеру его перемещения в пространстве.

Для экскаваторов непрерывного действия принята буквенно-цифровая индексация. Буквенная часть индекса характеризует тип рабочего органа: ЭТР - рабочий орган роторного типа; ЭТЦ - рабочий орган цепного типа. Две первые цифры отражают глубину копания, дм, третья - порядковый номер модели; для экскаваторов роторных стреловых первые три цифры - вместимость ковша, л, четвертая - порядковый номер модели; для экскаваторов поперечного копания первые две цифры - вместимость ковша, л, третья - порядковый номер модели. При модернизации после цифр добавляют буквы по порядку русского алфавита.

Траншейный роторный экскаватор (рис.2) разрабатывает траншеи в мерзлых грунтах под различные коммуникации. Он смонтирован на базе трелевочного трактора 1, который оборудован объемным гидроприводом для бесступенчатого регулирования рабочей скорости передвижения машины.     

 



     
Рис.2. Экскаватор траншейный роторный:

1 - трактор; 2 - механизм подъема рабочего оборудования; 3 - основная рама; 4 - штанга; 5 - гидромотор привода ротора; 6 - редуктор привода ротора; 7 - рама рабочего оборудования8 - зачистное устройство; 9 - ротор; 10 - зуб; 11 - опора ротора


Основным рабочим органом является ротор 9, установленный в опорных цапфах 11 рамы 7. По периметру ротора равномерно размещены режущие зубья 10 с твердосплавными пластинами. Рама ротора 7 штангами 4 соединена с основной рамой 3. Ротор переводится в рабочее и транспортное положение при помощи гидроцилиндров 2. Привод ротора внецентренный, что дает возможность на 15-30% увеличить глубину отрываемых траншей без увеличения диаметра. Вращает ротор высокомоментный гидромотор 5 через редуктор 6. Дно траншеи зачищается специальным зачистным устройством 8, жестко связанным с рамой 7 ротора.

Техническая производительность экскаватора на грунтах с прочностью до 200 ударов ударника ДорНИИ составляет 300-350  при глубине траншеи 1,3 и ширине 0,28 м.

Производство работ экскаваторами непрерывного действия

Разработка грунта экскаваторами непрерывного действия осуществляется по следующей технологии. До начала разработки грунта поверхность земли по трассе траншеи выравнивается бульдозером. Ширина этой полосы должна быть не менее ширины гусеничного хода экскаватора. После планировочных работ и разбивки осей отрывка грунта в траншее, как правило, ведется в сторону повышения рельефа. При этом отвал грунта размещается с одной стороны (преимущественно с нагорной) для защиты траншеи от поверхностных вод. Заданный продольный уклон траншеи и глубину разработки грунта регулируют подъемом или опусканием рабочего органа (ротора или ковшовой цепи) экскаватора (рис.3).






Рис.3. Разработка траншей многоковшовыми экскаваторами черпания:
     

а - цепным экскаватором; б - роторным экскаватором; в - поперечный профиль траншеи и временного отвала

Классификация и основные строительные свойства грунтов

По своему строению грунты можно разделить на сцементированные (или скальные) и несцементированные.

Скальные грунты состоят из каменных горных пород, с трудом поддающихся разработке взрыванием или дроблением клиньями, отбойными молотками и т.п. Скелет несцементированных грунтов обычно состоит из песчаных, пылеватых и глинистых частиц, в зависимости от содержания которых грунты называются: песок, супесь (супесок), суглинок, глина (табл.1.1).

В зависимости от содержания глинистых частиц глину называют тощей или жирной, в зависимости от трудоемкости разработки - легкой или тяжелой. Особо трудоемкая для разработки глина называется ломовой.

Таблица 1.1

Параметры и классификация грунтов
















Параметр

Песок

Супесь

Суглинок

Глина

Угол естественного
откоса при естествен 
ной влажности, град.

25...30

30...40

40... 50

40...45

Содержание частиц, %:

 

 

 


 

глинистых

До 5

До 12

12... 33

Более 33

песчаных

Более 80

Более 50

-

-

Оптимальная влажность уплотнения, %

8... 12

9... 15

12...20

19... 23

           

Примечание. Прочерк означает, что параметр не нормируется.
К основным свойствам грунтов, влияющим на технологию и трудоемкость их разработки, относятся плотность, влажность, сцепление, разрыхляемость, угол естественного откоса, удельное сопротивление резанию, водоудерживающая способность.

Плотностью называется масса 1 м грунта в естественном состоянии (в плотном теле). Плотность несцементированных грунтов 1,2...2,1 , скальных - до 3,3 .

Влажность характеризуется степенью насыщения грунта водой и определяется отношением массы воды в грунте к массе твердых частиц грунта, выражается в процентах. При влажности более 30% грунты считаются мокрыми, а при влажности до 5% - сухими. Чем выше влажность грунта, тем выше трудоемкость его разработки. Исключение составляет глина - сухую глину разрабатывать труднее. Однако при значительной влажности у глинистых грунтов появляется липкость, которая усложняет их разработку.


Сцепление - сопротивление грунта сдвигу. Сила сцепления для песчаных грунтов составляет 3... 50 кПа, для глинистых - 5...200 кПа.

От плотности и силы сцепления между частицами грунта в основном зависит производительность землеройных машин. Классификация основных видов грунтов по трудоемкости их разработки в зависимости от конструктивных особенностей используемых землеройных машин и свойств грунта приведена в табл.1.2.
Таблица 1.2
Распределение немерзлых грунтов на группы в зависимости от трудности их разработки механизированным способом  













Наименование и характеристика грунтов

Средняя плотность в естественном залегании, 

 

Разработка грунта

 

 

экскаваторами

 

 

 

траншейными цепными

траншейными роторными

Глина:

 

 

 

жирная мягкая без примесей

1800

II

II

жирная мягкая с примесью
щебня, гравия, гальки или
строительного мусора
свыше 10% по объему


1900

-

III

тяжелая ломовая сланцевая, твердая карбонная

1950-2150

-

IV

Грунт растительного слоя:

 

 

 

без корней и примесей

1200

I

I

с корнями кустарника и деревьев

1200

II

II

Песок

1600

II

II

Скальные грунты, предварительно разрыхленные

-

-

-

Суглинок:

 

 

 

легкий и лессовидный с примесью щебня, гальки или строительного мусора до 10% по объему

1700

II

II

тяжелый без примесей и с примесью щебня, гравия, гальки или строительного

мусора до 10% по объему


1750

-

II

то же, с примесью свыше 10% по объему

1950

-

IV

Супесь:

 

 

 

без примесей, а также с примесью гравия, гальки, щебня или строительного мусора до 10% по объему

1650

II

II

с примесью свыше 10% по объему

1850

-

II

Строительный мусор рыхлый и слежавшийся

1800

-

-

Торф:

 

 

 

с корнями толщиной до 30 мм

850-1100

I

I

то же, более 30 мм

900-1200

-

-

Чернозем и каштановый грунт:

 

 

 


мягкий

1300

I

I

отвердевший

1200

II

II

При разработке грунтов вручную их делят на семь групп. Как при механизированной, так и при ручной разработке в состав первой группы входят легко разрабатываемые грунты, а последней - самые трудно разрабатываемые.

Грунт при разработке разрыхляется и увеличивается в объеме. Это явление, называемое первоначальным разрыхлением грунта, характеризуется коэффициентом первоначального рыхления К, который представляет собой отношение объема разрыхленного грунта к объему грунта в естественном состоянии. Уложенный в насыпь разрыхленный грунт уплотняется под влиянием массы вышележащих слоев грунта или механического уплотнения, движения транспорта, смачивания дождем и т.д.

Однако грунт длительное время не занимает того объема, который он занимал до разработки, сохраняяостаточное разрыхление, показателем которого является коэффициент остаточного разрыхления грунта К.

Степень первоначального и остаточного разрыхления грунтов приведена в табл.1.3. Для обеспечения устойчивости земляных сооружений их возводят с откосами, крутизна которых характеризуется отношением высоты к заложению (рис.4): 

,
где: 

т - коэффициент заложения. 

Крутизна откоса зависит от угла естественного откоса б, при котором грунт находится в состоянии предельного равновесия.