Для экскаваторов оборудованных прямой лопатой применяют лобовую или боковую проходку. В этом случае разработка ведется с подошвы выемки, а забойная стенка находится выше уровня стоянки экскаватора (рис. 5).

Для экскаваторов оборудованных обратной лопатой или ковшом типа драглайн проходки применяют торцовые или боковые (рис. 6).

Экскаваторным забоем называют площадку где находится экскаватор, часть кавальера, часть площадки куда выгружается грунт для обратной засыпки и площадки для стоянки транспорта, которым увозят избыточный грунт. Экскаваторные забои, соответственно, могут быть лобовые, торцовые, боковые.

В торцовой и лобовой проходке ось движения экскаватора совпадает с осью выработки. Экскаватор, перемещаясь со стоянки на стоянку, разрабатывает то левую, то правую часть проходки. Угол между крайними положениями стрелы при резании не должен быть более 90 (оптимально около 70). Увеличение угла между крайними положениями стрелы приводит к резкому уменьшению производительности машины, так как значительное время цикла экскавации уходит на непроизводительное перемещение стрелы и ковша. Чем меньше угол между крайними положениями стрелы, тем выше производительность, но и меньше ширина проходки.

Ширина нормальной лобовой проходки поверху определяется из выражения:

где
- рабочий радиус резания экскаватора, м

- длина перемещения (или передвижки) экскаватора со стоянки на стоянку, м

Длина передвижки определяется как разность между максимальным и минимальным радиусами резания на глубине копания экскаватора:

В предварительных расчетах можно пользоваться ориентировочными значениями длины передвижки из следующей таблицы.

Примечание: длина передвижки экскаватора, оборудованного ковшом типа драглайн принимается равной 1/5 длины стрелы.

Боковой забой (боковая проходка) образуется при смещении экскаватора относительно оси разработки. Величина смещения может быть продиктована, например, необходимостью выгрузки грунта непосредственно в кавальер, как показано на рисунке 6а. Здесь объем грунта из принятой боковой проходки равен объему обратной засыпки. Поэтому грунт остальной части котлована, вырабатываемый зигзагообразной торцевой проходкой, вывозится. Максимальная ширина боковой проходки по одну сторону от оси определяется по формуле:

Ширину каждой последующей боковой проходки после первой находят из выражения:

,

где
- наибольший радиус резания на уровне стоянки экскаватора, м.

Боковыми проходками можно разрабатывать довольно широкие котлованы, выполняя их последовательно, одну за другой.

Лобовые (и торцевые) забои могут выполняться разной ширины: нормальной, с зигзагообразным перемещением экскаватора (рис. 6а) и с поперечной перестановкой экскаватора.

В целом при разработке котлованов может быть несколько проходок разных видов; их комбинация может рационально назначаться проектировщиком и зависит от размеров выемки и схемы размещения вынимаемого грунта.

УТВЕРЖДАЮ

Генеральный директор, к.т.н.

С.Ю. Едличка

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА
НА РАЗРАБОТКУ ГРУНТА I - II ГРУППЫ
В КОТЛОВАНЕ ЭКСКАВАТОРАМИ,
ОБОРУДОВАННЫМИ КОВШОМ ОБРАТНАЯ ЛОПАТА,
С ПОГРУЗКОЙ В АВТОСАМОСВАЛЫ

62-04 ТК

Главный инженер

А.В. Колобов

Начальник отдела

Б.И. Бычковский

2004

Карта содержит организационно-технологические и технические решения на разработку грунта I - II групп в котловане экскаваторами ЭО-4121, ЭО-4121А, ЭО-4121Б, оборудованными ковшом обратная лопата, с погрузкой в автосамосвалы.

В технологической карте приведены: область применения, организация и технологическая последовательность выполнения работ, требования к качеству и приемке работ, калькуляция затрат труда, график производства работ, потребность в материально-технических ресурсах, решения по безопасности и охране труда и технико-экономические показатели.

Технологическая карта служит технологическим документом в строительно-монтажных работах и предназначена для инженерно-технических работников строительных и проектных организаций, производителей работ, мастеров и бригадиров, связанных с разработкой грунта экскаваторами типа ЭО-4121, а также технических служб заказчика.

В разработке технологической карты участвовали сотрудники ОАО ПКТИпромстрой:

Савина О.А. - разработка технологической карты, компьютерная обработка и графика;

Черных В.В. - общее технологическое сопровождение;

Холопов В.Н. - проверка технологической карты;

Бычковский Б.И. - разработка технологической карты, техническое руководство, корректура и нормоконтроль;

Колобов А.В. - общее техническое руководство разработкой технологических карт;

К.т.н. Едличка С.Ю. - общее руководство разработкой технологической документации.

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1.1 Технологическая карта предназначена для использования линейным производственным и инженерно-техническим персоналом строительных организаций при разработке грунта I - II группы в котловане гидравлическими экскаваторами ЭО-4121, ЭО-4121А и ЭО-4121Б, оборудованным ковшом обратная лопата вместимостью 1,0 м 3 с погрузкой в автосамосвалы.

1.2 Привязка технологической карты к местным условиям строительства заключается в уточнении объемов работ, средств механизации и потребности в материально-технических ресурсах, а также в уточнении схемы организации процесса соответственно фактическим габаритам котлована, калькуляции и календарного плана производства работ.

1.3 При привязке технологической карты к объекту строительства, расположенному в Москве, необходимо учитывать «Правила производства земляных и строительных работ, прокладки и переустройства инженерных сетей и коммуникаций в г. Москве» (утверждены постановлением Правительства Москвы № 603 от 08.08.2000 г.).

1.4 Производство работ по проведению подготовительных и земляных работ по объектам на территории города Москвы разрешается выполнять исключительно на основании установленного (оформленного) права на их проведение и в соответствии с согласованной и утвержденной документацией.

2 ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ

2.1 До начала производства земляных работ необходимо:

Завершить подготовку фронта работ (раскорчевку, планировку, снос и перенос препятствующих работам сооружений и коммуникаций) в соответствии с требованиями технологии производства работ и ПОС. В случае обнаружения неуказанных в проекте подземных сооружений и коммуникаций необходимо вместе с владельцем решить вопрос их сохранности или выноски за пределы стройплощадки;

Установить инвентарные здания и сооружения согласно стройгенплану строительной площадки;

Ознакомить участников строительства с проектом производства земляных работ и с правилами безопасности труда под расписку;

Установить по контуру котлована временные реперы, связанные нивелирными ходами с постоянными реперами;

Произвести разбивку на местности контура котлованов от осей здания, нанесенных на обноске способом промеров. Обноска устанавливается на высоте 0,4 - 0,6 м от земли параллельно основным осям, образующим внешний контур здания, на расстоянии, обеспечивающим неизменность ее положения в процессе строительства;

На обноску при помощи теодолита с закрепленных на местности осевых знаков перенести оси здания или сооружения;

Закрепить разбитый контур котлована кольями, между которыми натягивают шнур для указания границы вскрытия котлована. Все колья или штыри, закрепляющие контурные углы, должны быть отнивелированы;

Оформить актом разбивку котлована с приложением ведомостей реперов и привязок;

Производителю работ на исполнительном чертеже передать машинисту экскаватора схему закрепления осей с расстояниями в натуре между ними и абсолютными отметками знаков.

2.2 Технологической картой предусматривается следующая последовательность работ:

Планировка поверхности земли в пределах габарита стройплощадки бульдозерами;

Разработка грунта котлована гидравлическими экскаваторами, оборудованными ковшом обратная лопата, с погрузкой в автосамосвалы;

Доработка грунта и зачистка основания котлована бульдозерами, средствами малой механизации либо вручную.

2.3 Производство земляных работ должно осуществляться с соблюдением действующих строительных норм и правил, государственных стандартов, правил технической эксплуатации, охраны труда, безопасности и других нормативных документов на проектирование, строительство, приемку в эксплуатацию при авторском надзоре проектной организации, техническом надзоре заказчика, а также государственном контроле надзорных органов.

2.4 Для обеспечения проектного уклона поверхность земли должна быть спланирована для свободного прохода по ней ходовой части экскаватора. Планировка поверхности земли выполняется бульдозерами 3 и 4 тягового класса, технические характеристики которых представлены в таблице .

Таблица 1 - Технические характеристики бульдозеров

Показатели	Марка бульдозера
	ДЗ-42	ДЗ-42Г ДЗ-42Г-1	ДЗ-128	ДЗ-186	ДЗ-130	ДЗ-101 ДЗ-101А	ДЗ-104
Тип базового трактора	ДТ-75	ДТ-75М	Р-С2	ДТ-75НР-С2	Т-90П	Т-4АП2-С1	Т-4АП2-С1
Мощность двигателя, кВт
Тяговый класс
Скорость движения, км/ч: вперед:
наибольшая				8,54	6,69
наименьшая				3,26	3,17
назад:
наибольшая				8,07
наименьшая	3,94	3,94	3,94	3,83	3,94
Тип отвала	прямой, неповоротный в плане						прямой, поворотный в плане
Размеры отвала, мм:
ширина без уширителей	2560	2520	2560	2520	2520	2860	3280
высота без козырька						1050
высота с козырьком					1135
Наибольший подъем отвала над опорной поверхностью, мм
Наибольшее заглубление ниже опорной поверхности, мм
Поперечный перекос отвала, град.
Угол резания отвала, град.
Угол поворота отвала в горизонтальной плоскости, град.							±30
Скорость подъема-опускания отвала, м/с	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25
Масса, кг:
рабочего оборудования			1070		1206	1424	1800
общая	7000	7085	7280	7100	7846	9900	10800
Размеры, мм:
длина	4650	4980	4825		4826	5029	4900
ширина	2560	2520	2560	2530	2530	2860	3250
высота	2300	2650	2550		2923	2565	2565
Производительность на грунтах II группы и дальности транспортировки 50 км, м 3 /ч
Изготовитель	Украина	Россия	Украина	Россия	АО «Калкаманский завод дорожных машин», Россия
Выпуск	Прекращен	Ведется	Прекращен	Ведется	Ведется	Прекращен

Бульдозеры 3 и 4 тягового класса предназначены для выполнения землеройно-планировочных работ в строительстве и в сельском хозяйстве на грунтах I - II групп в районах с умеренным климатом при температуре воздуха ±40 °С без предварительного рыхления. Более тяжелые грунты должны быть предварительно разрыхлены.

Экономически эффективная дальность перемещения грунта бульдозерами 3 и 4 тягового класса не превосходит 50 м, а использование бульдозеров более тяжелого тягового класса экономически не целесообразна.

При планировке поверхности бульдозером предусматривается срезка неровностей до 15 см или грунта растительного слоя и перемещение грунта на расстояние до 30 м. Планировка ведется полосами, равными ширине отвала бульдозера, при рабочем ходе в одном направлении, как показано на рисунке .

Рисунок 1 - Схема производства работ по планировке поверхности земли бульдозером

При планировке поверхности земли бульдозером резание и перемещение грунта производится на первой передаче трактора, а возвращение в забой выполняется задним ходом на второй или третьей передачах без разворота бульдозера.

Подъем ножа необходимо совмещать с разгрузкой грунта, а опускание его - с переключением передачи трактора и началом движения бульдозера задним ходом. Совмещение отдельных рабочих операций сокращает продолжительность цикла и повышает производительность бульдозера.

2.5 Разработка грунта котлована производится гидравлическими экскаваторами ЭО-4121, ЭО-4121А, ЭО-4121Б, оборудованными ковшом обратная лопата, технические характеристики которых представлены в таблице . Вывоз грунта определяется в строгом соответствии с действующим порядком в г. Москве, утвержденным постановлением Правительства Москвы от 06.04.1999 г. № 259 и другими нормативными документами. Вывоз грунта и места его складирования в других регионах решаются руководством строительной организации и местными административными органами.

Таблица 2 - Технические характеристики экскаваторов

№ п/п	Наименование показателя	Ед. изм.	Марки экскаваторов
			ЭО-4121	ЭО-4121А	ЭО-4121Б
	Мощность двигателя	кВт		95,7	95,7
	Частота вращения вала	мин -1	1700	1700	1700
	Давление в гидросистеме	МПа
	Суммарная подача насосов	л/мин		2 ´ 165	2 ´ 165
	Частота вращения поворотной платформы	мин -1
	Скорость передвижения	км/ч
	Наибольший преодолеваемый подъем	град
	Тяговое усилие на гусеницах	кН
	Размеры:	мм
	радиус, описываемый хвостовой частью		3130	3130	3130
	расстояние от оси пяты стрелы до оси вращения
	просвет под поворотной платформой
	высота до оси пяты стрелы		2020	2010	2010
	высота по кабине		3000	3000	3000
	База гусеничного хода	мм	2750	2750	2750
	Дорожный просвет	мм
	Длина гусеничного хода	мм		3480	3480
	Ширина траков гусеницы	мм
	Ширина гусеничного хода	мм	2930
	Масса эксплуатационная		20,9	28,5	28,5
	Завод-изготовитель		АО «Ковровский экскаваторный завод»
	Емкость ковша «обратная лопата»	м 3	без сдвига головной части стрелы	со сдвигом головной части стрелы
	для грунтов I - IV групп
	Наибольшая глубина копания			5,14
	Наибольшая высота выгрузки			5,34
	Наибольший радиус копания			8,54
	Радиус, описываемый кромкой зуба ковша
	Длина головной части стрелы		3,31
	Длина рукояти		2,99
	Удельное давление на грунт	кгс/см 2	0,65

2.6 Размер котлована определяется в проекте производства земляных работ и должен обеспечивать размещение конструкций и механизированное производство работ по устройству фундаментов и гидроизоляции, прокладке инженерных сетей в районе объекта, водоотводу и (или) водопонижению и другим работам, выполняемым в котловане, а также возможность перемещения людей в пазухе котлована. Размеры выемок по дну в натуре должны быть не менее установленных в ППР. Схемы подбора геометрических размеров котлована, срезки растительного слоя и разработки грунта котлована при погрузке в автосамосвал показаны на рисунках и .

2.7 При необходимости передвижения людей в пазухе расстояние между поверхностью откоса и боковой поверхностью возводимого в котловане сооружения (кроме искусственных оснований трубопроводов, коллекторов и т.п.) должно быть в свету не менее 0,6 м.

2.8 При наличии грунтовых вод для ее удаления по периметру котлована устраивают водоотводящую канаву шириной по низу 500 мм и средней глубиной 0,3 - 0,5 м с зумпфами в углах поворота либо через 50 м по длине котлована. В этом случае расстояние между поверхностью откоса и боковой поверхностью конструктива может быть увеличено до 2,1 м. При значительном притоке грунтовых вод для осушения котлована необходимо устраивать водопонижение с использованием установок ЛИУ-5 и ЛИУ-6 либо устройством глубинного водопонижения согласно специально разработанному проекту водопонижения.

2.9 При устройстве котлована разработка грунта экскаватором типа ЭО-4121 выполняется проходками, число и размеры которых определяются проектами производства работ. Различают лобовые и боковые проходки.

При лобовой проходке ось пути движения экскаватора совпадает с осью земляного сооружения или смещена относительно оси земляного сооружения, но ось экскаватора находится в площади поперечного сечения сооружения, как видно на рисунке .

На рисунке изображена боковая открытая проходка, при которой экскаватор перемещается сбоку сечения котлована вдоль разрабатываемой полосы за пределами призмы обрушения и отрывает боковой и торцевой откосы.

2.10 При разработке грунта в зимнее время необходимо предварительно выполнить мероприятия по предотвращению замораживания грунта, укрыв пятно котлована утепляющим материалом. В случае разработки мерзлого грунта необходимо сначала его разрыхлить либо отогреть ТЭНами или теплогенераторами. Дно котлована подлежит защите от промораживания.

2.11 Выемки в грунтах, кроме валунных, скальных и элювиальных грунтов, меняющих свои свойства под влиянием атмосферных воздействий, необходимо разрабатывать, как правило, до проектной отметки с сохранением природного сложения грунтов ос нования. Допускается разработку грунта производить в два этапа: черновая и окончательная, выполняемая непосредственно перед возведением конструкций.

1 - экскаватор; 2 - автосамосвал; 3 - рабочий ход экскаватора; 4 - ось движения автосамосвала; 5 - геодезический знак закрепления осей; 6 - ограждение котлована; 7 - контур монолитной фундаментной плиты; 8 - лестница для спуска в котлован; 9 - граница опасной зоны

Рисунок 2 - Схема разработки грунта котлована экскаватором, оборудованным ковшом обратная лопата при лобовой проходке

1 - экскаватор; 2 - автосамосвал; 3 - рабочий ход экскаватора; 4 - ось движения автосамосвала; 5 - геодезический знак закрепления осей; 6 - ограждение котлована; 7 - лестница для спуска в котлован; 8 - граница опасной зоны

Рисунок 3 - Схема разработки грунта котлована экскаватором, оборудованным ковшом обратная лопата при боковой открытой проходке

2.12 Разрабатывая грунт экскаватором типа ЭО-4121 обратная лопата, машинист экскаватора обязан стремиться полностью использовать конструктивные возможности машины и мощность двигателя в данных конкретных условиях. Резать грунт при наполнении ковша необходимо стружкой наибольшей толщины при максимальных оборотах двигателя, стремясь наполнить ковш с «шапкой» на сколько возможно короткими движениями ковша в грунте. Влажный грунт рекомендуется резать тонкой стружкой, чтобы устранить его налипание, при этом потери времени на резании компенсируются ускорением разгрузки ковша.

Ковш из грунта в забое выводится немедленно после достаточного его наполнения. Во время поворота платформы экскаватора к месту разгрузки ковш поднимается на разгрузочную высоту, а опорожнение его производится в момент, когда он находится над кузовом автосамосвала.

2.13 Доработка недобора грунта до проектной отметки производится средствами малой механизации с сохранением природного сложения грунтов основания либо вручную. Толщина слоя недобора зависит от применяемого типа ковша экскаватора. Доработка грунта в зимнее время производится непосредственно перед устройством фундаментов.

2.14 Восполнение переборов в местах устройства фундаментов и укладки конструкций выполняется местным грунтом с уплотнением до плотности грунта естественного сложения основания или маслосжимаемым грунтом, модуль деформации которого составляет не менее 20 МПа. В просадочных грунтах II типа применение дренирующего грунта не допускается.

2.15 Способ восстановления оснований, нарушенных в результате промерзания, затопления, а также переборов глубиной более 0,5 м, необходимо согласовать с проектной организацией.

2.16 При необходимости разработки выемок в непосредственной близости и ниже подошвы фундаментов существующих зданий и сооружений проектом должны быть предусмотрены технические решения по обеспечению их сохранности.

2.17 В случае появления грунтовых вод необходимо предусмотреть сток воды по уклону котлована в зумпфы с последующей откачкой насосами.

2.18 В случае обнаружения не указанных в проекте коммуникаций, подземных сооружений или обозначающих их знаков земляные работы должны быть приостановлены, на место работы вызваны представители заказчика и организаций, эксплуатирующих обнаружен ные коммуникации, и приняты меры по предохранению обнаруженных подземных устройств от повреждения. При невозможности установления эксплуатирующих организаций следует вызвать представителей местной администрации.

2.19 Производство земляных работ осуществляется в соответствии со СНиП 3.02.01-87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты», «Правилами производства земляных и строительных работ, прокладки и переустройства инженерных сетей и коммуникаций в г. Москве», «Регламентом подготовки, организации и производства строительных (земляных) работ в стесненных условиях городской застройки».

3 ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ И ПРИЕМКЕ РАБОТ

3.1 Контроль качества работ должен осуществляться специальными службами строительных организаций. При производстве земляных работ и устройстве оснований следует выполнять входной, операционный и приемочный контроль, руководствуясь требованиями СНиП 3.01.01-85* и приложением 1 СНиП 3.02.01-87 .

3.2 Входной контроль - контроль поступающих материалов, изделий, грунта и т.п., а также технической документации, в т.ч. проектов производства работ. Контроль осуществляется регистрационным методом по сертификатам, накладным, паспортам и т.п., а при необходимости - измерительным методом. При входном контроле рабочей документации производится проверка ее комплектности и достаточности содержащейся в ней технической информации для производства работ.

3.3 Операционный контроль осуществляется в ходе выполнения строительных процессов и производственных операций и обеспечивает своевременное выявление дефектов и принятие мер по их устранению и предупреждению. Осуществляется измерительным методом или техническим осмотром. Результаты операционного контроля фиксируются в общих или журналах производства работ, журналах геотехнического контроля и других документах, предусмотренных действующей в данной организации системой управления качеством.

3.4 Приемочный контроль - контроль, выполняемый по завершении земляных работ по объекту или его этапов с участием заказчика. Приемка земляных работ должна состоять в проверке:

Отметок бровок и основания котлована;

Габаритов котлована;

Крутизны откосов;

Качества грунтов основания.

Сдача-приемка работ оформляется актами освидетельствования скрытых работ, проверки качества грунтов основания в открытом котловане и освидетельствования и приемки котлована, которые должны содержать перечень технической документации, на основании которой были выполнены работы, данные о проверке правильности выполнения земляных работ и несущей способности основания, топографических, геологических и гидрогеологических условиях, в т.ч. об уровне грунтовых вод, наличии карстовых и оползневых явлений, а также перечень недоделок с указанием сроков их устранения.

3.5 Изменение планово-высотного положения запроектированных конструкций в процессе строительных работ без согласования ОПС и автора проекта категорически запрещается.

3.6 При производстве земляных работ, в процессе монтажа или бетонирования конструкций подземной части или укладки трубопроводов необходимо постоянное наблюдение за состоянием основания котлована, откосов, поверхностного стока воды и водоотвода. Состав контролируемых показателей, предельные отклонения, объем и методы контроля должны соответствовать таблице .

Таблица 3 - Состав контролируемых операций, отклонения и способы контроля

Технические показатели	Предельные отклонения	Контроль (метод и объем)
1	2	3
1. Концентрация химических веществ и взвесей в воде, сбрасываемой в естественные водостоки и водоемы	Не более предельно допустимых концентраций, установленных «Правилами охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами»	Лабораторные исследования, не реже двух раз в месяц
2. Контроль за состоянием откосов и основания котлована	Не допускается сосредоточенная фильтрация, вынос грунта и оплывание откосов	Визуальные наблюдения, ежедневно
3. Контроль за осадками зданий и сооружений	Осадки не должны превышать величин, установленных СНиП 2.02.01-83*	Нивелирование по маркам, установленным на здании или сооружении
4. Отклонения отметок дна выемок от проектных (кроме выемок в валунных, скальных и вечномерзлых грунтах) при черновой разработке:		Измерительный, точки измерений устанавливаются случайным образом; число измерений на принимаемый участок должно быть не менее:
а) одноковшовыми экскаваторами, оснащенными ковшами с зубьями	Для экскаваторов с гидравлическим приводом +10 см	10
5. Отклонение продольного уклона водоотводных канав от проектного значения	Не более ±0,0005	Измерительный. Нивелирование трассы на участках между поворотами, примыканиями, но не менее чем через 50 м
6. Отклонения отметок дна выемок в местах устройства фундаментов и укладки конструкций при окончательной разработке или после доработки недоборов и восполнения переборов	± 5 см	Измерительный, по углам и центру котлована, на пересечениях осей здания, в местах изменения отметок, поворотов и примыканий траншей, расположения колодцев, но не реже чем через 50 м и не менее 10 измерений на принимаемый участок
7. Вид и характеристики вскрытого грунта естественных оснований под фундаменты и земляные сооружения	Должны соответствовать проекту. Не допускается размыв, размягчение, разрыхление или промерзание верхнего слоя грунта основания толщиной более 3 см	Технический осмотр всей поверхности основания
8. Отклонения уклона спланированной поверхности от проектного, кроме орошаемых земель	Не должны превышать ±0,001 при отсутствии замкнутых понижений	Визуальный (наблюдения за стоком атмосферных осадков) или измерительный, по сетке 50 ´ 50 м
9. Отклонения отметок спланированной поверхности от проектных, кроме орошаемых земель:	Не должны превышать:	Измерительный, по сетке 50 ´ 50 м
а) в нескальных грунтах	±5 см

3.7 По результатам приемочного контроля принимается документированное решение о пригодности основания котлована к выполнению последующих работ.

4 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ И ОХРАНЫ ТРУДА, ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ И ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

4.1 Участки производства работ в населенных пунктах или на территории организации во избежание доступа посторонних лиц должны быть ограждены. Технические условия по устройству инвентарных ограждений установлены ГОСТ 23407-78 .

4.2 При приближении к линиям подземных коммуникаций земляные работы должны производиться под непосредственным наблюдением производителя работ или мастера, а в охранной зоне кабелей, находящихся под высоким напряжением, или действующего газопровода, кроме того, под наблюдением работников электро- или газового хозяйства при наличии наряд-допуска.

4.3 При обнаружении в процессе производства земляных работ не предусмотренных проектом коммуникаций, подземных сооружений, взрывоопасных материалов и боеприпасов земляные работы в этих местах следует прекратить, на место работы вызвать представителей заказчика и организаций, эксплуатирующих обнаруженные коммуникации, и принять меры по предохранению обнаруженных подземных устройств от повреждения. Работы возобновляются после выявления характера обнаруженных сооружений или предметов и получения соответствующего разрешения. В случае обнаружения боеприпасов к работе можно приступить только после их удаления саперами.

4.4 Разработка грунта в непосредственной близости от линий действующих подземных коммуникаций допускается только при помощи ручных лопат, без использования ударных инструментов. Применение землеройных машин в таких местах разрешается по согласованию с организациями-владельцами коммуникаций.

4.5 Производство работ, связанных с нахождением работников в выемках с откосами без креплений в насыпных, песчаных и пылевато-глинистых грунтах выше уровня грунтовых вод (с учетом капиллярного поднятия) или грунтах, осушенных с помощью искусственного водопонижения, допускается при глубине выемки и крутизне откосов, указанных в таблице .

Таблица 4 - Допускаемая крутизна откосов траншей

№ п. п.	Виды грунтов	Крутизна откоса (отношение его высоты к заложению) при глубине выемки, м, не более
		1,5	3,0	5,0
1	Насыпные неслежавшиеся	1:0,67	1:1	1:1,25
2	Песчаные	1:0,5	1:1	1:1
3	Супесь	1:0,25	1:0,67	1:0,85
4	Суглинок	1:0	1:0,5	1:0,75
5	Глина	1:0	1:0,25	1:0,5
6	Лессовые	1:0	1:0,5	1:0,5
Примечания: 1. При напластовании различных видов грунта крутизну откосов назначают по наименее устойчивому виду от обрушения откоса; 2. К неслежавшимся насыпным относятся грунты с давностью отсыпки до двух лет для песчаных; до пяти лет - для пылевато-глинистых грунтов. 3. Крутизна откосов выемок глубиной более 5 м во всех случаях и глубиной менее 5 м при гидрогеологических условиях и видах грунтов, не предусмотренных таблицей , а также увлажненных откосов, должна устанавливаться проектом.

4.6 При необходимости разработки котлована в непосредственной близости и ниже подошвы фундаментов существующих зданий и сооружений проектом должны быть предусмотрены технические решения по обеспечению их сохранности. При наличии близлежащих зданий и сооружений от вскрываемого котлована необходимо установить систематическое инструментальное наблюдение за их состоянием.

4.7 Выемки, разработка грунта которых выходит на улицы, проезды, во дворы населенных пунктов, а также в других местах возможного нахождения людей, должны быть ограждены защитными ограждениями согласно ГОСТ 23407-78 с установкой на них предупредительных надписей, а в ночное время - и сигнальное освещение.

4.8 Для прохода рабочих в котлован установить трапы или лестницу шириной не менее 0,6 м с перилами или приставные деревянные лестницы длиной не более 5 м.

4.9 Грунт, извлекаемый из котлована, грузится в автосамосвалы и вывозится со строительной площадки в установленные места.

4.10 Перемещение, установка и работа экскаватора и автосамосвала вблизи котлована с неукрепленными откосами разрешаются только за пределами призмы обрушения грунта на расстоянии, установленном проектом производства работ.

При отсутствии соответствующих указаний в проекте производства работ минимальное расстояние по горизонтали от основания откоса выемки до ближайших опор машины допускается принимать по таблице .

Таблица 5 - Минимальное расстояние от основания откоса до ближайших опор машины

Глубина выемки, м	Грунт ненасыпной
	песчаный	супесчаный	суглинистый	глинистый
	Расстояние по горизонтали от основания откоса выемки до ближайшей опоры машины, м
1,0	1,5	1,25	1,00	1,00
2,0	3,0	2,40	2,00	1,50
3,0	4,0	3,60	3,25	1,75
4,0	5,0	4,40	4,00	3,00
5,0	6,0	5,30	4,75	3,50

4.11 Производство работ в котловане с откосами, подвергшимися увлажнению, разрешается только после тщательного осмотра прорабом (мастером) состояния грунта откосов. Устойчивость откосов должна быть проверена ответственным лицом независимо от атмосферного воздействия при глубине котлована более 1,3 м, а также после наступления оттепели.

4.12 Производство работ в котловане с вертикальными стенками без крепления, в песчаных, пылевато-глинистых и талых грунтах выше уровня грунтовых вод и при отсутствии вблизи подземных сооружений допускается при их глубине не более, м:

1 ,0 - в неслежавшихся насыпных и природного сложения песчаных грунтах;

1 ,25 - в супесях;

1 ,5 - в суглинках и глинах.

При среднесуточной температуре воздуха ниже минус 2 °С допускается увеличение наибольшей глубины вертикальных стенок выемок в мерзлых грунтах, кроме сыпучемерзлых, на величину глубины промерзания грунта, но не боле чем до 2 м.

4.13 Погрузка грунта на автосамосвалы должна производиться со стороны заднего или бокового борта.

4.14 Расстояние между бульдозером и экскаватором, идущими один за другим, должно быть не менее 10 метров. Не разрешается производить другие работы со стороны забоя и находиться работникам в радиусе действия экскаватора плюс 5 м.

4.15 Пожарную безопасность на строительной площадке, участках работ и рабочих местах следует обеспечить в соответствии с требованиями ППБ 01-03 «Правила пожарной безопасности в Российской Федерации».

4.16 Электробезопасность на строительной площадке, участках работ и рабочих местах должна обеспечиваться в соответствии с требованиями СНиП 12-03-2001 «Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования».

4.17 Освещение строительной площадки, участков работ, рабочих мест, проездов и проходов к ним в темное время суток должно отвечать требованиям ГОСТ 12.1.046-85 «ССБТ. Строительство. Нормы освещения строительных площадок». Освещенность должна быть равномерной, без слепящего действия осветительных приборов на работающих. Строительное производство в неосвещенных местах не допускается.

4.18 Откосы котлованов, разрабатываемых в зимнее время, при наступлении оттепели должны быть осмотрены, а по результатам осмотра должны быть приняты меры к обеспечению устойчивости откосов и креплений.

4.19 Перед началом производства земляных работ на участках с возможным патогенным заражением почвы (свалка, скотомогильники и т.п.) необходимо получить наряд-допуск после получения разрешения органов Государственного санитарного надзора или организации-владельца этой территории.

4.20 На территории строящихся и реконструируемых объектов не допускается непредусмотренное проектной документацией сведение древесно-кустарниковой растительности и засыпка грунтом корневых шеек и стволов растущих деревьев и кустарника. Сохраняемые деревья должны быть ограждены.

4.21 В зоне производства планировочных работ почвенный слой должен предварительно сниматься и складироваться в специально отведенных местах с последующим использованием для рекультивации земель. Выпуск воды со стройплощадки непосредственно на склоны без надлежащей защиты от размыва грунта не допускается. Производственные и бытовые стоки, образующиеся на стройплощадке, должны очищаться и обезвреживаться согласно указаниям ПОС и ППР.

4.22 В случае выявления при производстве земляных работ археологических и палеонтологических объектов следует приостановить работы на данном участке и поставить в известность об этом местные административные органы.

4.23 Запрещается применение оборудования, машин и механизмов, являющихся источником выделения вредных веществ в атмосферный воздух, почву и водоемы и повышенных уровней шума и вибрации.

4.24 В сложившихся условиях производства работ в г. Москве необходимо осуществлять мероприятия и работы по охране окружающей природной среды согласно «Правилам производства земляных и строительных работ, прокладки и переустройства инженерных коммуникаций в г. Москве» (постановление Правительства Москвы № 603 от 08.08.2000 г.) с соблюдением требований техники безопасности согласно СНиП 12-03-2001 и СНиП 12-04-2002 .

5 ПОТРЕБНОСТЬ В МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКИХ РЕСУРСАХ

5.1 Потребность в машинах, инструменте, инвентаре для разработки грунта в котловане определяется с учетом специфики выполняемых работ, назначения и технических характеристик в соответствии с таблицей .

Таблица 6 - Ведомость потребности в машинах, инструменте, инвентаре

№ п/п	Наименование	Тип, марка, ГОСТ	Техническая характеристика	Назначение	Кол. на звено (бригаду), шт.
1	2	3	4	5 ГОСТ 10528-90	Для линейных измерений	1
8	Лестница		Длина по месту	Для спуска в котлован	1
9	Лопата штыковая	ЛКО; ЛПК ГОСТ 19596-87*		Для зачистки и подбора недобора грунта Для обеспечения техники безопасности	1
14	Спецодежда	ГОСТ 12.4.011-89		Для индивидуальных средств защиты	3

5.2 Расход эксплуатационных материалов для обслуживания машин и механизмов определяется по паспортным данным механизмов.

6 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

6.1 Технико-экономические показатели в технологической карте определены для случая разработки грунта

Состав звена по профессиям

Количество человек в смену

Перечень выполняемых работ

1

Машинист бульдозера

1

Планировка поверхности

2

Машинист экскаватора

1

Разработка грунта котлована

3

Землекоп

2

Доработка грунта в котловане

6.2 Затраты труда и машинного времени на разработку грунта котлована подсчитаны по «Единым нормам и расценкам на строительные, монтажные и ремонтно-строительные работы», введенным в действие в 1987 г., и представлены в таблице .

6.3 Продолжительность работ на разработку грунта котлована определяется календарным планом производства работ согласно таблице .

6.4 Технико-экономические показатели при пересчете на 1000 м 3 разрабатываемого грунта экскаватором составляют:

объем работ, м 3:

Ед. изм.

Объем работ

Норма времени

Затраты труда

рабочих, чел.-ч

рабочих, чел.-ч

машиниста, чел.-ч (работа машин, маш.-ч)

1

Е2-1-5 № 3б

Срезка грунта растительного слоя бульдозером с перемещением до 30 м

1000 м 2

0,48

-

1,4 (1,4)

-

0,7 (0,7)

2

Е2-1-11 Табл. 7 № 4б

Разработка грунта экскаватором, оборудованным ковшом обратная лопата с погрузкой в автосамосвал. Вместимость ковша 0,65 м 3

100 м 3

9,81

-

2,6 (2,6)

-

25,5 (25,5)

3

Е2-1-22 № 1б + 1д

Разработка недобора и перемещение до 20 м

100 м 3

0,21

-

2,04 (2,04)

-

0,43 (0,43)

4

Е2-1-47Б № 8б

Добор немерзлого грунта вручную при выкидке грунта на две стороны

м 3

5,0

0,58

-

2,9

-

5

Е2-1-11 Табл. 7 № 4б

Погрузка грунта недобора

100 м 3

0,26

-

2,6 (2,6)

-

0,68 (0,68)

ГОСТ 12.4.010-75* ССБТ. Средства индивидуальной защиты. Рукавицы специальные. Технические условия.

8 ГОСТ Р 12.4.026-2001 ССБТ. Цвета сигнальные, знаки безопасности и разметка сигнальная. Назначение и правила применения. Общие технические требования и характеристики. Методы испытаний.

9 ГОСТ 12.4.087-84 ССБТ. Строительство. Каски строительные. Технические условия.

10 ГОСТ 25100-95 Грунты. Классификация. ЕНиР. Единые нормы и расценки на строительные, монтажные и ремонтно-строительные работы. Сборник Е2. Земляные работы. Механизированные и ручные земляные работы.

15 Регламент подготовки, организации и производства строительных (земляных) работ в стесненных условиях городской застройки.

16 ТР 94.01-99 Технический регламент операционного контроля качества строительно-монтажных и специальных работ при возведении зданий и сооружений. Производство земляных работ.

17 Правила производства земляных и строительных работ, прокладки и переустройства инженерных сетей и коммуникаций в г. Москве.



Наименьший радиус копания на заданной глубине (Ri) определяется в зависимости от глубины разработки, положения и угла откоса.

Наибольшая глубина копания (Нк) устанавливается до уровня зубьев ковша при наибольшем наклоне стрелы и зависит от величины передвижки (а). Чем меньше глубина копания, тем больше может быть длина передвижки.

Радиус выгрузки ковша (Rp) - это расстояние от оси экскаватора до зубьев ковша при требуемой высоте в тот момент, когда из него начинает высыпаться . У механических экскаваторов с жестко соединенным с рукоятью ковшом разгрузка идет при повороте рукояти от начального до конечного радиуса разгрузки, при этом должно учитываться расположение отвала или кузова транспортных средств. Для гидравлических экскаваторов разгрузка ковша не связана с положением стрелы и рукояти.

Высота выгрузки ковша (hp) - величина, зависящая от Rp и высоты кузова транспортного средства (или отвала) с учетом, запаса между ними и нижней точкой ковша в момент выгрузки, равного 0,1 м.

Экскаватор с рабочим оборудованием драглайн используется для разработки грунтов I-VI групп ниже уровня стояния при рытье котлованов, траншей, каналов, возведении насыпей из резервов, добыче песка и гравия из-под воды с погрузкой грунта в транспорт и работой навымет (рис. 4.5, г). Ковш драглайна подвешен на двух канатах (подъемном и тяговом). Тяговым канатом осуществляют движение ковша (волочение) при наборе грунта, подъемным - подъем ковша. Поднятый ковш удерживается в горизонтальном положении (наклон 10... 15° к горизонту в сторону задней стенки) тяговым канатом. На месте разгрузки тяговый канат ослабляется и ковш опрокидывается.

Рассмотрим основные технологические параметры драглайна (рис. 4.5, д). Радиус габаритной установки (R0) определяется так же, как для прямой и обратной лопат.

Наименьший радиус копания на уровне стоянки: R1 = Z0 + y/tg0 (принимается не меньше Ro + 1м).

Наибольший радиус капания на уровне стоянки: R2 = Rp + Hгtgβ.

Расстояние Hгtgβ называется величиной заброса ковша. Угол Р практически в среднем составляет 7°.

Наименьший радиус копания на уровне дна выемки (R3) зависит от глубины копания и от положения и величины откоса выемки: R3 = R1 – H3/tg0.

Наибольший радиус копания на уровне дна выемки (R4) зависит от положения и длины стрелы, а также от величины заброса:
R4 = R2 + 0,123H3.

Наибольшая глубина разработки (Hmax) - это расстояние от уровня стоянки экскаватора до зубьев ковша, брошенного вниз, при полном использовании длин тягового и подъемного канатов. С учетом необходимости горизонтального перемещения ковша по дну выемки для передвижки экскаватора наибольшую глубину разработки вычисляют при наименьшей величине передвижки (например, 1м).

Наименьшая глубина разработки (Hmin) - это такая глубина, при которой образуется откос длиной lн, обеспечивающий нормальное наполнение ковша грунтом:
Угол откоса 6 зависит от группы грунта по трудоемкости разработки: для I группы 9 = 45°, для II-III групп 0 = 38°, для IV-V групп 6 = 33°, для VI группы 6 = 29°.

Длина передвижки (а) зависит от способа разработки (ширина проходки и место установки экскаватора) и глубины выемки. Она должна быть такой, чтобы с новой стоянки экскаватор мог разработать наиболее удаленные места откоса.

Экскаватор с рабочим оборудованием грейфер используется для разработки грунтов I-III групп, расположенных ниже или выше уровня стояния машины, при отрывке глубоких котлованов с вертикальными стенками, траншей, добыче песка и гравия из-под воды, погрузке и разгрузке сыпучих материалов, подаче грунта при обратной засыпке траншей и котлованов. Грейфер применяется на экскаваторах с механическим и гидравлическим приводом. В первом варианте он подвешивается на канатах к стреле драглайна или , во втором - имеет гибкую или жесткую подвеску к рукояти. Грейфер с жесткой подвеской состоит из стойки с цилиндром и челюстей ковша. Рассмотрим основные технологические параметры экскаватора, оборудованного грейфером (рис. 4.5, е).

Радиус габаритной установки экскаватора с грейфером (Ro) определяется так же, как для рассмотренных выше экскаваторов.

Наименьший радиус копания на уровне стоянки (R1) зависит от предельных углов поворота стрелы и рукояти, а также от размеров ковша грейфера.

Наибольший радиус копания на уровне стоянки (R2) тоже зависит от линейных размеров элементов рабочего оборудования.

Глубина разработки (Н3) для экскаваторов с механическим приводом определяется длиной подъемного каната и углом наклона стрелы. Для гидравлических экскаваторов опускание ковша осуществляется при наклоне стрелы и Н3 в основном зависит от длины стойки и рабочего хода штока гидроцилиндра. Практически для механических экскаваторов Н3 < 6 м, для гидравлических- H3<10 м.

Работа экскаватора с оборудованием прямой лопаты

Рабочее оборудование прямой лопаты применяется при разработке грунта выше уровня стоянки экскаватора. Экскаватор, оборудованный лопатой, чаще всего применяется при разработке грунта с погрузкой в транспорт. Работа может производиться и в отвал, однако в данном случае целесообразнее использовать драглайн, так как его рабочие размеры больше, чем у прямой лопаты.

Перед началом работы следует тщательно подготовить забой. ‘Подготовка забоя заключается в очистке его дна от камней, неровностей, разбросанного грунта и посторонних предметов. После очистки производят разбивку осей хода экскаватора и подготовку дорог для транспорта.

Рис. 1. Погрузка грунта в автосамосвалы экскаватором с прямой лопатой при боковом забое

Работа прямой лопатой при погрузке в транспорт может производиться двумя основными способами:
а) боковым забоем, когда транспортные пути располагаются сбоку экскаваторной проходки;
б) лотовым забоем, при котором транспорт подается сзади экскаватора по дну образуемой выемки.

Рис. 2. Лобовые забои: а - при ширине проходки менее 1,5 R; б- при ширине проходки 1,5-1,9 R

Первый способ обеспечивает более высокую производительность чем второй, поэтому он применяется чаще.

Наиболее распространенной разновидностью бокового забоя экскаватора с прямой лопатой является такой забой, в котором ведется работа с погрузкой грунта в транспорт на уровне стоянки экскаватора. На этой фигуре (и в дальнейшем) R - наибольший радиус резания в м, a Rcm- наибольший радиус резания на уровне стоянки экскаватора в м. Применяются также боковые забои, в которых грунт грузится в транспорт, расположенный несколько выше уровня стоянки экскаватора. Такие моделей (Э-258, Э-505, ОМ-202 и др.). Так, например, при рытье котлованов шириной около 2,5 R новаторы-экскаваторщики работают с перемещением экскаватора по зигзагу.

Рис. 3. Лобовой забой с выгрузкой грунта в транспорт, движущийся по бровке

Рис. 4. Уширения лобового забоя при перемещении экскаватора по зигзагу

Рис. 5. Уширенный трехступенчатый поперечно-лобовой забой

Выемки шириной до (3,0 3,5) R в отдельных случаях можно разрабатывать, применяя трехступенчатый поперечно-лобовой забой.

Приемы работы прямой лопатой

Для увеличения производительности экскаватора рекомендуется применять следующие приемы работы.

Перед началом работы экскаватор следует установить строго горизонтально для того, чтобы уменьшить износ зубчатого венца и центральной цапфы. При этом гусеницы должны опираться на грунт по всей своей длине, чтобы машина была устойчива и не стремилась откатиться назад при работе.

Рис. 6. Образование в забое козырька при работе прямой лопатой

Разработку забоя нужно начинать со стороны выгрузки ковша. Это позволяет начинать поворот сразу же после заполнения ковша и совмещать его с подъемом ковша. Опускание ковша в забой при этом совмещается с обратным поворотом. Необходимо учитывать также расположение подъездных путей: транспорт должен всегда подаваться со стороны пульта управления, чтобы машинист видел его положение во время разгрузки. Если грунт сыпучий, то черпание вначале нужно производить только на половину ширины ковша, чтобы грунт не осыпался на подъездные пути. После трех-четырех таких черпаний можно переходить на нормальную работу.

Сначала разрабатывают нижнюю часть забоя, используя полную силу напора. При этом происходит осыпание породы с верхней части забоя и наполнение ковша улучшается. При небольшой высоте забоя ковш нужно заполнять в два приема. Если высота забоя меньше трехкратной высоты ковша, можно для увеличения угла резания переставить тяги крепления ковша и рукояти.

В начале копания угол между рукоятью и вертикалью при закидывании ковша устанавливают не менее 10°, так как при меньшем угле врезание ковша в грунт будет затруднено. Время заполнения ковша нужно сокращать за счет резания грунта толстой стружкой, а ковш поднимать лишь на высоту, обеспечивающую его заполнение.

При работе в забое необходимо следить за тем, чтобы не образовывались призмы обрушения, так называемые козырьки (рис. 35). В тех случаях, когда они все же появляются, их следует немедленно обрушивать ковшом или заостренным бревном, вставленным в ковш. Необходимо стремиться работать на неполном вылете рукояти. Особенно не рекомендуется подводить ковш на разгрузку на предельном вылете рукояти и на предельной высоте выгрузки, так как в этом случае время на опорожнение ковша увеличивается. Однако при черпании сыпучих грунтов нужно работать на максимальном вылете рукояти во избежание заваливания экскаватора при обрушении верхних слоев грунта. В тяжелых грунтах следует применять средний и малый вылеты рукояти, что позволяет увеличивать толщину стружки и набирать ковш «с шапкой». Работа на средних вылетах в легких грунтах позволяет сократить цикл экскавации.

Место остановки автомашин под погрузку надо отмечать вешками или укладывать упорный брус для их задних колес. Это позволит работать на одном и том же вылете рукояти и с наименьшим углом поворота.

Большое значение имеет также правильная работа на рычагах управления. Рычаги необходимо включать несколько раньше, чем это требуется для того или иного рабочего движения, так как от движения рычага до включения механизма проходят доли секунды. Это позволяет экономить на одном цикле до двух секунд и повысить производительность экскаватора на 10-12%. Кроме того, машинист должен стремиться совмещать рабочие движения: поворот с подъемом или опусканием и с движением рукояти вперед или назад. У опытного машиниста все элементы цикла плавно переходят один в другой, сливаются друг с другом. Не должно быть пауз (перерывов) между наполнением ковша и началом поворота на выгрузку, между концом разгрузки и обратным поворотом в забой. Напор на грунт для врезания в него ковша должен начинаться немного раньше, чем ковш ляжет на грунт, а подъем -одновременно с началом касания ковшом грунта.

Показателями правильной работы экскаватора являются плавательных работах емкость ковша драглайна обычно не превышает 1 м3.

Подготовка забоя при работе с драглайном производится так же, как и при работе с прямой лопатой. Очищается и выравнивается место стоянки экскаватора и та полоса, по которой будет перемещаться транспорт. Колышками и вехами размечаются контуры забоя, а также места стоянки экскаватора и транспорта (самосвалов или прицепов).

Рис. 7. Уширенный забой драглайна с поперечно-торцовым перемещением экскаватора

Разработка грунта драглайнами может осуществляться следующими двумя основными способами: а) торцовыми забоями, с перемещением экскаватора в пределах полосы, на которой производится выемка грунта;
б) боковыми забоями, с перемещением экскаватора за пределами этой полосы. При торцовых забоях можно работать с небольшим средним углом поворота стрелы и получать довольно широкие, симметричные выемки с крутыми боковыми откосами. Ширина боковых забоев невелика, она практически не превышает 0,7 -0,8 R, но в этом случае выгрузку грунта можно производить на значительное расстояние от выемки. Выбор способа разработки зависит от типа и размеров земляного сооружения (выемка, канал, котлован, насыпь и т. д.)

Для разработки выемок шириной до 1,2-1,3 R с двусторонней укладкой грунта в отвалы и выемок шириной до 1,7-1,8 R с погрузкой грунта в транспорт, подаваемый по обеим сторонам выемки, целесообразно применять торцовый забой с установкой экскаватора по оси проходки. Если отвал или подача транспорта односторонние, драглайн для уменьшения угла поворота следует устанавливать со смещением в сторону отвала или транспортного пути.

Выемки шириной более 1,2-1,3 R при укладке грунта в отвал и более 1,7-1,8 R при погрузке грунта в транспорт за один проход драглайна по прямой отрыть нельзя, поэтому передовики-экскаваторщики предложили новые способы работы, позволяющие увеличить ширину проходки. К этим способам относится работа с перемещением экскаватора по зигзагу и с поперечно-торцовым перемещением.

Приемы работы драглайном

Для увеличения производительности экскаватора, оборудованного ковшом драглайна, следует применять следующие приемы работ.

При установке экскаватора в забое нужно учитывать направление ветра, особенно если местность открытая. Желательно, чтобы ветер дул в заднюю или в боковую стенку кузова, так как при таком положении песок и мелкие частицы грунта не будут попадать в лицо машинисту или засыпать экскаватор.

Работу драглайном следует начинать со стороны отвала и сразу на полную глубину выемки, а загрузку ковша нужно производить на возможно более коротком пути, причем ковш должен двигаться без рывков и заглублений. Глубина резания регулируется высотой крепления тяговых цепей на ковше. При тяжелых грунтах цепи крепятся к нижним отверстиям тяговой проушины ковша, при легких грунтах - к верхним.

Подъемный канат при черпании не должен провисать, чтобы ковш можно было поднять сразу после заполнения. Не рекомендуется также подтягивать ковш слишком близко к экскаватору, так как образующийся при этом валик из грунта загрязняет гусеничный ход и препятствует передвижению экскаватора.

В интервалах между подходами транспорта под погрузку следует набирать грунт в отдаленных точках забоя, увеличивая радиус действия драглайна забрасыванием ковша (работа с закидкой). Закидка ковша достигается его подтягиванием с последующим выключением тормоза тягового барабана. Во избежание перевертывания ковша во время его забрасывания тяговый канат не следует слишком сильно стравливать с лебедки. Следует иметь в виду, что закидка ковша увеличивает радиус действия экскаватора, но одновременно удлиняет продолжительность цикла, поэтому ее не следует применять без особой необходимости.

Разработка забоя должна вестись при наименьших возможных углах поворота, причем для сокращения цикла, операции подъема ковша и поворота экскаватора на выгрузку нужно совмещать по времени. Ковш при этом должен плавно, без рывков отделяться от грунта и переноситься к месту разгрузки с несколько приподнятыми зубьями, что предотвращает рассыпание грунта. При повороте ковш не следует поднимать слишком высоко.

Разгрузка ковша выполняется между двумя операциями: поворотом на выгрузку и поворотом в забой. Поворот экскаватора и опускание ковша в забой также необходимо максимально совмещать по времени. При повороте в забой следует одновременно производить забрасывание ковша с тем, чтобы к концу поворота он находился в положении, из которого можно начинать набор грунта. Разгрузку ковша в транспорт следует производить с минимальной высоты, чтобы не повредить кузов автомашины и не задевать ковшом бортов. Включать тормоз поворотного механизма следует немного раньше, чем ковш достигнет места разгрузки. При этом ковш по инерции движется к автомашине и разгружается коротким выключением тормоза тягового барабана.

При работе в отвал разгрузку нужно производить на ходу. Если угол поворота на выгрузку составляет не менее 140°, то поворот обратно в забой нужно производить в том же направлении без реверсирования поворотного механизма. Экскаватор при этом делает поворот на 360°. Благодаря отсутствию потерь времени на торможение и разгон поворотной платформы, экономия времени в этом случае составляет 10-12% от продолжительности цикла.

Работа экскаватора с оборудованием обратной лопаты

Оборудование обратной лопаты устанавливается на экскаваторах с ковшом емкостью только до 0,65 м3,так как экскаваторы с большей емкостью ковша недостаточно устойчивы при работе. Обратная лопата применяется при разработке грунта ниже уровня стоянки экскаватора (рытье котлованов, траншей, каналов и т. п).

Забои для экскаваторов с обратной лопатой так же, как и для экскаваторов, оборудованных ковшом драглайна, делятся на две основные группы -торцовые и боковые. Чаще всего применяются торцовые забои, так как этим способом можно отрывать узкую Длинную траншею, что при городском и промышленном строительстве является основным назначением обратной лопгггы.

При рытье узких траншей экскаватор устанавливается по ее оси. При работе в отвал ширина траншеи достигает 0,7-0,8; при работе в транспорт с односторонней выгрузкой она может быть доведена до 1,2 R, а с двусторонней -до 1,5 R. Для дальнейшего увеличения ширины траншеи экскаватор передвигают не по оси траншеи, а зигзагообразно: он ставится то у одного края траншеи, То У другого. Такая организация работы позволяет производить разгрузку ковша равномерно на обе стороны траншеи и обеспечивает нужные размеры откосов.

Боковые забои применяют в тех случаях, когда по условиям работы разгрузка должна производиться только в одну сторону. При этом экскаватор устанавливают параллельно оси траншеи, а черпание производят перпендикулярно оси. Угол поворота при выгрузке несколько увеличивается. Выгрузку нужно производить в сторону, противоположную передвижению экскаватора. При боковом забое профиль траншей получается несимметричным, так как происходит недобор грунта у противоположной стенки и подрезание ближней стенки. При таком способе работы экскаватор нельзя устанавливать слишком близко к краю траншеи во избежание осыпания и обвала грунта.

Обратная лопата, как и драглайн, широко применяется при мелиоративных работах для очистки и углубления старых оросительных каналов, а также для рытья новых. Очистку и углубление каналов следует производить вниз по течению, чтобы не образовывалась запруда, так как в этом случае течение воды будет намывать грунт и сводить на нет работу экскаватора. Если же воды в канале нет, то черпание следует вести в направлении к воде. При рытье новых оросительных каналов необходимо учитывать, что в процессе эксплуатации их придется часто очищать, поэтому отвал грунта следует производить возможно дальше от края канала.

К атегория: - Одноковшовые экскаваторы

Все земляные работы, выполняемые одноковшовыми экскаваторами, разделяются на две группы: бестранспортные и транспортные.

Бестранспортными схемами называются такие схемы, при которых экскаватор разрабатывает грунт и укладывает его в отвал (насыпь), кавальер или в земляное сооружение. При простой бестранспортной схеме разработки грунт укладывается в отвал или кавальер без последующей его перевалки (переэкскавации), при сложной - во временный (первичный) отвал и подлежит частичной или полной переэкскавации.

Транспортными являются схемы, при которых грунт грузится экскаватором в автосамосвалы (рис.1) и отвозится в заданное место. При этом возможны различные схемы движения транспорта: тупиковые (автосамосвалы подъезжают к экскаватору и возвращаются по тому же пути) и сквозные (автосамосвалы подъезжают к экскаватору без маневрирования и после погрузки уезжают по дороге, являющейся продолжением въездного пути).

Рис.1. Транспортные схемы работы экскаватора, оборудованного прямой лопатой

а - лобовая широкая проходка с погрузкой грунта в автотранспорт, перемещающийся по подошве забоя; б - боковая проходка с погрузкой грунта в автотранспорт

Схема производства работ зависит от особенностей строительства. Например, в водохозяйственном, нефтегазопроводном и транспортном строительстве преобладают бестранспортные схемы, а в промышленном и жилищном - транспортные.

Разработку грунта одноковшовыми экскаваторами производят проходками. Число проходок, забоев и их параметры предусматривают в проектах и технологических картах производства земляных работ для каждого конкретного объекта в соответствии с параметрами земляных сооружений (по рабочим чертежам) и с оптимальными рабочими размерами оборудования экскаваторов.

Разработка грунта осуществляется лобовыми или боковыми проходками. При лобовой проходке экскаватор, ось хода которого совпадает с осью земляного сооружения или находится в площади ее сечения, разрабатывает три откоса выемки - два боковых и торцевой.

Боковые проходки бывают двух типов: закрытая (рис.2, а, б), когда ось хода экскаватора располагается сбоку сечения выемки (экскаватор разрабатывает, три откоса - два боковых и торцевой) и открытая (рис.2, в), когда экскаватор перемещается вдоль полосы и разрабатывает два откоса (боковой и торцевой).

Рис.2. Схема разработки выемок экскаватором, оборудованным обратной лопатой

а - боковой закрытой проходкой и одинаковой крутизной откосов; б - то же, с разной крутизной откосов; в - боковой открытой проходкой

Забоем называют рабочую зону экскаватора, включающую площадку, на которой находится экскаватор, часть массива грунта, отрываемого с одной стоянки, и площадку для стоянки транспортных средств под погрузкой.

Параметры проходок и забоев должны обеспечивать возможность работы ковшом с наименьшими затратами времени на выполнение рабочего цикла экскавации. Для этого принимают ширину проходок (забоев) с таким расчетом, чтобы экскаватор мог работать при средней величине углов поворота не более 70 ; глубину (высоту) забоев - не меньше длины стружки грунта, необходимой для заполнения ковша "с шапкой" за один прием черпания (копания); длину проходов - с учетом возможно меньшего количества переходов экскаватора в забое. Уклоны проходок предусматриваются такими, чтобы предотвратить приток и скопление в забоях грунтовых и поверхностных вод.

Допустимая крутизна временных откосов выемок

В грунтах естественной влажности при отсутствии грунтовых вод и расположенных поблизости подземных сооружений разработка выемок с вертикальными стенками без их крепления может осуществляться на глубину не более: 1 м - в песчаных насыпях и гравийных грунтах; 1,25 м - в супесях; 1,5 м - в суглинках и глинах; 2 м - в особо плотных нескальных грунтах.

При разработке грунтов естественной влажности крутизна откосов выемок (1:m), разрабатываемых без крепления на глубину 2 - 5 м, принимается по данным табл.1.

При глубине выемки более 5 м крутизна откосов устанавливается по расчету. Крутизну откосов выемок в глинистых переувлажненных дождевыми, снеговыми (талыми) водами грунтах следует уменьшить до угла естественного откоса a 0 , который для песка составляет обычно 30 - 35 супеси 35...40, суглинка и глины 40. За состоянием откосов выемок необходимо вести систематическое наблюдение, осматривая грунт перед началом работ.

Таблица 1

Допустимая крутизна откосов котлованов и траншей

Грунт	При глубине выемки, м
	до 1,5		до 3		до 5
	Угол откоса выемки, град	Крутизна откоса	Угол откоса выемки, град	Крутизна откоса	Угол откоса выемки, град	Крутизна откоса
Насыпной естественной влажности	76	1:0,25	45	1:1	38	1:1,25
Песчаный и гравийный (насыщенный)	63	1:0,5	45	1:1	45	1:1
Глинистый
супесь	76	1:0,25	56	1:0,67	50	1:0,85
суглинок	90	1:0	63	1:0,5	-	1:0,75
глина	90	1:0	76	-	-	1:0,5
Лессовидный сухой	90	1:0	63	1:0,5	63	1:0,5

Минимальное расстояние от поворачивающихся частей платформы (задней части платформы ковша) до автосамосвалов, находящихся на рабочем месте экскаватора, строений и столбов должно быть не менее d = 1 м (рис.3, а). Минимальное расстояние до откосов определяется по прямой линии, перпендикулярной откосам.

Рис.3. Определение минимально допустимого расстояния

а - между экскаватором и строениями; б - между экскаватором и отвалом

Минимальное расстояние D от оси хода экскаватора до подошвы откоса выемки или отвала (рис.3, б) зависит от радиуса вращения задней части платформы r, допустимого угла откоса отвала И, высоты части платформы h 3

Так, например, при крутизне откоса отвала от 1: 0,5 до 1: 1,2 величина D изменяется для экскаваторов:

Э-1252Б - 4,1...3,6 м; ЭО-4321А, ЭО-4123А-3,5...2,8 м; ЭО-4121А, ЭО-4121Б - 4…3 м; ЭО-5122А, ЭО-5123 - 4,1...3,1 м.

При разработке котлованов и выемок экскаваторами, оборудованными обратной лопатой или драглайном, необходимо правильно установить машину относительно верхней бровки откоса.

Минимальное расстояние от опор экскаватора до верхней бровки откоса выемки при условии соблюдения допустимого угла откоса o и глубине выемки до 5 м должно быть не менее d = 1 м. Если гусеницы установлены вдоль откоса (для боковой бровки откоса рабочего места), расстояние между бровкой откоса и гусеницей определяется согласно рис.4, а.

Рис.4. Определение минимально допустимого расстояния от верхней бровки откоса до опор экскаватора

а - гусеница экскаватора расположена параллельно откосу; б - то же, перпендикулярно откосу; в - отсчет расстояния от башмака

выносной опоры до бровки; г - схема отсчета для гусеничного экскаватора; д - то же, для пневматического экскаватора

Если же гусеницы установлены перпендикулярно откосу (для лобовой бровки откоса рабочего места), то отсчет не обходимого расстояния от опоры экскаватора до бровки откоса следует производить от точки F (рис.. 4, б) и оно составит d + 0,4t 0 = 110...115 см (t 0 - длина гусеничного звена). На экскаваторах, имеющих выносные опоры, расстояние от опоры до бровки откоса определяют согласно рис.4, в. При определении размеров боковых проходок наименьшее расстояние от опор экскаватора до верхней бровки откоса устанавливают согласно рис.4, г, д.

Бермы безопасности

При установке экскаватор близко к бровке откоса возникает опасность обрушения откоса, сползания или опрокидывания экскаватора. В связи с этим вдоль верхней бровки откоса оставляется предохранительная полоса, называемая бермой безопасности. Ширина бермы безопасности определяет минимальное расстояние для прохождения транспортных средств, землеройных и других машин от бровки откоса. Ее размер зависит в основном от высоты откоса и свойств грунтов (табл.2).

Таблица 2

Величина берм безопасности, м

Доработка оснований выемок

В связи со сложной конфигурацией рабочего контура ковша (наличие зубьев, криволинейная форма) и кинематикой движения ковша в грунте невозможно точно выполнить заданные отметки дна или откоса выемки. Степень точности работы зависит от возможности изменения угла передней стенки ковша относительно поверхности грунта. При этом у гидравлических экскаваторов точность работы больше, чем у механических. В ряде случаев основания земляных сооружений (котлованы и траншеи под фундаменты, а также каналы, подлежащие облицовке) необходимо устранить без нарушения естественной структуры грунта.

Доработку оснований и откосов выемок осуществляют специальными ковшами с козырьками, телескопическим оборудованием, оборудованием с автоматическим устройством контроля движения кромки ковша по заданной траектории. Для этих работ используют также бульдозеры и автогрейдеры.

Наибольшая производительность экскаватора достигается при соблюдении следующих условий: исправность экскаватора; своевременный технический уход за машиной; максимальное наполнение ковша; своевременная очистка ковша от налипающего и намерзающего грунта; рациональное использование времени на полезную работу ковша; сведение к минимуму затрат времени на выполнение вспомогательных операций (передвижку экскаватора, очистку ковша и т. п.).

Для наполнения ковша с наименьшими затратами времени режущие и рыхлящие органы его (зубья стандартных ковшей, сплошные режущие кромки ковшей полукруглой формы) затачивают; первоначальные размеры их восстанавливают своевременно по мере износа во время профилактического осмотра.

Регулировку подвески ковша экскаватора к канатам (драглайны) и крепление его к рукояти (прямая лопата) осуществляют в соответствии с видом грунта, с очертаниями забоя, обеспечивая оптимальный угол врезания котла в грунт. Для разработки легких грунтов (I и II групп) угол между осью рукояти и задней стенкой ковша должен быть 125, а плотных грунтов - 105°.

При работе экскаватора не следует допускать недогрузку или перегрузку транспортных средств, а так же неравномерную загрузку площади кузова. При наличии в забое негабаритных кусков свыше l (крупных валунов, разрыхленных кусков скальных и мерзлых грунтов и т.п.) их обычно отодвигают ковшом в сторону. Погрузка отдельных крупных кусков в порядке исключения может производиться при соблюдении специальных требований.

Экскаваторы с прямой лопатой

Применяют для разработки грунта, расположенного выше уровня стоянки экскаватора. Их используют в основном при разработке котлованов, разрезных и пионерных траншей (первых проходок), выемок при дорожном и гидротехническом строительстве, магистральных каналов, траншей для коллекторов и фундаментов зданий.

При работе экскаватора с прямой лопатой применяют только транспортные схемы, поскольку малые линейные размеры экскаватора не могут обеспечить достаточного объема отвала для нормальной работы.

Грунт разрабатывают лобовыми и боковыми проходками (рис.5, а, б).

Рис.5. Разработка котлованов одноковшовыми экскаваторами

а - лобовая проходка прямой лопаты с односторонней погрузкой грунта в самосвалы; б - то же, с двухсторонней погрузкой; в - то же с зигзагообразным перемещением экскаватора; г - поперечно-торцевая проходка; д - боковая проходка; е - торцевая проходка обратной лопаты или драглайна при перемещении по прямой; ж - то же, с двумя проходами экскаватора; з - то же, при зигзагообразном перемещении экскаватора; и - поперечно-торцевая проходка; к - продольно-торцевая проходка

При выборе схемы разработки забоя гидравлическим экскаватором, оборудованным прямой лопатой, необходимо учитывать возможность копания двумя способами: интенсивным горизонтальным внедрением зубьев ковша в нижнюю, среднюю и даже в верхнюю часть забоя с последующим поворотом относительно рукояти (раздельное копание) или ступенчатым внедрением ковша в забой с небольшим поворотом его относительно рукояти (совмещенное копание).

Гидравлические экскаваторы, оборудованные пря мой лопатой, имеют следующие преимущества: увеличение мобильности и маневренности; увеличение усилий на зубья ковша; сокращение продолжительности рабочих циклов за счет уменьшения массы машины и интенсификации процесса копания; увеличение наполнения ковша, особенно в низких забоях; увеличение ряда рабочих параметров (радиуса копания на горизонте установки, глубины копания ниже уровня стоянки); облегчение извлечения из забоя и погрузки негабаритных кусков грунта; повышение эффективности раздельной выемки различных грунтов из забоя.

Наименьшая высота забоя, обеспечивающая наполнение ковша механического экскаватора грунтом "с шапкой", при разработке прямой лопатой зависит от вида (прочности) грунта и вместимости ковша экскаватора (табл.3).

Таблица 3

Наименьшая высота забоя, обеспечивающая наполнения ковша "с шапкой", м

Группа грунта	Вместимость ковша, м
	0,25	0,4 … 0,5	0,65 … 0,8	1 … 1,25	1,6 … 2,5
I, II	1,5	1,5	2,5	3	3
III	2,5	2,5	4,5	4,5	4,5
IV	3	3,5	5,5	6	6

При работе гидравлических экскаваторов наименьшая высота забоев (из условия наполнения ковша) должна составлять 2 - 3 высоты ковша экскаватора.

При разработке грунта прямой лопатой без применения взрывных работ наибольшую высоту забоев принимают равной максимальной высоте копания экскаватора.

Наибольшая высота забоя у экскаваторов, оборудованных прямой лопатой с механическим приводом при угле наклона стрелы к горизонту 45...60° при вместимости ковша 0,25 ... 2,5 м 3 составит 4,8 ... 10,8 м.

При разработке связных грунтов универсальными гидравлическими экскаваторами, оборудованных прямой лопатой, максимальная высота забоев должна приниматься примерно на 30 % меньше наибольшей кинематической высоты копания Н к указанной в технической характеристике:

Н max Это обстоятельство объясняется тем, что фактическая высота копания (в контакте с забоем) на 25...35 % меньше Н к

При разработке взорванных полускальных и скальных грунтов и пород экскаваторами типа "прямая лопата" высота забоя зависит от свойств грунтов и размеров экскаваторов. Минимальная высота забоя определяется из условия наполнения ковша за один цикл, но не должна быть менее двойной-тройной высоты ковша. Наибольшая высота определяется физико-механическими свойствами взорванной массы (сыпучая, связносыпучая и связная) и условиями безопасности работ.

Проведенными исследованиями процесса копания и оборудования взорванных пород карьерными и строительными экскаваторами типа прямая лопата" установлено, что максимальная высота забоя определяется: свойствами взорванной массы (коэффициентом разрыхления К p средним размером куска d ср и наличием глинистых включений); характером и параметрами процесса обрушения взорванных грунтов при подработке забоя (объемом, частотой и длительностью обрушения, глубиной развала пород по подошве забоя и т.д.); типом и рабочими параметрами экскаватора.

В связных взорванных грунтах (коэффициент раз рыхления К p = 1,1 . . . 1,2), для которых характерны обрушения "одной волной", высота забоя может лишь незначительно превышать максимальную высоту копания механического экскаватора - до 10...15 %, а при наличии негабаритных кусков не должна превышать ее. При хорошем качестве дробления породы (К p = 1,3 . . . 1,5; d ср У гидравлических экскаваторов, оборудованных прямой лопатой, максимальная высота забоя для сыпучих и связносыпучих взорванных грунтов может превышать максимальную кинематическую высоту копания экскаватора не более 10 %. Это обстоятельство связано с меньшим значением фактической высоты копания (в контакте с забоем) по сравнению с величиной Н k .

При разработке грунта прямой лопатой с предварительным рыхлением взрывным или механическим способом (мерзлых грунтов, конгломератов и т. п.) ширина зоны рыхления во избежание нависания козырь ков над забоем должна быть шире проходок не менее чем на 1 м.

Вдоль бровок откосов забоев, разрабатываемых прямой лопатой, удаляют все крупные камни, пни и другие предметы во избежание падения их в забой.

При сооружении глубоких выемок в гидротехническом и дорожном строительстве проектная глубина выемок может значительно превышать технологические возможности экскаватора. В этом случае глубокие выемки разбивают на уступы и ярусы, высота которой должна соответствовать технологическим нормам. Верхняя часть выемки может разрабатываться затем скреперами, а оставшаяся часть выемки разбивается на ярусы и разрабатывается прямыми лопатами. Оставшаяся часть грунта и откосов может дорабатываться драглайном.

Для экскаваторов, оборудованных прямой и обратной лопатой, параметры выгрузки ковша определяются высотой выгрузки и ее радиусом, указываемых в характеристиках экскаваторов.

Высота выгрузки ковша в самосвалы определяется расстоянием от уровня стоянки экскаватора (самосвала) до нижней части ковша (при открытом днище). Ковш экскаватора над кузовом самосвала должен располагаться так, чтобы весь грунт свободно высыпался из него, равномерно в кузов самосвала, полностью используя полезный объем кузова. При повороте ковша он не должен задевать кузов и находящийся в нем грунт. Размеры кузова самосвала обеспечивают возможность перевозки грунтов различной плотности. При перевозке легких грунтов объем кузова используется полностью, а при перевозке скальных - частично (рис.6). Высшая точка насыпи грунта в кузове не должна превышать его борт более чем 0,3 м.

Рис.6. Определение погрузочной высоты экскаватора

а - ковш с откидывающимся днищем; б - поворачивающийся ковш

Необходимое превышение нижней точки ковша при его выгрузке над кузовом самосвала при достаточно высокой квалификации машиниста должно быть 0,1 м. Наименьшая высота выгрузки в транспорт определяется выражением

H p = H k + (дельта)H = H k + 0,1

H k - высота борта самосвала от уровня стоянки; (дельта)H - превышение ковша экскаватора в момент разгрузки над бортом самосвала.

Для равномерного распределения грунта в кузове самосвала ковш экскаватора с открывающимся днищем должен располагаться по центру кузова, а расстояние поворачивающегося ковша от борта кузова составлять 0,3 В a , где В a - ширина кузова. Для удобства выгрузки и уменьшения просыпания широкий ковш (погрузчика) следует подавать на разгрузку с боковой стороны кузова.

Экскаваторы с обратной лопатой применяют для разработки грунта по транспортным и бестранспортным схемам, при расположении экскаватора на верху разрабатываемой площадки. Работа ведется лобовыми и боковыми проходками, смещая ось рабочего хода экскаватора в сторону подхода транспортных средств.

При работе закрытой и открытой боковой проходкой параметры разрабатываемого сооружения будут различными. Так, при выполнении закрытой боковой проходки крутизна обоих откосов выемки может быть одинаковой или разной. Во втором случае глубина разработки может быть увеличена в 1,6 раза. При разработке выемки открытой боковой проходкой глубина может быть увеличена еще на 20 %, но при этом возможный объем отвала и расстояние между отвалом и выемкой уменьшаются почти в 10 раз, что вызывает необходимость грузить грунт в транспорт.

При наличии больших неровно поверхность проходки при разработке грунта обратной лопатой (в пределах ширины пути передвижения экскаватора) предварительно разравнивают бульдозером или автогрейдером. Наименьшую глубину забоя определяют и условия наполнения ковша "с шапкой", а наибольшие размеры проходок - по параметрам обратных лопат, указанным в паспорте.

Драглайны

Драглайны применяются для разработки грунта ниже уровня стоянки экскаватора лобовыми (рис.7, а) или боковыми (рис.7, б) проходками в отвал или транспортные средства. Преимуществом драглайна по сравнению с обратной лопатой являются большие радиус действия и глубина копания. Особенно эффективно разрабатывать драглайном мягкие и плотные грунты I-III групп, в том числе обводненные и со слабой несущей способностью.

Рис.7. Схемы работы драглайна

а - лобовая проходка; б - боковая проходка

Автотранспорт в зависимости от условий работы может располагаться по верху разработки (см.рис.7, а) или по подошве забоя (см.рис.7, б).

В последней схеме обеспечивается меньший угол поворота экскаватора при выгрузке, но при большой водонасыщенности грунтов могут быть созданы недостаточно благоприятные условия для передвижения автотранспорта по подошве котлована.

При работе в отвал (навымет) угол поворота стрелы принимают: при сооружении выемок дорог - 90 ... 120°; при возведении насыпных сооружений - не свыше 90°.

При погрузке грунта в транспортные средства, находящиеся на уровне стоянки экскаватора, угол поворота экскаватора принимают 70 ... 180°; максимальную глубину разработки - в пределах указанных в табл.4.

Таблица 4

Максимальная глубина разработки грунтов при различных параметрах драглайнов

Вместимость ковша, м 3	Длина стрелы, м	Глубина разработки, м, при проходке
		боковой	лобовой
0,4 … 0,5	10	4,4 … 3,8	7,3 … 5
-	13	6,6 … 5,9	10 … 7,8
0,65 … 0,8	11	3,5 … 2,5	7,5 … 6,5
		6 … 4,5	10 … 9,5
1 … 1,25	13	5,8 … 4,9	9,5 … 7,4
-	16	8 … 7,1	12,2 … 9,6
1,6 … 2,5	15	7,4 … 6,5	12 … 9,6
	20	10,7 … 9,4	16,3 … 13,1
	25	14 … 12,5	20,6 … 16,6

Примечание. Углы наклона стрелы к горизонту 30 … 45°.

Во всех случаях, когда состояние грунта и размеры подошвы проходки драглайна позволяют подавать автосамосвалы по дну проходки, применяют поперечно-челночный или продольно-челночный способ погрузки (рис.8). При поперечно-челночном способе углы поворота экскаватора не превышают 15°, сокращается время на разгрузку ковша и на реверсирование поворотного движения после его разгрузки.

Рис.8. Схема разработки забоя драглайном

а - поперечно-челночная; б, в - продольно-челночная; 1 - самосвал; 2 - опускание ковша и набор грунта; 3 - окончание набора и подъем ковша; 4 - разгрузка ковша

При продольно-челночном способе грунт набирают перед задней стенкой кузова самосвала и, подняв ковш, разгружают его над кузовом. В этом случае поворотные движения экскаватора практически отсутствуют.

При челночных способах погрузки грунта ширина проходки и глубина забоя не влияют на производительность экскаватора, а высота подъёма ковша определяется не высотой забоя, а высотой погрузки самосвала.

Ковш экскаватора выводят из забоя немедленно после его заполнения. При этом во избежание высыпания грунта из ковша во время поворота экскаватора к месту выгрузки передняя (режущая) часть ковша должна быть несколько выше задней. Поворот экскаватора совмещают с подъемом ковша на высоту разгрузки, поворот от места разгрузки к забою - с опусканием ковша до уровня врезания его в грунт.

В связи с тем, что по конструктивным условиям ковш драглайна имеет ограниченные возможности врезания в грунт, следует обращать особое внимание на качество подготовки забоя взрывным и механическим способом.

Наибольшая и рекомендуемая ширина лобовой проходки при работе драглайна зависит от длины и угла наклона стрелы, величины передвижки и угла поворота. Наибольшая производительность драглайна достигается при средних углах поворота в забое 70 90°. Поэтому рекомендуемая ширина проходки обычно составляет 70...80 % максимальной.

Техника безопасности

При работе на экскаваторах следует руководствоваться СНиП "Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования", а также правилами, изложенными в инструкции по эксплуатации экскаватора: В забое экскаватор необходимо устанавливать на ровной спланированной площадке. Работа на уклонах не разрешается.

При работе прямой лопатой в высоком забое необходимо удалять находящиёся сверху козырьки и крупные камни, поскольку при осыпании грунта они могут повредить экскаватор и стать причиной несчастного случая.

Запрещается нахождение людей и производство каких-либо других работ в зоне действия экскаватора; путь передвижения экскаватора в предёлах строительной площадки должен быть заранее спланирован, а на слабых грунтах усилен инвентарными щитами.

Производство земляных работ в зоне расположения подземных коммуникаций (газопроводов, электрокабелей и др.) допускается только с письменного разрешения организации, ответственной за эксплуатацию этих коммуникаций. К разрешению должен быть приложен план (схема) с указанием расположения и глубины заложения коммуникаций. До начала работ необходимо установить знаки, указывающие место рас положения подземных коммуникаций.

При приближении к подземным коммуникациям земляные работы должны производиться под наблюдением прораба или мастера, а в непосредственной близости от газопровода и кабелей, находящихся под напряжением, кроме того, под наблюдением работников газового хозяйства и электрохозяйства.

Разработка грунта в непосредственной близости от действующих подземных коммуникаций допускается только вручную лопатами; использовать ломы, кирки и пневмомашины запрещается.

Погрузка грунта в самосвалы экскаватором должна производиться со стороны заднего или бокового бока самосвала. Нахождение людей во время погрузки между экскаватором и транспортным средством запрещается.

Во время перерывов в работе ковш экскаватора должен быть опущен на землю. После окончания работы машинист экскаватора обязан не только прочно установить ковш, но и затормозить экскаватор.

В пределах призмы обрушения запрещаются складирование материалов, движение и установка строительных машин и транспорта, а также установка столбов линий связи.

Производство работ в траншеях и котлованах, подвергающихся увлажнению после их полного или частичного отрытия, допускается в том случае, если будут приняты меры предосторожности против обрушения грунта. Для этого прорабу или мастеру необходимо тщательно осмотреть состояние откосов перед началом работы каждой смены; необходимо обрушить грунт в местах обнаружения нависей и трещин у бровок и на откосах; временно прекратить работы до высыхания грунта; уменьшить крутизну откосов на участке, где производство работ является неотложным.

Выбор транспортных средств

Выбор транспортных средств производится с учетом следующих требований:

технологические параметры самосвала (высота борта кузова и его размеры) должны соответствовать параметрам экскаватора;

вместимость кузова самосвала должна обеспечивать погрузку не менее трех ковшей грунта (обычно 3-6 ковшей).

В зависимости от плотности в кузове самосвала помещается различный объем грунта, в свою очередь объем грунта в ковше экскаватора также зависит от плотности грунта и наполнения ковша (табл.5).

Таблица 5

Коэффициент наполнения ковша К н

Экскаваторы-планировщики

Экскаваторы-планировщики имеют телескопическое оборудование, которое применяется на универсальных экскаваторах как сменное оборудование (например, экскаватор ЭО-3322), а на некоторых специальных экскаваторах оно является единственным видом оборудования.

Телескопическое оборудование выпускается на экскаваторах 3-й размерной группы и имёет нормальные и удлиненные стрелы. Оно предназначено в основном для производства зачистных работ на откосах насыпей и выемок. Его основные параметры выбирают из условия возможности движения ковша без одновременного поворота стрелы, чем достигается большая точность и простота работы.

Общая глубина (высота) планируемой поверхности зависит от крутизны откоса. Если длина откоса больше рабочих параметров экскаватора, откос делят на зоны, длина которых равна величине хода выдвижной части стрелы (рис.9, а). Планировку откосов можно производить снизу-вверх или сверху-вниз. Экскаваторы с телескопической стрелой применяют также при планировке площадей (рис.9, б), при работе в стесненных условиях, например в местах пересечения траншей с уложенными ранее коммуникациями (рис.9, в), в этом случае телескопическим оборудованием производится разработка грунта выше и ниже трубопровода. Это же оборудование применяют при разработке грунта в непосредственной близости от строений (рис.9, г), при погрузке грунта в самосвалы или отвал. Размеры стесненных мест составляют по высоте 4,5...5 м, по ширине 8.. м. Глубина разработки 2,5…3 м.

Рис.9. Возможные схемы работы экскаватора с телескопическим оборудованием

а - планировка откосов; б - планировка основания; в - расчистка пространства около трубопровода; г - разработка приямка у стен закрытого помещения; д - разработка траншей с вертикальными стенками и щитами; е - разработка траншеи с откосами

Телескопическое оборудование применяют также при разработке узких траншей с вертикальными стенками с креплением щитами и распорками. Для работы телескопического оборудования требуется места в 3... 4 раза меньше, чем для обратной лопаты. Этим обеспечивается более быстрая установка щитов и уменьшается опасность обрушения незащищенных откосов (рис.9, д). Телескопическим оборудованием можно также разрабатывать котлованы и траншеи лобовыми (рис.9, е) и боковыми проходками.

Экскаваторы непрерывного действия

Роторные (ЭТР) и цепные (ЭТЦ) траншейные экскаваторы обеспечивают разработку траншей и каналов глубиной 2...3 м, шириной понизу 2...3 м с крутизной откосов 1:1 и 1:1,5.

В зависимости от грунтовых условий и глубины траншеи разрабатывают с вертикальными стенками или откосами. Разработка траншей с вертикальными стенками роторными и цепными экскаваторами в связных грунтах (суглинках, глинах) для укладки трубопроводов плетями на глубину не более 3 м допускается без креплений. В местах, где спускают рабочих в траншею для выполнения работ, устраивают на нее обходимых расстояниях откосы и крепления.

До начала работы экскаватора поверхность земли по трассе траншеи обычно планируют бульдозером. Рытье траншеи, как правило, начинают со стороны низких отметок продольного профиля и ведут навстречу уклону для стока поверхностных и грунтовых вод.

Длинные траншеи можно разрабатывать одновременно несколькими роторными и цепными экскаваторами. Каждому экскаватору выделяется участок длиной 1...5 км в зависимости от условий строительства.

Если параметры рабочего органа ЭТР или ЭТЦ не позволяют разработать траншею до проектной глубины, то применяют совместную работу экскаватора с бульдозером.

По первой схеме (рис.10, а) вначале бульдозерами или скреперами отрывают выемку шириной 3,5...3,6 м, планируют дно этой выемки и затем углубляют до проектной отметки роторным экскаватором. Максимальная глубина траншеи в этом случае составит 4 м (2+2), причем около 70 % грунта разрабатывается менее производительными машинами (бульдозерами или скреперами).

Рис.10. Схемы разработки глубоких траншей роторными экскаваторами и бульдозерами

а - последовательная; б - параллельная; в - комбинированная; 1 - разработка бульдозером; 2 - разработка роторным экскаватором

По второй схеме (рис.10, б) пионерную выемку разрабатывают в два этапа: вначале отрывают траншею роторным экскаватором, а затем выемку уширяют до необходимых размеров. При этой схеме объем грунта, разрабатываемый бульдозерами, составляет до 50%.

По третьей схеме (рис.10, в) выемку разрабатывают двумя проходами экскаватора, которым выполняются две параллельно расположенные траншеи. Оставшийся целик грунта разрабатывают косопоперечными проходками бульдозера, при этом срезают и выполаживают откос выемки со стороны отвала, куда бульдозер транспортирует грунт. При этой схеме бульдозером дорабатывается менее 50 % общего объема грунта.