Указания по разработке выемок

УКАЗАНИЯ ПО РАЗРАБОТКЕ ВЫЕМОК

При ведении дорожного строительства приходится часто разрабатывать выемки, как для получения грунта для устройства насыпей,  так и для того чтобы убрать лишний или плохой грунт.

При разработке неглубоких выемок (примерно до 6 м) из полученного грунта возводят небольшие участки прилегающих насыпей. При этом расстояния перемещения грунта не превышают 100 м, в связи с чем для таких работ применяют бульдозеры. Разработку выемки ведут ярусно-траншейным способом (рис. 1).

Рис. 1
Ярусно-траншейная схема разработки выемки
1 - ярусы, 2 - слои отсыпаемой насыпи, траншеи яруса, 4 - стенки,
отвал бульдозера, 6 - грунт, перемещаемый по траншее

Также выемки можно разрабатывать с помощью скреперов. Они предназначены для разработки и транспортирования грунта на сравнительно большие расстояния. В настоящее время применяют несколько моделей скреперов, которые различают по способу тяги, объему ковша, типу управления, способу загрузки и разгрузки и другим показателям.

Скреперы применяют преимущественно для разработки сравнительно легких грунтов. Плотные грунты требуют предварительного рыхления. Скреперы не могут быть использованы на заболоченных участках, при переувлажненных глинистых грунтах, в сыпучих песках и при грунтах с включениями крупных камней.

Зарезание грунта скреперами осуществляют несколькими способами. Наиболее эффективен гребенчатый способ зарезания грунта. Ковш скрепера наполняют при прямолинейном движении, стремясь срезать грунт наиболее толстой стружкой. Это создает лучшие условия для заполнения ковша. Длина пути наполнения 15-25 м. Целесообразно набор грунта осуществлять при движении под уклон 3-6, однако следует иметь в виду, что при большем уклоне грунт поступает в ковш не полностью, затрудняя работу скрепера.

При сухих песчаных грунтах целесообразно их увлажнять или выполнять набор при движении на подъем до 3.

Разработку грунта в выемках или грунтовых карьерах производят в шахматной последовательности по шахматно-гребенчатой (рис. 2) или ребристо-шахматной схемам.  

Рис.2
Шахматно-гребенчатая схема зарезания грунта:
а-г - последовательность зарезания грунта в каждой полосе,
1-7 - последовательность разработки полос

Зарезание грунта гребенчатым способом выполняют волнообразно с попеременным заглублением ковша. Для получения более ровного забоя каждое последующее зарезание грунта следует производить на одной и той же полосе с перекрытием гребней, для чего каждый последующий набор грунта начинают отступив на 2-3 м от начала предыдущего.

В плотных неразрыхленных грунтах применяют ребристо-шахматную схему набора, которая обеспечивает хорошее наполнение ковша. Для лучшего наполнения применяют рыхление грунтов или производят зарезание с помощью трактора-толкача.

Грунт рыхлят на толщину стружки, при этом избегают его измельчения, так как это ухудшает наполнение ковша.

Движение порожних скреперов можно использовать для выравнивания и планировки землевозных путей.

Разгоузку скреперов производить только на ходу при прямолиней ном движении с малой скоростью. Разгрузка позволяет производить послойную укладку грунта. Кромку ножа скрепера устанавливают на уровне, обеспечивающем требуемую толщину слоя грунта.

Работы по сооружению земляного полотна стремятся организовать таким образом, чтобы осуществлять загрузку и движение груженых машин вниз под уклон. Разработку выемок ведут в одну смежную насыпь или одновресенно в две насыпи. Во втором случае движение скреперов происходит сквозное без разворотов в выемке. При близком расположении двух выемок и насыпи между ними можно вести разработку обоих выемок, одновременно перемещая грунт в одну насыпь. Забой для набора грунта должен быть достаточной длины для полного наполнения ковша, а путь движения скрепера - кратчайшим без крутых поворотов, особенно для груженого скрепера.

Технологические процессы по разработке выемки или карьера состоят из:

- подготовки площади выемки - удалении растительного слоя грунта, рыхления грунта по мере его разработки (при необходимости);

- разработки грунта скреперами в выемке, трансортировании и распределении грунта на месте.

Работы организуют на трех основных захватках: I захватка в выемке, где разрабатывают грунт, II захватка на месте распределения грунта, III захватка на месте уплотнения грунта.

При использовании экскаватора существуют следующие основные способы разработки выемок: неглубокие выемки (до 6 м) при однородных грунтах в поперечном и продольном направлениях разрабатывают сразу до проектной глубины, такой способ называют лобовым. Если выемки глубокие (глубже 6 м), то разработку ее экскаватором производят ярусным способом. Этот же способ применяют, когда грунты изменяются по вертикали. Разработку выемки можно вести в поперечном и продольном направлении: первый способ применяют при коротких и широких выемках, второй - при длинных выемках, это позволяет вести работы на большом фронте, что бывает необходимо при большом количестве работающих машин.

Применяемые экскаваторы различаются по назначению, типу рабочего оборудования, объему ковша, типу ходового устройства и др.

Выбор типа экскаватора производят исходя из грунтовых и климатических условий, объемов и сроков работ, условий транспортирования грунта и некоторых других факторов.

Наиболее производительные роторные экскаваторы применяют при больших сосредоточенных работах (объем работ на объекте более 20 тыс. м).

Одноковшовые экскаваторы применяют преимущественно при разработке предварительно разрыхленных скальных пород, мерзлых и плотных грунтов, при наличии моренных отложений или других неоднородных грунтов с валунами и различными включениями.