Машины для разработки траншей на заболоченных и обводненных участках трассы

Модуль 3. Машины для производства земляных работ

Общие сведения о грунтах и методах их разрыхления. Основные свойства и классификация грунтов. Основные методы разрушения грунтов. Определение сил сопротивления грунта разрушению его рабочим органом землеройной машины.

Машины для подготовительных работ (бульдозеры, рыхлители, лесоповалочные машины, корчеватели-собиратели, кусторезы, скреперы и др.). Принцип действия и устройство. Определение сил, действующих на рабочие органы. Расчёт потребляемой мощности и производительности.

Машины циклического действия для разработки траншей и котлованов. Одноковшовые экскаваторы. Типы навесного рабочего оборудования, их устройство (обратная лопата, драглайн, грейфер). Определение усилий копания. Определение производительности.

Машины непрерывного действия для разработки траншей и котлованов. Многоковшовые экскаваторы непрерывного действия: цепные и роторные экскаваторы. Их принципиальное устройство и сравнительные технико-эксплуатационные показатели. Траншейный роторный экскаватор – как основная специализированная землеройная машина при сооружении газонефтепроводов. Принцип работы. Основные конструктивные схемы роторных траншейных экскаваторов, их особенности, достоинства и недостатки. Особенности типовых климатических схем траншейных роторных экскаваторов. Конструкция основных элементов роторного траншейного экскаватора.

Устройство ротора. Типы расстановки зубьев на ковшах роторного экскаватора.

Конструкция режущего инструмента. Назначение, принцип действия и особенности работы ножей откосников. Определение усилий и расчёт мощности, потребляемой на копание роторным траншейным экскаватором. Особенности работы и устройство транспортёра, прямолинейный и криволинейный тип транспортёра. Радиусный и угловой транспортёры.

Определение параметров транспортёра и расчёт мощности на транспортировку грунта в отвал.

Машины для разработки траншей на заболоченных и обводнённых участках трассы. Канатно-скреперные установки. Экскаваторы с сильно развитой опорной поверхностью. Плавающие экскаваторы.

Экскаваторы-заглубители для укладки трубопроводов бесподъёмным способом.

Машины для засыпки траншей. Основные требования к машинам для засыпки траншей. Скребковые, шнековые и роторные траншеезасыпатели. Их сравнительные технико-эксплуатационные показатели.

Машины для бестраншейной прокладки трубопроводов. Машины для разработки скважин и укладки кожухов при строительстве переходов под дорогами и водоёмами методами прокола, продавливания, бурения, гидромеханической проходки комбинированными методами.

Определение основных параметров машин в зависимости от длины и диаметра прокладываемых кожухов.

Машины для бурения шпуров и скважин под заряды.

Классификация машин, классификация горных пород, машины ударного и вращательного бурения.

Источник

Проведение траншей канатно-скреперными установками

Рытье траншей на заболоченных и обводненных участках трассы, строительство переходов через небольшие реки и водоемы как основное назначение канатно-скреперной установки. Технические характеристики скреперного оборудования для двухбарабанных лебедок.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Для рытья траншей на заболоченных и обводненных участках трассы применяются машины, специально оборудованные для работы в этих условиях. К этим машинам относятся различные типы канатно-скреперных установок (КСУ).

В работе предусматривается ознакомление с конструкциями и расчет производительности КСУ.

1. Конструкции канатно-скреперных установок

Канатно-скреперная установка предназначена для рытья траншей на заболоченных и обводненных участках трассы, строительства переходов через небольшие реки и водоемы, а также в горной местности на уклонах более 200.

Установка состоит из силового оборудования, двухбарабанной лебедки, комплекта скреперных ковшей и якорного приспособления с блоком (рис. 1).

2. Лебедки скреперные ЛС302 И ЛС1001

Для расширения диапазона скоростей лебедка имеет двухскоростной редуктор. Управление лебедкой осуществляется из кабины или с выносного пульта (у ЛС1001).

Источник

СНиП III-42-80 : Прокладка трубопроводов в особых природных условиях

9.1. Болота по характеру передвижения по ним строительной техники делятся на следующие типы:

1-й — болота, целиком заполненные торфом, допускающие работу и неоднократное передвижение болотной техники с удельным давлением 0,02—0,03 МПа (0,2—0,3 кгс/см2) или работу обычной техники с помощью щитов, сланей или дорог, обеспечивающих снижение удельного давления на поверхность залежи до 0,02 МПа (0,2 кгс/см2);

2-й — болота, целиком заполненные торфом, допускающие работу и передвижение строительной техники только по щитам, сланям или дорогам, обеспечивающим снижение удельного давления на поверхность залежи до 0,01 МПа (0,1 кгс/см2);

3-й — болота, заполненные растекающимся торфом и водой с плавающей торфяной коркой, допускающие работу только специальной техники на понтонах или обычной техники с плавучих средств.

9.2. Подземная прокладка трубопроводов в зависимости от времени года, методов производства работ, степени обводненности, несущей способности грунта и оснащенности строительного участка оборудованием осуществляется следующими способами:

укладкой с бермы траншеи или лежневой дороги;

протаскиванием по дну траншеи;

укладкой в специально создаваемую в пределах болота насыпь.

Способ прокладки трубопровода определяется проектом.

9.3. Прокладку трубопроводов на болотах и обводненных участках следует производить преимущественно в зимнее время после замерзания верхнего торфяного покрова; при этом необходимо предусматривать мероприятия по ускорению промерзания грунта на полосе дороги для передвижения машин, а также выполнять мероприятия по уменьшению промерзания грунта на полосе рытья траншеи.

9.4. Для устройства основания и засыпки наземного трубопровода запрещается использовать мерзлый грунт с комьями размером более 50 мм в поперечнике.

9.5. При сооружении подземных трубопроводов на болотах, обводненных участках трассы и участках с высоким уровнем грунтовых вод допускается укладка трубопровода непосредственно на воду с последующим погружением на проектные отметки и закреплением. Методы укладки и конкретные места балластировки таких трубопроводов определяются проектом и уточняются проектом производства работ.

9.6. Засыпка трубопроводов, уложенных в траншею на болотах в летнее время, осуществляется: бульдозерами на болотном ходу; одноковшовыми экскаваторами на уширенных гусеницах, перемещающихся вдоль трассовой дороги; одноковшовыми экскаваторами на сланях с перемещением непосредственно вдоль траншеи; с помощью легких передвижных гидромониторов путем смыва грунта в траншею, а в зимнее время после промерзания грунта—бульдозерами, одноковшовыми экскаваторами и роторными траншеезасыпателями.

9.7. Работы в горных условиях следует выполнять в период наименьшей вероятности появления на каждом участке производства работ селевых потоков, горных паводков, камнепадов, продолжительных ливней и снежных лавин.

9.8. На период строительства должны быть организованы службы безопасности, оповещения, аварийно-спасательная, медобслуживания и др. При появлении признаков возможного стихийного бедствия (сель, паводок, лавина и т.д.) или предупреждении об этом спецслужб люди и машины должны быть немедленно вывезены в безопасное место.

9.9. При работе на продольных уклонах более 15° следует производить анкеровку машин. Количество анкеров и метод их закрепления определяются проектом.

Допускается работа бульдозера на продольных уклонах до 35° без анкеровки.

При работе в скальных грунтах на продольных уклонах более 10° устойчивость экскаваторов должна проверяться на скольжение.

9.10. На участках трассы, пересекающих горные реки, русла и поймы селевых потоков, не допускаются разработка траншей, вывозка и раскладка труб и секций трубопроводов в задел.

9.11. Направление валки деревьев на склонах крутизной до 15° назначается в зависимости от наклона дерева и способа дальнейшей транспортировки хлыстов.

На уклонах крутизной свыше 15° валка деревьев должна производиться только вершиной к подошве склона.

9.12. На уклонах с крутизной более 22°, а в зимнее время более 15° трелевка хлыстов деревьев вдоль склона тракторами не допускается.

9.13. При строительстве трубопроводов на косогорных участках с поперечным уклоном более 8° должны устраиваться полки со съездами и въездами согласно проекту.

Для возможности разъезда встречных машин на полках должны предусматриваться устройства съездов (въездов) не реже, чем через 600 м, или уширения протяженностью не менее 15 м.

9.14. В случае появления оползневых процессов или обнаружения несоответствия состава грунта проектным данным во время производства работ все работы необходимо прекратить и на место вызвать представителей проектной организации и заказчика для принятия соответствующих решений.

9.15. При срезке склонов балок и оврагов разработанный грунт должен удаляться в места, предусмотренные проектом.

9.16. Разработку грунта (не требующего предварительного рыхления или после рыхления) при сооружении полок на косогорах с поперечным уклоном от 8 до 18° следует производить бульдозерами; с поперечным уклоном более 18°—одноковшовыми экскаваторами с прямой лопатой; при необходимости работу экскаватора можно совмещать с работой бульдозера.

9.17. Рыхление скальных грунтов при разработке полок следует выполнять взрывами шпуровых зарядов, исключающих возможность появления трещин в породах, прилегающих к месту взрыва.

Масса допустимого эквивалентного заряда одновременно взрываемой группы одиночных шпуровых зарядов должна определяться проектом производства работ.

Применение массовых взрывов на выброс для образования полок не допускается.

9.18. Рыхление скальных грунтов взрывами шпуровым методом производится одновременно под траншеи для трубопровода и кабеля связи.

Разработка траншеи под кабель связи производится после засыпки трубопровода.

Крутизна откосов траншей в скальных грунтах устанавливается проектом.

При производстве взрывных работ по устройству траншей и полок для вторых ниток трубопроводов величину зарядов следует назначать с учетом сейсмического воздействия на действующий трубопровод.

9.19. Разработку траншей на продольных уклонах до 35° в грунтах, не требующих рыхления, следует производить одноковшовыми или роторными экскаваторами, в предварительно разрыхленных грунтах — одноковшовыми экскаваторами. При продольных уклонах более 35°— бульдозерами (ширина траншей по дну принимается равной ширине ножа бульдозера) или специальными приемами, разрабатываемыми в проекте и в проекте производства работ.

На уклонах более 22° для обеспечения устойчивости одноковшовых экскаваторов их работа допускается при прямой лопате только снизу вверх по склону, ковшом вперед по ходу работ, а при обратной лопате—только сверху вниз по склону, ковшом назад по ходу работ.

Работа роторных экскаваторов должна во всех случаях производиться сверху вниз.

9.20. В местах сварки потолочных стыков и захлестов в траншее необходимо устраивать уширения в сторону верхнего откоса косогора, принимая необходимые меры против обрушения стенок траншей.

9.21. Вывозка труб на полки до разработки траншей не допускается.

При расположении отвала грунта из траншей в зоне проезда для обеспечения работы машин должна выполняться предварительная планировка отвала по полке.

9.22. При работах по очистке, изоляции и опусканию трубопровода раздельным или совмещенным методом на продольных уклонах свыше 15° должны приниматься меры против продольного смещения трубопровода, трубоукладчиков, очистных и изоляционных машин.

Количество трубоукладчиков в колонне при очистке и изоляции трубопроводов на уклонах более 30° должно быть больше не менее чем на 1 трубоукладчик по сравнению с их количеством при нормальных условиях производства работ.

9.23. Сборку и сварку труб и секций трубопроводов в нитку на уклонах до 20° следует производить снизу вверх по склону, подавая трубы или секции сверху вниз, при большей крутизне — на промежуточных горизонтальных площадках или на горизонтальных площадках вершины гор с последующим протаскиванием подготовленной плети трубопровода.

9.24. Сборка и сварка плетей трубопровода на поперечных лежках, уложенных над траншеей, допускается на участках с крутизной косогора более 18°, где использование полунасыпи для пропуска механизмов невозможно; в этих случаях сварка труб в секции может также производиться на соседних с косогором удобных участках с последующей доставкой секций трубопровода к месту укладки.

9.25. Проходческие и общестроительные работы по устройству тоннелей, а также их временное крепление необходимо производить в соответствии с требованиями СНиП II-44-78, СНиП III-44-77.

9.26. После производства взрывных работ в тоннелях следует устраивать искусственную вентиляцию.

9.27. Монтаж трубопроводов в тоннелях должен производиться протаскиванием постепенно наращиваемой снаружи тоннеля плети по постоянным или временным опорам.

9.28. Предварительное гидравлическое испытание трубопровода следует производить непосредственно в тоннеле.

9.29. Рытье траншей в грунтах II типа просадочности разрешается после окончания предусмотренных проектом работ, обеспечивающих сток поверхностных вод и предотвращение попадания их в траншею как в период строительства, так и в период эксплуатации.

Рытье траншей в грунтах II типа просадочности должно выполняться с расчетом немедленной (не более одной смены) укладки и засыпки трубопровода.

9.30. В грунтах I типа просадочности рытье траншей ведется как на обычных непросадочных грунтах.

9.31. Засыпка траншей грунтом II типа просадочности должна производиться с уплотнением до естественной плотности грунта.

9.32. В барханных и грядовых песках по всей ширине строительной полосы должна выполняться планировка с целью удаления подверженных выдуванию частей барханов до уровня межгрядовых понижений, а также обеспечения беспрепятственного прохода строительных колонн и транспортных средств.

Удаляемая часть барханов должна складываться в межгрядовых понижениях вне строительной полосы. Объем планировки устанавливается проектом.

9.33. В сухих сыпучих песках, во избежание заносов траншей, их рытье следует производить с заделом не более чем на одну смену.

9.34. На поливных землях работы, как правило, должны производиться в периоды полного прекращения поливов, в другие промежутки времени — по согласованию с землепользователем.

9.35. До начала работ по сооружению трубопроводов на поливных землях должны быть проведены мероприятия по предохранению строительной полосы от поливных вод, а также по пропуску через нее воды, поступающей из каналов и других сооружений пересекаемой оросительной системы.

9.36. Насыпи на сорах следует возводить в два этапа, сначала на высоту до проектной отметки низа трубы с обеспечением сквозного проезда по насыпи, затем, после укладки трубопровода в проектное положение, насыпь необходимо досыпать до проектной отметки.

9.37. Для производства строительно-монтажных работ должны использоваться машины, как правило, в северном исполнении, предназначенные для работы при низких температурах и в специфических условиях вечномерзлых грунтов.

9.38*. При составлении технологических карт (схем) на разработку траншей на конкретных участках необходимо учитывать прочностные свойства вечномерзлых грунтов, параметры траншеи, оснащенность землеройной и буровой техникой, ее производительность, а также установленные темпы работ.

9.39*. При механической обработке торцов труб под сварку минусовые допуски размеров конструктивных элементов подготавливаемых кромок не допускаются.

При необходимости вварки в трубопровод патрубков (прямых вставок) форма подготавливаемых кромок труб и патрубков должна соответствовать требованиям ГОСТ 16037—80 и технических условий на трубы.

9.40*. В проектах производства работ на строительство подводных переходов на участках вечномерзлых грунтов должны быть учтены:

характеристики вечномерзлых грунтов (состав, структура залегания, температурный режим, наличие подземных льдов и термокарстов, наличие наледей и их режим и др.);

состояние вечномерзлых грунтов после оттаивания;

температурный режим района;

мощность, характер и время образования снежного покрова;

толщина, прочность и несущая способность ледяного покрова;

продолжительность летнего периода;

необходимость сохранения растительного покрова на пойменных участках залегания ледонасыщенных грунтов.

Источник

1. Порядок проектирования маг тдов

7. Машины циклического действия для разработки траншей и котлов Определение усилий копания. Определение производительности

Землеройные машины циклического действия – это одноковшовые экскаваторы, которые производят разработку грунта с погрузкой его в транспортные средства или навымет (выгрузку в отвал).

Одноковшовые строительные экскаваторы являются наиболее распространенным видом землеройных машин. Они служат для разработки грунта и перемещения его в отвал или для погрузки в транспортные средства. Разрабатывают они грунты I-IV групп и разрыхленные мерзлые или скальные грунты. Кроме того, экскаваторы применяют на сваебойных, погрузочно-разгрузочных, монтажных и других работах, используя различные виды сменного рабочего оборудования. По назначению одноковшовые экскаваторы подразделяют на универсальные и специальные.

Одноковшовые универсальные экскаваторы бывают одномоторные с приводом (механическим и гидромеханическим) и многомоторные с приводом (индивидуальные, групповые и индивидуально-групповые) с электрическим или гидравлическим приводами.

ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ И РЕЖИМЫ РАБОТЫ ОДНОКОВШОВЫХ ЭКСКАВАТОРОВ.

Различают производительность теоретическую (конструктивную), техническую и эксплуатационную.

Теоретическая производительность, м3/ч, определяется по формуле

Техническая производительность, м3/ч, определяется по формуле

Эксплуатационная производительность в отличие от технической учитывается при использовании экскаватора в зависимости от времени и квалификации машиниста:

Базовая машина одноковшового экскаватора обеспечивает функционирование различного рабочего оборудования. Рабочее оборудование для копания грунта называют основным, а рабочее оборудование для выполнения других операций — дополнительным.

Основное рабочее оборудование

Прямая лопата — основное рабочее оборудование для разработки (копания) грунта выше уровня стоянки экскаватора. Обратная лопата — основное рабочее оборудование для разработки (копания) грунта ниже уровня стоянки экскаватора. Применяется при копании котлованов, траншей, при планировании откосов и отсыпке насыпей. Может применяться для погрузочных работ.

Грейфер используется для разработки узких глубоких котлованов (колодцев), выполнения погрузочно-разгрузочных работ..

Дополнительное рабочее оборудование

Рыхлитель. Сменное рабочее оборудование, предназначенное для рыхления твёрдого (мёрзлого) грунта, разрушения строительных конструкций, асфальто-бетонного покрытия.

Экскаватор с гидравлической дробилкой. Одноковшовые экскаваторы могут использоваться для корчевания пней.

Подъёмный кран. В связи с тем, что базовая машина экскаватора и подъёмного крана имеют сходную конструкцию, ряд моделей экскаваторов может комплектоваться крановым оборудованием. Манипулятор. Экскаватор с манипулятором осуществляет демонтажные работы с помощью ножниц для резки железобетона.
8. Машины непрерывного действия для разработки траншей и котлованов. Их принципиальное устройство и сравнительные технико-эксплуатационные показатели

Цепные траншейные экс.(продольного капания)(ЭТЦ,ЭТУ,ЭТН)

Роторные трнш.экск. (ЭТР,ЭР)

Плужно-роторные каналокопатели (МК)

Цепные карьерные экскаваторы поперечного капания (ЭМ)

Мелиоративные экс.каналоочистители (ЭМ,МР)

Роторные карьрные стреловые экскаваторы радиального капания

Землеройные машины непрерывного действия – это цепные и роторные экскаваторы, которые применяются для разработки грунта линейных выемок (траншей, канав) большой протяженности.

Одноковшовые строительные экскаваторы являются наиболее распространенным видом землеройных машин. Они служат для разработки грунта и перемещения его в отвал или для погрузки в транспортные средства. Разрабатывают они грунты I-IV групп и разрыхленные мерзлые или скальные грунты. Кроме того, экскаваторы применяют на сваебойных, погрузочно-разгрузочных, монтажных и других работах, используя различные виды сменного рабочего оборудования. По назначению одноковшовые экскаваторы подразделяют на универсальные и специальные.

Наряду с этим роторные экскаваторы имеют большие габариты и Macc Габариты и масса ротора значительно растут с увеличением глубины отрываемой траншеи.

Экскаваторы радиального копания, или, как их часто называют, роторные стреловые, предназначены для карьерных работ:

ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ МНОГОКОВШОВЫХ ЭКСКАВАТОРОВ

Различают теоретическую, техническую и эксплуатационную производительность экскаваторов непрерывного действия.

Теоретической считается производительность экскаватора в условиях непрерывной работы при максимально возможной скорости рабочего органа и 1OO% наполнении экскавационных емкостей за 1 ч работы.

Теоретическая производительность мноroковшового экскаватора с цепным и роторным рабочим органом, М3/Ч, определяется по формуле

Теоретическая производительность экскаваторов с бесковшовым (скребковым) рабочим opгaном, м3/ч, определяется по формуле

Техническая производительность, м3/ч,

Процесс экскавации у скребковых экскаваторов отличается от ковшовых. Скорость груновoгo потока между скребками несколько ниже скорости цепи, а объемная масса потока меньше объемной массы грунта в ковшах. Эти особенности работы скребковых экскаваторов учитываются коэффициентом наполнения.

Эксплуатационной является производительность экскаватора с учетом простоев, перерывов и задержек. Она определяется по формуле

Многоковшо́вый экскава́тор — землеройная машина непрерывного действия для копания и перемещения грунта. Рабочим органом являются непрерывно движущиеся ковши, закреплённые на бесконечной цепи, ленте или роторе.

Ковши закреплены на бесконечной цепи. Отвал грунта производится непосредственно из ковшей. Форма направляющей цепи обычно задаёт профиль копания.

Роторный экскаватор — самоходная выемочно-погрузочная машина непрерывного действия на гусеничном или шагающе-рельсовом ходовом оборудовании с выдвижной или невыдвижной стрелой, выбирающая горную породу ковшами, укреплёнными на роторном колесе.

9. Роторный траншейный экскаватор. Принцип работы.

Экскаваторы траншейные роторные (ЭТР) предназначены для разработки траншей прямоугольного или трапецеидального профиля в однородных талых грунтах I—IV категорий, не содержащих крупные каменистые включения, а также в мерзлых грунтах при глубине промерзания верхнего слоя до 1,1—1,5 м.

Роторный траншейный экскаватор состоит из гусеничного тягача, обеспечивающего поступательное движение (подачу) машины, и навесного или полуприцепного рабочего органа для рытья траншей и отброса грунта, шарнирно соединенных между собой в вертикальной плоскости. Гусеничные тягачи ЭТР выполняют на базе переоборудованных серийных гусеничных тракторов, у которых уширен и удлинен гусеничный ход, в трансмиссию включен ходоуменьшитель для получения рабочих скоростей передвижения машины, имеются дополнительная рама для монтажа рабочего оборудования и механизмы для подъема и привода рабочего органа. Рабочий орган ЭТР представляет собой жесткий ковшовый ротор (с числом ковшей 10—16), внутри которого помещен поперечный ленточный конвейер. При поступательном движении гусеничного тягача укрепленные на вращающемся роторе ковши с зубьями непрерывно разрабатывают траншею, поднимают разрыхленный грунт на поверхность и высыпают его на ленту поперечного отвального конвейера, отбрасывающего грунт в сторону параллельно траншее в отвал. Глубина отрываемой траншеи регулируется гидравлическим механизмом подъема-опускания рабочего органа. Для рытья траншей с различными параметрами на один и тот же базовый тягач могут навешиваться сменные рабочие органы с различными шириной, диаметром и числом ковшей ротора.

Усилие копания грунта складывается из окружного (касательного) усилия на роторе, создаваемого его приводом, и усилия продольной подачи ротора, создаваемого при движении тягача. Скорость движения тягача и частота вращения ротора определяют толщину срезаемой ковшами стружки и степень их наполнения. Размеры траншеи определяются шириной ковшей и степенью заглубления в грунт ротора, подвешенного на тягах подъемного механизма.

10.Конструкция режущего инструмента. Назначение, принцип действия

Конструкция режущего инструмента и его расположение на ковшах экскаваторов в значительной степени определяют их производительность, надежность и долговечность.

Первым моделям отечественных экскаваторов была присуща расстановка рабочего инструмента по схеме /, называемой шах­матной расстановкой. При этом в забое одновременно находится большое число зубьев, в результате чего доля общего окружного усилия на роторе, приходящегося на зуб, незначительна и не позво­ляет ему разрабатывать плотные грунты. При разработке тран­шеи таким ротором каждый зуб срезает тонкую стружку, и при ее отделении преобладают деформации лобового сжатия и смятия грунта со значительными потерями мощности на трение контакти­рующей поверхности зубьев с забоем, поэтому такой способ раз­работки грунта является наиболее энергоемким.

Схеме 2, называется сту­пенчато-шахматной расстановкой. Согласно этой схеме, ковши на роторе разделяются на.две или три группы (в зависимости от диаметра ротора), причем в пределах каждой из них зубья на ковшах устанавливаются в определенном порядке, одинаковом с другой группой. При этом вся ширина забоя траншеи распре­деляется между зубьями каждой группы таким образом, что каж­дый зуб разрабатывает определенный, предназначенный только ему участок ширины забоя. В настоящее время рабочими органами такого типа оснащены все отечественные роторные траншейные экскаваторы, разраба­тывающие грунты I—IV категорий. Однако разработка более прочных грунтов (например, мерзлых) ротором с расстановкой зубьев по схеме 2 все же затруднительна. Для этой цели приме-

няется сменный ротор, предназначенный для разрушения проч­ных и мерзлых грунтов методом «крупного скола», иллюстрируе­мый схемой 3. По этой схеме расстановка зубьев на ковшах ро­тора осуществляется в ступенчато-шахматном порядке с той лишь разницей, что ковши на роторе составляют только одну группу и в каждой линии реза (ряду) работает только один зуб, срезаю­щий стружку большого сечения.

Доведение общего числа зубьев на роторе и в забое до ми­нимально возможного обусловливает снижение потерь на трение и снятие грунта, повышает долю общего усилия, приходящегося на зуб, и обеспечивает таким образом эффективную работу экска­ваторов в тяжелых грунтовых условиях при полной глубине про­мерзания в траншее.

Применявшийся прежде зуб представлял собой изогнутую пластину из пружинной стали марки 60С2, расширенную в ра­бочей части и крепящуюся к ковшу двумя болтами. При этом замена изношенного зуба была затруднительна ввиду деформации и коррозии болтового соединения. Для предотвращения выпадения зуба при транспортном ходе экскаватора в отверстия на ковше его хвостовой части встав­ляется шплинт.

Эффективность работы роторного траншейного экскаватора зависит от геометрии режущего инструмента. Геометрия зуба-резца определяется углами, образованными его профильными плоскостями с линией реза, а также его шириной и вылетом. Ли­ния реза является касательной к траектории движения инстру­мента. Угол резания для зубьев роторного траншейного экскаватора выбирается в пределах 6 = 40-5-45°, а задний угол а=8ч-15°. Прочность зуба определяется углом заострения р, шириной ре­жущей кромки bи вылетом зуба. Увеличение вылета приводит к нарастанию изгибающего момента на зубе, а уменьшение — к возможности разработки грунта кромкой ковша. Распределение напряжений на режущей кромке зубьев опре­деляет характер износа их в плане.
11.Машины для разработки траншей на заболоченных и обводненных

Для рытья траншей на заболоченных и обводненных участках трассы применяются машины, специально оборудованные для работы в этих условиях. Их можно разделить на две основные группы. К первой группе относятся машины, располагающиеся при работе вне заболо­ченного участка (или внутри его, но поставленные на специальный настил из бревен, понтон и т. д.) и оснащенные рабочим органом, вынесенным в зону этого участка. Эту группу представляют канатно-скреперные установки различной конструкции. Ко второй группе относятся машины, оказывающие на грунт малое удельное давление и вследствие этого свободно перемещающиеся в процессе работы по заболоченному участку. Эту группу представляют экскаваторы с сильно развитой опорной поверхностью (типа ЭПГ-1 и ЭКБ-1).

Примером канатно-скреперной установки служит установка КСУ-1.

Самоходная канатно-скреперная установка КСУ-1 (рис. 83) пред­назначена для рытья траншей на болотах, строительстве переходов через небольшие реки и водоемы, а также в горной местности на укло­нах более 20°.

Ковши, которыми снабжается установка, — волокушного типа. Они отличаются от ковшей других типов тем, что не имеют дна. Это необходимо для разгрузки ковша в начале холостого хода без его подъема и опрокидывания.

Нижняя режущая кромка ковша снабжена зубьями, которые предназначены для разрушения (резания) грунта. В задней части ковша сверху имеется стойка с роликами, между которыми проходит холостой канат. Ролики предохраняют канат от трения о ковш, снижая тем самым его износ и уменьшая возникающее при этом дополнительное сопротивление перемещению ковша. Внизу задней части ковша иногда делают откидной зуб, служащий для рыхления грунта во время холостого хода.

В процессе рабочего хода ковш врезается зубьями в грунт, раз­рушает его, перемещаясь вперед, наполняется разрушенным грунтом и транспортирует его к трактору (подобно отвалу бульдозера). На некотором расстоянии от трактора ковш останавливается и начинает перемещаться назад — холостой ход. При этом он опорожняется от грунта, который остается перед трактором. По мере накопления грунт периодически сдвигается в сторону бульдозером. В результате таких перемещений ковша вдоль траектории его движения посте­пенно образуется траншея (см. рис. 84, а).

Для того чтобы при работе канатно-скреперных установок использовать холостой ход ковшей в качестве рабочего, иногда применяют два ковша, скрепленные друг с другом своей задней частью. Тогда оба ковша работают попеременно: когда у одного из них рабочий ход — у другого холостой, и наоборот (см. рис. 84, б). Канатно-скреперные установки просты, дешевы, удобны в транс­портировке, но обладают малой производительностью и неспособны разрабатывать плотные и мерзлые грунты. Ввиду этого они получили ограниченное применение.

ЭКСКАВАТОРЫ С СИЛЬНО РАЗВИТОЙ ОПОРНОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ

Разработка траншей на заболоченной местности часто производится при помощи одноковшовых экскаваторов, под гусеницы которых подкладывают бревенчатые щиты, последовательно перекладываемые в*процессе копания. Щиты являются, таким образом, дополнением к ходовой части землеройных машин, увеличивая их опорную по­верхность и снижая тем самым удельное давление на грунт. Однако применение щитов сильно усложняет производство работ и снижает производительность экскаваторов. Для увеличения производитель­ности и маневренности землеройных машин, работающих на грунтах с низкой несущей способностью, необходимо значительно увеличить опорную поверхность их собственной ходовой части, отказавшись от применения дополнительных громоздких приспособлений в виде щитов. Выполнение этой задачи осложнено тем, что экскаваторы должны перемещаться не только по ровной, но и пересеченной ме­стности как с мягким, так и с твердым поверхностным слоем.

Первым опытом в этой области было создание экскаватора на понтонно-гусеничном ходу модели ЭПГ-1 (рис. 85, а). При этом по­воротная часть и рабочее оборудование было целиком заимствовано у серийно выпускающегося экскаватора Э-302, а его пневмо-колвсрый ход заменен специально спроектированным понтонно-гусеничным, состоящим из ходовой рамы и двух гусеничных тележек. Каждая гусеничная тележка имела пять полых катков понтонов, придававших экскаватору плавучесть.

Катки-понтоны охватывались специальной широкой и легкой гусеницей (ширина 1,5 м), обеспечивающей экскаватору малое удель­ное давление на грунт (0,1 кгс/см 2 при весе экскаватора 19 т). Гусеница выполнена из четырех рядов пластинчатых втулочно-роликовых цепей, на которые опирались бандажи катков. К цепям приклепаны башмаки — дюралюминиевые, скрепляюшие швел­леры.

Гусеница приводилась в действие четырьмя звездочками (до числу втулочно-роликовых цепей), сидящими на одном валу, получающем вращение от ходового механизма при помощи цепной передачи. G противоположной звездочкам стороны на раме каждой тележки был укреплен натяжной механизм гусеничной цепи. При движении по воде нижние ветви гусениц выполняли роль гребных лопаток, благодаря чему экскаватор перемещался вплавь со скоростью до 2,2 км/ч. Скорость передвижения машины по суше составляла 0,7—3,1 км/ч.

Вследствие сильно развитой опорной поверхности и при наличии полых катков-понтонов экскаватор ЭПГ-1 был способен передви­гаться по любым болотам и даже открытым водоемам, обладал хоро­шей устойчивостью и мог работать в сильно заболоченной местности и даже на плаву (в расчаленном состоянии), т. е. в условиях, в кото­рых любой другой экскаватор (даже с применением щитов) неработоспособен.

Однако недостаточная прочность гусениц и катков-понтонов в сочетании с жесткой подвеской, широкой и длинной ходовой частью не позволяла перегонять экскаватор своим ходом по твердому грунту и пересеченной местности, требовала разборку экскаватора при транспортировке его другими средствами, не обеспечивала отрытие широких траншей и разработку перемычек.

В силу этих обстоятельств экскаватор ЭПГ-1 не получил широ­кого распространения на строительстве магистральных трубопро­водов. Нужен был другой, имеющий все преимущества экскаватора ЭПГ-1, но лишенный большинства его недостатков.

С этой целью СКВ «Газстроймашина» был разработан проект нового экскаватора ЭКБ-1 (рис. 85, б).

Экскаватор-кран болотный ЭКБ-1 является одноковшовым полно­поворотным экскаватором, предназначенным, как и ЭПГ-1, для земляных и погрузочных работ на сильно заболоченных уча­стках трассы.

Снабженный различными видами сменного оборудования экска­ватор может выполнять следующие виды работ:

1) драглайном — отрытие траншей и котлованов на болотах, заболоченных поймах рек, а также реках и водоемах глубиной не более 0,9 м;

2) грейфером — разработка траншей и котлованов в болотах, реках и водоемах с высотой уровня воды более 0,9 м. Экскава­тор при этом находится на плаву, удерживаясь от произволь­ного перемещения или сноса течением с помощью канатной рас­чалки;

3) обратной лопатой — отрытие траншей и котлованов в обычных грунтовых условиях;

4) краном — навеска утяжеляющих грузов на трубу, производ­ство погрузочно-разгрузочных и монтажных работ на болотах, а также поймах рек и реках с высотой уровня воды не более 0,9 м.

Поворотная часть экскаватора ЭКБ-1, кроме пульта управления, заимствована от того же экскаватора Э-302. Основное его отличие от экскаватора ЭПГ-1 заключается в конструкции ходовой части, представляющей собой ходовую раму сварной конструкции, опира­ющуюся на правую и левую ходовые тележки. Шины имеют размер 1500 X 840 мм, имеющие централизованную под­качку.

Развитая опорная поверхность катков-понтонов и наличие пла­вучести обеспечивает проходимость и работу экскаватора на болотах всех типов.

Централизованная система подкачки шин с пультом управления в кабине машиниста обеспечивает необходимое увеличение давления в шинах при передвижении и работе на твердых грунтах и снижение его на болотистых и мягких грунтах.

При движении по болоту избыточное давление в шинах устана­вливается в интервале 0,2—0,3 кгс/см 2 , а при движении по дорогам и твердым грунтам — 0,7—0,8 кгс/см 2 .

Машинист экскаватора устанавливает и контролирует давление в шинах по показаниям манометра, расположенного в кабине.

Пневматический ход экскаватора обеспечивает перегон его своим ходом на расстоянии до 200 км без заметного износа узлов ходовой части (в отличие от гусеничных экскаваторов).

Конструкция ходовой части в сочетании с применением спе­циального дышла делают возможным транспортировку экскаватора на большие расстояния на седельном тягаче или за ним со скоростью 20—25 км/ч. При этом дышло устанавливается вместо передних катков экскаватора.

Источник