Правила выбора экскаватора для земельных работ

Экскаватор — землеройная машина, оснащенная ковшом. При выполнении работ шасси машины остается неподвижным, двигается только ее рабочий орган. Это отличает экскаватор от другого аналогичного оборудования. В основном используются для тяжелых земельных работ, с большим объемом перемещаемой земли.

Экскаватором называется самоходная машина с ковшом (лопатой), предназначенным для выемки грунта, его перемещения в радиусе действия стрелы и погрузки в транспортное средство или отсыпки в земляные валы.

По конструкции экскаваторы могут быть прерывистого (цикличного) или непрерывного действия. К первой группе относятся наиболее распространенные универсальные одноковшовые машины, которые выполняют копание и перемещение грунта последовательно.

Вторую составляют многоковшовые установки. Их рабочим органом является многоковшовая цепь или роторное колесо с жестко закрепленными по периметру ковшами. Они более производительные, но с ограниченными возможностями использования. Эта техника обе основные операции выполняет одновременно.

Аренда экскаватора с одной лопатой оформляется для выполнения земляных или погрузочно-разгрузочных работ на любых грунтах, в том числе скальных, которые перед выемкой приходится взрывать. Многоковшовые работают на строительстве дорог и каналов, рытье котлованов и траншей для укладки труб, а также в карьерах на добыче однородных грунтов без каменных примесей.

Оформляя экскаватор в аренду, следует учитывать, что универсальные одноковшовые машины могут иметь сменное оборудование: лопату (прямую или обратную), крановую стрелу с крюком или грейфером, драглайн, копер для забивки свай и др. Экскаватор с прямой лопатой разрабатывает грунт, находящийся выше уровня расположения машины. С обратной – ниже уровня. Возможен прокат экскаватора драглайна. У него рабочий орган находится в гибкой связи со стрелой (на цепях и тросах). Тяжелый ковш бросается с высоты и врезается в грунт под действием собственного веса, после чего подтягивается лебедками.

Одноковшовый экскаватор состоит из ходового устройства, поворотной платформы, на которой расположены пульт управления и силовая установка с кинематическими узлами, и рабочего оборудования.

Последовательность операций:

• рыхление и выемка грунта с подъемом лопаты;
• поворот платформы для перемещения наполненного ковша к месту выгрузки;
• открытие откидного днища и выгрузка грунта в транспортное средство или отвал;
• обратный поворот платформы для перемещения лопаты к забою;
• опускание ковша для подготовки к следующему циклу.

Экскаватор является одной из основных рабочих машин для строительных, карьерных и погрузочно-разгрузочных работ. Сдача экскаватора в аренду позволяет использовать его с максимальной эффективностью. Малым и средним компаниям с постоянными объемами работ по выемке грунта, которые не имеют возможности немедленного приобретения спецтехники, подойдет лизинг экскаватора.

Основные разновидности экскаваторов:

• по ходовой части различаются гусеничные и колесные устройства, а также шагающие, рельсовые и плавающие. Последние три варианта весьма специфичны и не используются на стройплощадках;
• могут быть с одним или несколькими ковшами, каждый из этих разновидностей подразделяется на дополнительные категории;
• силовое оборудование может быть комбинированным, гидравлическим, дизельным или электрическим;
• по предназначению могут быть строительные, погрузочные, карьерные, вскрышные устройства. Также существуют подземные агрегаты, но их принято считать карьерными (добывающими).

Многофункциональность экскаваторов позволяет использовать их для работ различного назначения. Во многом это зависит от комплектующих механизмов, каждый из которых обладает определенным функционалом. Поэтому правила аренды экскаватора основаны на понимании того, какие задачи будет выполнять техника.

Что нужно учесть при выборе экскаватора?

К важным требованиям, предъявляемым к экскаваторной технике, относят параметры производительности и неприхотливости к окружающим условиям. В этом плане, аренда гусеничного экскаватора – лучший вариант техники для использования в максимально интенсивном режиме.

Если технику планируется использовать для землеройных работ, необходимо выяснить тип обрабатываемого грунта, его плотность, абразивность. С учетом полученных параметров подбирается экскаватор с ковшом, предназначенным для работы с определенной породой:

• мягкая земля;
• твердая почва со средней абразивностью;
• плотная, высокоабразивная порода (гранит, базальт).

При выборе длины стрелы ориентируются на расстояние переноса грунта. Еще правильная аренда экскаватора подразумевает предварительный учет высоты выгрузки и вместительности ковша.

Важно! Если экскаватор будет эксплуатироваться в тесном взаимодействии с другой техникой, хорошие параметры обзора из кабины тоже можно назвать важным фактором, влияющим на выбор.

Колесная или гусеничная техника, что лучше?

Чтобы взять экскаватор в аренду по всем правилам, при выборе типа шасси надо учитывать область применения спецтехники. Машины на гусеничном ходу чаще всего берут напрокат для длительного использования на определенном участке по ряду причин:

1. Техника отличается малой мобильностью и на ней не разрешается двигаться по дорогам.
2. Перевозка спецтехники приводит к дополнительным финансовым тратам.
3. Для транспортировки требуется время, увеличивающее стоимость аренды экскаватора.

Немало у техники и положительных характеристик. Гусеничные экскаваторы отличаются высокими параметрами:

• устойчивости;
• проходимости;
• производительности.

Колесная техника хоть и проигрывает по вышеуказанным параметрам, отличается другими положительными особенностями. Так аренда колесного экскаватора гарантирует маневренность и мобильность техники. На этих машинах можно передвигаться по дорогам общего пользования, что позволяет использовать их на разных объектах. Благодаря мобильности, прокат экскаваторов на колесном ходу в большей мере востребован в городских условиях.

Аренда мини-экскаваторов

Прокат этого типа спецтехники актуален для частного сектора. Для правильного выбора модели стоит учитывать 2 параметра: глубина рытья и высота поднятия ковша.

Не лишним будет учесть и параметр производительности. Стоимость аренды мощного экскаватора выше, и нет смысла переплачивать, если основная задача техники заключается в рытье неглубоких траншей в мягкой почве.

Высокопроизводительные мини-экскаваторы на прокат обходятся дороже, но они выгоднее для глубокого копания, так как техника средней мощности тратит на такую работу в 1,5-2 раза больше времени.

Вес – еще один из параметров выбора. Для транспортировки модели с небольшим весом – до 4-х тонн, подойдет обычный манипулятор. Для погрузки более габаритной техники нужен тяжелый кран.

С учетом вышесказанного можно делать выводы. Чтобы аренда экскаватора не оказалась слишком затратным мероприятием, следует заранее позаботиться об уточнении основных параметров:

• характер поставленной задачи;
• объем предстоящей работы;
• тип почвы на объекте.

Для выполнения разовых заказов от частных лиц, в большинстве случаев хватит колесного мини-экскаватора. Аренда экскаватора на гусеничном ходу в большей степени подходит для небольших строительных компаний, работающих в условиях бездорожья на ограниченном участке.

Прокат спецтехники колесного типа средней мощности актуален для решения задач в городских условиях. Высокомощный гусеничный экскаватор подходит организациям, работающим в сфере разработки карьеров, добыче ископаемых, строительстве крупных объектов.

Аренда экскаватора может быть выгодна тем, кто занимается строительством, погрузкой различных грузов. Этот вид специальной техники берут во временное пользование. Особенно это актуально для тех, кто выполняет разовые контракты. Главным преимуществом является тот факт, что экскаватор можно взять в аренду вместе с машинистом и топливом.

Экскаватор предназначен для выполнения следующих работ

• рытья ям и траншей различного назначения;
• планирования и выравнивания участков различного назначения;
• погрузки лесного сырья;
• демонтажа старых построек;
• демонтажа дорожного полотна;
• погрузки различного мусора.

Экскаваторы могут быть оснащены разными механизмами, иметь различную мощность. При выборе техники нужно руководствоваться основными задачами, поставленными для выполнения определенных работ.

Эффективность работы экскаватора зависит от объема ковша. Играет большую роль тип привода. На сегодняшний день наиболее востребованным видом экскаватора, который чаще других берут в аренду, является специальная техника, оснащенная гидравлическим приводом. Такой экскаватор имеет максимальную производительность. Популярны экскаваторы, у которых вращающаяся платформа. Такая техника способна выполнять более сложные работы за минимально короткие сроки.

Преимущества арендатора при аренде экскаватора:

• специальная техника по договору переходит в пользование арендатора с машинистом и топливом;
• арендатор экономит средств на приобретение экскаватора;
• для арендаторов доступны многочисленные варианты экскаваторов;
• работы будут выполняться квалифицированными специалистами, не нужно долго объяснять суть работы;
• отпадает необходимость тратить средства на содержание работников и техники.

Стоимость аренды может зависеть от сроков, вида техники, сложности работ, которые будут выполняться. При длительном сроке эксплуатации техники транспортные компании предоставляют выгодные бонусы арендаторам. Нужно выбирать арендодателя, оказывающего услуги давно и качественно. Аренда экскаваторов от компании СпецРенталз осуществляется после осмотра техники и оказание сервисных работ по подготовке техники. В этом случае можно быть уверенным, что техника будет в отличном состоянии.

Как соединить траншею экскаватором

Гидравлические экскаваторы считаются основополагающей техникой при производстве большого количества видов с землеройных работ или при выполнении работ по перемещению масс различного рода грунтов. Исходя из статистики рост на рынке экскаваторной техники, составляет ежегодно 7-8 процентов. Импорт техники при этом из-за рубежа показывает вполне неплохой рост в 40-45 процентов, из данного числа. Получается, что поделен весь рынок землеройной техники между иностранными и российскими производителями.

На вопрос, какой при выборе лучше экскаватор – ни один эксперт не сможет дать однозначного ответа. Аргументы здесь просты: дешевле российская техника, а западная надежнее. Попробуем поэтому разобраться в вопросе: как работать правильно на экскаваторе, так при аккуратной работе ломается техника реже, а вот незнание функций управления может обернуться однозначной поломкой.

Управление импортной техникой

Теперь давайте ответим на детальный вопрос: как правильно работать на импортного производства экскаваторе, чтобы не сломать его. Для начала следует определиться: какой у вас не окажется гидравлический экскаватор – маленький или большой для управления им вам будут необходимы навыки и занятия, а вот физическая сила не потребуется точность. Обязательно будет присутствовать щиток приборов, как у легкового хорошего автомобиля, который снабдит необходимой информацией обо всех параметрах работы машины. Присутствует на нем:

• Табло подсчета моточасов
• Уровень рабочих жидкостей экскаватора
• Сигнальный индикатор – предупреждение о перегреве
• Заряд аккумуляторов экскаватора
• Температура двигателя
• Показать давления масла
• тахометр

Функции по управлению экскаватором поделят два джойстика, один отвечать будет за движение в пространстве экскаватора и движение ближней части стрелы, другой за работу ковша и стрелы-манипулятора. Какой бы ни оказалось сложной работа, управление требовать будет практики, которую получить можно на компьютере с программой-симулятором для этого вида экскаватора.

Необходимо знать, что разные виды экскаваторов, в зависимости от завода производителя, располагают индивидуальными схемами управления.

Управление отечественной техникой

Особенности управления российской сборки экскаватором отличаться будет от импортных машин наличием до шести гидрораспределителей связанных напрямую с гидравлическими цилиндрами манипулятора стрелы экскаватора, а также механизмом управления ковшом.

Будут отвечать за поступательное движение техники две педали и руль для шасси на пневмоходу или рычаги для гусеничной машины. Курс теоретического обучения, а также производственная практика являться будут ответом на вопрос как правильно нужно работать на экскаваторе отечественной сборки.

Процесс рытья траншеи экскаватором

Рытье траншеи является наиболее востребованным видом экскаваторных работ. Роют траншеи для прокладки кабеля, отопления, канализации, водопровода и т.д.

В каждом случае длина, ширина и глубина траншеи будут различными, но остаются общие принципы неизменными. Далее рассмотрим мы основные правила рытья траншей, котлованов и прудов, а также предоставим конкретные советы для отдельных ситуаций.

Разработка грунта экскаватором

Несколько этапов включает цикл работы экскаватора:

• установка ковша для повторения цикла
• обратный поворот платформы
• разгрузка ковша
• разворот платформы
• резание грунта

Напрямую зависит скорость выполнения работ от времени выполнения одного цикла, более половины, которого приходится на развороты платформы. Таким образом, уменьшение угла поворота платформы ускоряет значительно рытье траншеи.

При резании грунта должен работать двигатель на полную мощность. Погружение ковша начинать следует по возможности ближе, а его содержимое высыпать в самой дальней точке кузова автомобиля или площадки, которая отведена специально для добытого грунта.

Достигается наибольшая эффективность тогда, когда позволяет глубина копания загрузить полностью ковш. Оптимальный радиус копания (расстояние от корпуса самого экскаватора до места погружения ковша) составляет примерно 70-90 процентов от максимального, который указан в технической документации.

Чтобы сократить еще больше расходы топлива и времени, совмещают несколько операций. К примеру, можно одновременно выполнять разворот платформы с опусканием ковша для последующего копания или с поднятием ковша для разгрузки.

Рытье траншей, котлованов, прудов

Первым делом необходимо очистить забой (площадку, на которой производится работа, расположен экскаватор и дополнительная техника), от пней, крупных камней, мусора и любых других лишних объектов.

Если на большое расстояние необходимо транспортировать грунт, то содержимое ковша высыпают в кузов грузовых автомобилей. Считается оптимальной ситуация, когда помещается в кузове грузовика 3-7 полных ковшей. Производится наполнение кузова сбоку или сзади, перемещение над кабиной ковша запрещено. Должно производиться заполнение равномерно, но ковшом не разрешается разравнивать содержимое кузова.

Должен быть размещен экскаватор на расстоянии не меньше одного метра от края траншеи. Чем глубже траншея и мягче почва, тем технику располагают дальше. Рекомендуется безопасное расстояние, которое глубину рытья превышает на один метр, экскаватор при этом располагают так, чтобы находилась ведущая пара колес дальше от края, чем ведомая.

Требует рытье искусственного пруда предварительного изучения грунта и глубины непосредственного расположения подземных вод. Крайне нежелательно для подобных работ применять старую технику, не удастся таким образом сэкономить, а вот получить большое количество расходов – вполне. Наиболее правильным и разумным вариантом является применение экскаватора, который способен работать на большом расстоянии, это даст возможность сберечь нервы и технику.

При рытье глубоких траншей и котлованов соблюдается общее правило: чем глубина больше, тем откосы делают более пологими. При необходимости укрепляют стенки.

Если в заболоченной местности предстоит работа, то с собой берутся специальные щиты, из которых должна собираться рабочая площадка. Должен превышать размер этой площадки длину самих гусениц.

Соблюдение правил работы, служебных инструкций и техники безопасности дает возможность избежать при работе неожиданных ситуаций, материального ущерба и порчи техники. Будет не лишним составление договора на выполнение работ в определенном объеме.

Техника безопасности

При работе на экскаваторах отечественного и импортного производства необходимо будет ознакомиться с инструкцией по технике безопасности, которая разработана непосредственно для конкретной модели.

Необходимо перед началом первой работы ознакомиться со значением специальной информации, которая расположена на агрегатах и корпусе экскаватора. Во всех опасных местах будут присутствовать таблички предупреждения на машине, и иметь сопроводительные надписи, которые обозначают степень и уровень возможностей опасности:

• Предостережение, сигнализировать будет о возможной вероятности наступления потенциальной опасности, вследствие которой непринятие необходимых действий обернется потенциально возможными получениями малых или средних увечий.
• Предупреждение, предназначено для обращения внимания на потенциальную вероятность довольно опасной ситуации, которая может обернуться тяжелой травмой или летальному исходу, если для предосторожности не принять необходимые меры.
• Опасность, сигнализирует о неотвратимости возникновения особо опасного случая, в случае которого пренебрежение необходимыми мерами безопасности может повлечь за собой тяжелые увечья или смерть.

Таблички, которые имеются на всех экскаваторах, применяют надписи и рисунки для визуального предупреждения и для исполнения являются обязательными.

Не стоит путать таблички по технике безопасности с информационными надписями по правилам эксплуатации экскаватора. Использовать необходимо все знания для исключения несчастных случаев и для правильной работы на экскаваторе.

Перед началом работы оператор (машинист) экскаватора должен получить:

• Максимально точные указания об условиях работы (наличие препятствий, расположение надземных линий электропередач, наличие подземных коммуникаций и их места прохождения и т.п.).
• Технологическую карту работы экскаватора.
• Инструкцию по технике безопасности (введенную в действие приказом по строительному управлению).

Прежде чем начать работу на экскаваторе машинист обязан:

• убедиться в исправности машины; работать на не исправном экскаваторе запрещается;
• убедиться, что все вращающиеся детали — зубчатые, цепные, ременные передачи, маховики и т. п. — ограждены кожухами или недоступны для рабочих; работать на экскаваторе при снятых ограждениях движущихся или вращающихся деталей запрещается;
• проверить состояние сигнала; приступать к работе при неисправном сигнале не разрешается;
• получить от машиниста, сдающего смену, сведения о наличии каких-либо неисправностей на экскаваторе и добиться ликвидации этих неисправностей;
• убедиться в наличии исправного инструмента;
• убедиться в прочности всех соединений (шпоночных, клиновых, болтовых и др.), а также соединений трубопроводов систем управления и при необходимости укрепить их;
• проверить исправность тормозов и канатов; работать с неисправными тормозами и канатами запрещается;
• проверить исправность рычагов управления и установить их в нейтральное положение;
• смазать экскаватор в соответствии с картой смазки, приведенной в инструкции по эксплуатации экскаватора.

Только после того, как машинист убедиться в полной исправности экскаватора, он с другим обслуживающим персоналом начинает заправку экскаватора. При этом соблюдены должны быть следующие требования безопасности:

• заправлять двигатель и гидросистему топливом и маслом следует только при естественном освещении; в крайнем случае можно произвести заправку ночью, но при электрическом освещении;
• во время заправки машины топливом запрещается курить, пользоваться спичками, керосиновыми лампами и другими источниками открытого огня;
• после заправки экскаватора все детали, облитые топливом или маслом, должны быть насухо вытерты, а пролитое возле экскаватора топливо тщательно засыпано песком;
• запрещается открывать бочку с топливом, ударяя по пробке металлическим предметом;
• воспламенившееся около машины топливо запрещается тушить водой; для тушения загоревшегося топлива следует использовать огнетушитель, который обязательно должен быть на экскаваторе, а также песок, брезент и т. п.

Требования безопасности при запуске двигателя и во время его работы

Перед непосредственным запуском двигателя должен убедиться машинист в его исправности, а также в исправности всех пусковых устройств двигателя:

• двигатель, а также жидкотопливный пусковой двигатель не должны иметь течи топлива, масла и воды, также пропусков выхлопных газов в соединениях всасывающих и выхлопных патрубков с блоком двигателя;
• баллоны со сжатым воздухом и их арматура пневматических пусковых устройств должны быть в полной исправности; утечка сжатого воздуха не допускается;
• электропроводка и пусковая кнопка электростартера должны быть в полной исправности; при нажатии кнопки электростартер должен немедленно включиться; утечка тока в проводах и клеммах, а также искрообразование не допускаются;
• рычаги механизмов жидкотопливного пускового двигателя должны легко и надежно переключаться; при положительной температуре наружного воздуха пусковой двигатель должен легко заводиться.

Сам машинист экскаватора должен заводить двигатель.

Экскаватор очень часто используется для земляных работ. Напомним, что существует широкая линейка подобной техники. Многие профильные фирмы могут предоставить весьма миниатюрные модели, которые вполне могут быть использованы даже на малогабаритном земельном участке. При этом, механизация позволяет достигать невероятно высокой продуктивности в создании траншей, копке котлованов. На самом деле в рытье котлована нет ничего сложного, необходимо лишь соблюдать технические правила. Безусловно, приступать к процессу категорически не рекомендуется до тех пор, пока не будет разработан полноценный план земляных работ.

Кроме того, перед началом копки котлована важна оценка качественного состава грунта. На сайте https://strent.com.ua/razrabotka-kotlovanov Вы сможете получить профессиональную помощь в отношении выполнения земляных работ. Но не всегда профессионалы соглашаются на участие в проекте (в пример можно привести чрезвычайно удалённый от города объект). В этом случае рассчитать придётся только на собственные силы и перечисленные ниже рекомендации.

Отдельные части цикла работы экскаватора

Чтобы произвести выемку грунта важно проделать следующие отдельные операции:

• разрезание грунта ковшом;
• поворот платформы экскаватора;
• выгрузка грунта из ковша;
• обратный поворот к разрабатываемой поверхности;
• постановка ковша с целью повтора всего цикла.

Насколько можно заметить, сама копка грунта занимает достаточно мало времени. Более 50% цикла уходит на поворот платформы экскаватора. Ввиду экономии времени и топлива, рекомендуется выполнять некоторые действия одновременно.

К примеру, поворот платформы и поставному ковша для заглубления можно выполнять параллельно. Причём постановка ковша на грунт – это отдельная тема. Суть в том, чтобы стрела была вынесена на 70% (по техническому регламенту от производителей экскаваторной техники).

Идеальное заглубление ковша – на 100%. Чтобы экономить время на транспортировке грунта, лучше отвал ковша производить в кузов грузового автомобиля. Причём, проносить ковш над кабиной самосвала строго запрещается!

Опрокидывание экскаватора

Котлован подразумевает выемку достаточно больших объёмов грунта. При этом, тип почвы на участке может быть различным (комбинированным). Общепринятым правилом считают расположение экскаватора от края котлована на величину его глубины + 1 метр.

При этом ведущие колёса располагаются дальше, а ведомые ближе к краю.

Если речь идёт о разработке котлована на болотистом грунте, крайне важно обеспечить дополнительную платформу, на которой и будет установлена спецтехника. Площадь платформы обеспечивается с запасом (выступает за край колеса/гусеницы минимум на 1 метр).

В видео показан процесс разработки котлована в Калуге посредством экскаватора CAT:

П — Пт: с 09:00 до 20:00
Сб — Вс: с 10:00 до 18:00

РАЗРАБОТКА ТРАНШЕЙ ЭКСКАВАТОРОМ Э0-3322Б, ОБОРУДОВАННЫМ ОБРАТНОЙ ЛОПАТОЙ И ПРОФИЛЬНЫМ КОВШОМ, С ВЫГРУЗКОЙ ГРУНТА В ОТВАЛ

ТИПОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА (ТТК) /документ в сокращенном виде/

1. Область применения

Типовая технологическая карта разработана на разработку траншей экскаватором Э0-3322Б, оборудованным обратной лопатой и профильным ковшом, с выгрузкой грунта в отвал

Разработка грунтов землеройными машинами

Технологический процесс устройства выемки включает разработку грунта с погрузкой в транспортные средства или на бровку выемки, транспортировку грунта, планировку дна и откосов.

Выбор способа разработки грунта и схемы комплексной механизации зависит от объемов и сроков выполнения работ, вида грунта, геометрических параметров земляного сооружения и условий производства работ.

При комплексно-механизированной разработке грунта кроме ведущей землеройной машины в комплект включаются также вспомогательные машины для транспортировки грунта, планировки и т.д.

В качестве ведущей машины при разработке постоянных выемок значительной глубины, котлованов и траншей больших размеров принимают одноковшовый экскаватор. Для транспортировки грунта используют чаще всего автосамосвалы, а также железнодорожный транспорт, конвейерный и гидравлический. Количество транспортных средств и схема их подачи к экскаватору назначаются из условия обеспечения бесперебойной работы экскаватора.

Для зачистки дна выемки, разравнивания грунта и обратной засыпки пазух используются, как правило, бульдозеры.

Технологические возможности экскаватора зависят от вида рабочего оборудования, системы его привода и главного параметра-емкости ковша. Рекомендации по выбору емкости ковша и других параметров экскаватора в зависимости от объема выемки приводятся в нормативной и справочной литературе по земляным работам.

Для выемок значительных объемов принимают экскаваторы с большой емкостью ковша. При разработке обводненных грунтов предпочтительнее применять экскаваторы с рабочим оборудованием "обратная лопата", "драглайн". Разработку грунта в глубоких траншеях с креплением вертикальных стенок, а также в опускных колодцах целесообразно производить грейферным ковшом.

Экскаваторы с гидравлической системой привода рабочего оборудования позволяют обеспечить высокую точность геометрических параметров выемки и большие возможности автоматизации процесса работы машины.

Пространство, в котором размещается экскаватор и происходит разработка грунта, называют экскаваторным забоем. Профиль экскаваторных забоев и их геометрические параметры для основных видов рабочего оборудования экскаватора представлены на рис.1.

Рис.1. Профили забоя экскаваторов с различным рабочим оборудованием:
а — прямая лопата с канатным управлением рабочим оборудованием; б — обратная лопата; в — драглайн; г — грейфер;
д — профиль забоя прямой лопаты с гидравлической системой управления; е — то же, обратная лопата; ж — грейфер;
— радиус копания; — радиус выгрузки; + — высота копания; — — глубина копания; — высота выгрузки

При проектировании производства работ размеры забоя назначают из условий обеспечения максимальной производительности экскаватора за счет сокращения времени рабочего цикла. Для этого высота (глубина) забоя должна обеспечивать заполнение ковша с "шапкой" за одну операцию резания грунта, угол поворота для разгрузки ковша должен быть минимальным и т.д.

Выемка, образующаяся в результате последовательной разработки грунта при периодическом передвижении экскаватора в забое, называется экскаваторной проходкой.

В зависимости от расположения экскаватора относительно забоя и его перемещения в процессе разработки грунта проходка может быть лобовой (торцовой) или боковой.

Траншеи разрабатываются, как правило, за одну лобовую проходку. Разработка котлованов выполняется одной или несколькими параллельными проходками. При значительной глубине выемки она разрабатывается ярусами, постепенно углубляясь до образования проектного контура котлована (рис.2).

Рис.2. Схемы экскаваторных проходок с рабочим оборудованием "прямая лопата":
а — лобовая (торцовая) проходка; б — то же, с двусторонним расположением транспорта; в — уширенная лобовая проходка с движением экскаватора "зигзаг"; г — поперечно-торцовая проходка; д — боковая проходка; е — разработка котлована по ярусам:
I, II, III, IV — яруса разработки; 1 — экскаватор; 2 — автосамосвал; 3 — направление движения транспорта

В зависимости от геометрических параметров выемки и характеристики рабочего оборудования экскаватора назначают вид, размеры и количество проходок.

Одноковшовые экскаваторы с рабочим оборудованием "прямая лопата" целесообразно применять для разработки выемок значительных размеров при отсутствии грунтовых вод или незначительном их притоке.

При разработке грунта с погрузкой в транспорт "прямая лопата" — наиболее производительный вид рабочего оборудования. Экскаватор с таким оборудованием размещается на подошве забоя и разрабатывает грунт выше уровня стоянки. Разработка грунта, как правило, осуществляется с погрузкой в транспортные средства, которые могут располагаться на одном уровне с экскаватором или выше подошвы забоя.

В зависимости от ширины котлована лобовая проходка экскаватора может быть прямолинейной, зигзагообразной и поперечно-торцовой. Боковая проходка применяется при разработке широких котлованов.
Для въезда в котлован устраивают траншею с уклоном 10-15° и шириной до 3,5м при одностороннем движении и до 8м при двустороннем.

Экскаваторы с рабочим оборудованием "обратная лопата" и драглайн разрабатывают выемки (котлованы, траншеи и др.) любой ширины и глубиной, не превышающей максимальной глубины резания. Поярусная разработка выемки при этом виде оборудования, как правило, не практикуется. Экскаватор размещается выше забоя, что облегчает разработку мокрых и обводненных грунтов.

Экскавация грунта может осуществляться в направлении, совпадающем с перемещением экскаватора, — торцовой проходкой и перпендикулярно направлению перемещения — боковой. В последнем случае глубина разработки меньше, чем при торцовой.

Грунт разрабатывают с погрузкой в транспорт или в отвал. Драглайн более производительно работает с перемещением грунта в отвал или насыпь.

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

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

Разработка грунта экскаваторами

Разработка грунта одноковшовыми экскаваторами. В промышленном и гражданском строительстве применяют экскаваторы с ковшом вместимостью от 0,15 до 2, реже до 4 м . Они имеют комплект сменного оборудования, включающий прямую и обратную лопаты, драглайн и грейфер. Кроме того, стрела, входящая в комплект драглайна и грейфера, может быть оборудована грузовым крюком или клином-бабой.

Прямая лопата представляет собой открытый сверху ковш с режущим передним краем, жестко насаженный на рукоять, которая шарнирно соединена со стрелой машины и выдвигается вперед с помощью напорного механизма. Опорожняется ковш путем открывания его днища. Такая конструкция прямой лопаты обеспечивает ей наибольшую производительность. Для рыхления грунта режущий край ковша снабжен зубьями. Это относится ко всем видам сменного оборудования, но выпускаются ковши и без зубьев — со сплошной (обычно полукруглой) режущей кромкой. При разработке грунтов I и II групп экскаватор может быть оборудован ковшом увеличенного объема. Разрабатывают грунт, когда экскаватор стоит на дне разрабатываемого забоя. На небольшую глубину он может отрывать грунт и ниже горизонта стояния, для чего устраивают пандус, позволяющий установить машину в забое выемки.

Обратная лопата — это открытый снизу ковш с режущим передним краем, жестко насаженный на рукоять, шарнирно соединенную (без напорного механизма) со стрелой. По мере протягивания назад ковш заполняется грунтом. Затем при вертикальном положении рукояти ковш переводят к месту выгрузки и разгружают путем подъема с одновременным опрокидыванием. Рабочая зона расположена ниже горизонта стояния машины. Современные модели экскаваторов с обратной лопатой имеют гидропривод, позволяющий ковшу поворачиваться относительно рукояти.

Ковш драглайна навешивают на канатах на удлиненную стрелу кранового типа. Ковш забрасывают в выемку на расстояние, несколько превышающее длину стрелы, его заполняют грунтом путем подтягивания по поверхности к стреле. Затем ковш поднимают в горизонтальное положение к стреле и поворотом машины переводят на место разгрузки. Опорожняется ковш при ослаблении тягового каната. Драглайном можно разрабатывать грунт не только сильно насыщенный влагой, но и находящийся под слоем воды.

Грейфер представляет собой ковш с двумя или более лопастями и канатным приводом, принудительно смыкающим эти лопасти. Грейфер навешивают на такую же стрелу, что и драглайн. С помощью грейфера можно разрабатывать выемки с вертикальными стенками. При повороте стрелы ковш перемещается к месту разгрузки и опорожняется при принудительном раскрытии лопастей. Грейфер погружается в грунт только за счет собственной массы ковша. Грейфер применяют обычно для разработки грунтов малой плотности (I и II группы) и находящихся под водой. Более плотные грунты предварительно необходимо рыхлить.

Производительность одноковшового экскаватора снижается по мере увеличения плотности грунта. Кроме того, она зависит от способа разработки грунта (при работе "на вымет" производительность повышается, при погрузке на транспортные средства — снижается), вместимости ковша и конструктивного решения кромки ковша. Экскаваторы с ковшами малой вместимости (до 0,5 м ) обслуживает один машинист; их применяют только для разработки грунтов I. III групп. Более мощные экскаваторы обслуживают машинист и его помощник. Они могут разрабатывать (кроме грейфера) грунты всех шести групп (наиболее плотные — после предварительного рыхления).

Производительность экскаватора можно повысить, уменьшив угол поворота стрелы и увеличив вместимость ковша. Для этого необходимо максимально заполнять ковш грунтом (с "шапкой"), а также совмещать процессы резания грунта с поворотом стрелы и др.

Разработанный одноковшовыми экскаваторами грунт перевозят самосвалы, тракторы с прицепами, железнодорожные составы, гидравлический транспорт, реже — ленточные конвейеры.

При транспортировании грунта ленточными конвейерами загрузочное звено конвейера устанавливают параллельно оси проходки экскаватора, а погрузочный ковш-питатель перемещают вдоль загрузочного звена по мере продвижения экскаватора. При перемещении экскаватора на следующую заходку загрузочное звено отрихтовывают в новое положение. При погрузке в железнодорожные составы рельсовый путь следует укладывать параллельно оси проходки экскаватора. График движения землевозных составов должен быть сделан таким образом, чтобы перерывы между отправлением загруженного состава и подачей порожнего были минимальными, и состав передвигался по мере загрузки вагонов. Обычно в автосамосвал входит 3-6 ковшей грунта. Допустимый недогруз не должен превышать 10%, перегруз — 5%.

Продолжительность нагрузки автосамосвала колеблется в широких пределах в зависимости от числа ковшей, погружаемых в кузов, рода грунта, среднего угла поворота машины при погрузке и типа экскаватора:

Продолжительность остальных операций для автосамосвалов различной грузоподъемности определяют на основе статистической обработки данных по выборочным замерам времени на объекте.

Рабочее место экскаватора (т.е. место, где он разрабатывает грунт) называется забоем. Геометрические размеры и форма забоя зависят от оборудования экскаватора и его параметров, размеров выемки, видов транспорта и принятой схемы разработки грунта. Применение рациональных приемов работы в правильно выбранном забое обеспечивает максимальную эффективность применяемого оборудования и высокую производительность при минимальной себестоимости землеройных работ. В технических характеристиках экскаваторов любой марки приведены, как правило, максимальные показатели их: радиусы резания, выгрузки, высота выгрузки и др. Работа на максимальных для данной машины параметрах приводит к ее быстрому износу и, как следствие, к снижению ее производительности. Поэтому для производства земляных работ следует принимать оптимальные рабочие параметры, составляющие 0,9 максимальных паспортных данных .

Если высота забоя относительно мала (например, при разработке планировочной выемки), целесообразно использовать экскаватор вместе с бульдозером. Последний разрабатывает грунт и перемещает его к рабочему месту экскаватора. Здесь бульдозер окучивает грунт, обеспечивая при этом достаточную высоту забоя, что позволяет эффективно использовать экскаватор.

Экскаватор и транспортные средства должны быть расположены таким образом, чтобы средний угол поворота экскаватора от места заполнения ковша до места его выгрузки был минимальным, так как на поворот стрелы расходуется до 70% рабочего времени цикла экскаватора.

Для прямой лопаты различают лобовой и боковой забои. В лобовом забое экскаватор разрабатывает грунт впереди себя и отгружает его на транспортные средства, которые подают к экскаватору по дну забоя. В этом случае автомобили подходят задним ходом попеременно то с одной, то с другой стороны забоя. Соответственно и грунт разрабатывается то с одной, то с другой стороны от оси проходки, при этом угол поворота достигает 140° и более, что снижает производительность экскаватора. Лобовой забой применяют в редких случаях (при разработке экскаватором пионерной траншеи, въездного пандуса и др.).

В боковом забое экскаватор разрабатывает грунт по одну сторону от оси движения и грузит его на транспортные средства, подаваемые по другую сторону от оси проходки. При этом обеспечиваются благоприятные условия для движения транспорта, а средний угол поворота составляет 70. 90°. Поэтому после пионерной проходки весь оставшийся в выемке грунт разрабатывают способом продольного бокового забоя

Максимальная ширина разработки (по одну сторону от оси проходки) определяется катетом прямоугольного треугольника, гипотенузой которого является выбранный радиус резания, а вторым катетом — перемещение экскаватора между последующими стоянками . Эта величина равняется разности между максимальным и минимальным радиусами резания. Исходя из этого принимают:

Средний уголок поворота машины определяется между направлением стрелы при прохождении ее через центр тяжести объема грунта, разрабатываемого с одной стороны (точка 0), и положением стрелы в момент выгрузки ковша.

Для лобовой проходки целесообразно принимать ширину разработки, так как при этом средний угол поворота оказывается наименьшим.

Некоторые виды выемок (например, планировочные) можно разрабатывать боковым забоем с движением транспорта на одном уровне с экскаватором. Иногда для перехода к разработке с боковым забоем необходимо вначале отрывать так называемую пионерную траншею, которую экскаватор начинает разрабатывать, опустившись на дно забоя по пандусу (рис.5, а).

Рис.5. Схемы проходок одноковшового экскаватора с прямой лопатой и подачи транспорта:
а — при проходке пионерной траншеи и последующих боковых проходках:
О.Э.1, О.Э.2 — стоянки экскаватора; О.Т.1, О.Т.2 — стоянки транспорта;
1-3 — последовательность разработки грунта;
б — при поперечных проходках

Если высота выгрузки экскаватора больше или равна сумме глубины выемки, высоты борта автосамосвала или другой транспортной единицы и при этом добавляется 0,5 м (на "шапку" над бортом), пионерную траншею разрабатывают боковым забоем при движении транспорта по дневной поверхности на расстоянии не менее 1 м от края выемки.

При этом ширина проходки будет равна (см. рис.5, а), где — ширина части проходки, обращенной в сторону подачи транспорта. При определении следует исходить из минимально необходимой величины для обеспечения беспрепятственного разворота хвостовой части машины . Это требование является обязательным, так как радиус выгрузки, соответствующий принятой высоте выгрузки, должен быть больше или равен плюс заложение откоса (глубина проходки, умноженная на котангенс , где — угол наклона откоса), плюс 1 м (безопасный зазор от бровки до кузова) и плюс половина ширины транспортной единицы.

При значительных в плане размерах выемки целесообразно разрабатывать ее поперечными проходками вдоль меньшей стороны (рис.5, б). Такой способ разработки обеспечивает минимальную длину пионерной траншеи и позволяет организовать наиболее производительное кольцевое движение транспорта.

Выемки, глубина которых превосходит максимальную высоту забоя для данного типа экскаватора, разрабатывают в несколько ярусов (рис.6). При этом нижний ярус разрабатывают аналогично верхнему, а автомобили подают к экскаватору так, чтобы ковш наводился на кузов сзади. Трасса движения автомобиля в этом случае должна быть параллельной оси проходки экскаватора, но направлена в противоположную сторону.

При работе с обратной лопатой также применяют торцовый или боковой забой. При разработке грунта торцовым забоем экскаватором с обратной лопатой "на себя" экскаватор движется по оси отрываемой им траншеи или котлована и попеременно разрабатывает то одну, то другую его сторону в зависимости от того, с какой стороны подходит очередной автомобиль. В торцовом забое средний угол поворота машины 70. 90°. Траншею можно расширять параллельными боковыми забоями (рис.7). Боковой забой образуется при разработке грунта по одну сторону от оси движения экскаватора. Если при разработке траншеи грунт складывают в отвал по одну сторону от траншеи, ось проходки смещается в сторону отвала, а ширина разработки уменьшается по сравнению с максимально возможной при торцовой проходке. При разработке в отвал и на транспорт автомобили подходят к экскаватору со стороны, противоположной отвалу, а ось проходки смещается относительно оси траншеи в ту сторону, в которую отгружается большая часть грунта. При боковом и торцовом забоях автосамосвалы подходят по трассе, параллельной оси движения экскаватора, но навстречу ему, а при торцовом забое их устанавливают под загрузку под углом 15. 25° к оси движения экскаватора.

Наиболее целесообразно применять экскаватор с обратной лопатой для отрывки траншей глубиной до 6 м и небольших котлованов глубиной до 4 м (например, под фундаменты отдельных колонн).
Для торцовой и боковой проходок организация работ драглайна и обратной лопаты аналогична. При этом сохраняется такое же соотношение максимальной глубины резания. Драглайн обычно передвигается между очередными стоянками на 1/5 длины стрелы. Так как ковш драглайна гибко подвешен к стреле, для него весьма эффективной является челночная схема работы (рис.8). В этой схеме предусмотрено, что автосамосвал подходит к месту загрузки по дну забоя и загружается попеременными черпаниями ковша по обе стороны от кузова. Угол поворота экскаватора при погрузке по продольно-челночной схеме приближается к 0°, а при поперечно-челночной — к 15. 20°, при этом продолжительность разгрузки уменьшается, так как ковш опорожняется без прекращения поворотного движения экскаватора в момент переноса ковша над кузовом машины. Благодаря этому общая продолжительность рабочего цикла экскаватора снижается на 20. 26%.

При разработке грунтов I и II групп экскаватор, оборудованный грейферным ковшом, должен быть так расположен относительно траншеи, чтобы угол его поворота не превышал 70. 90°. Грейфер на новую стоянку передвигается на 1/4 длины стрелы.

Экскаваторы отрывают котлованы и траншеи на глубину, несколько меньшую проектной, оставляя так называемый недобор. Недобор (5. 10 см) оставляют, чтобы избежать повреждения основания и не допустить переборов грунта. Для повышения эффективности работы экскаваторов применяют скребковый нож, насаженный на ковш экскаватора. Это приспособление позволяет механизировать операции по зачистке дна котлованов и траншей и вести их с погрешностью не более 2см, что исключает необходимость ручных доработок.

Типовая технологическая карта на производство земляных работ. Разработка грунта котлована

1.1. Технологическая карта разработана на производство земляных работы по устройству котлованов.

1.2 Предназначается для персонала строительной организации, занятого на возведении данного объекта.

1.3 В технологической карте даны рекомендации по организации и технологии выполнения земляных работ по устройству выемок механизированным способом. Приведены указания по технике безопасности и контролю качества работ, приведена потребность в механизмах с целью ускорения производства работ, снижению затрат труда, совершенствования организации и повышения качества работ.

1.4 Карта предназначена для производителей работ, мастеров и бригадиров, а также работников технического надзора заказчика и инженерно-технических работников строительных и проектно-технологических организаций, связанных с производством и контролем качества земляных работ.

1.5 Технологическая карта разработана в соответствии с действующими нормативными документами: требованиями СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции», СНиП 12-03-2001 «Техника безопасности в строительстве» Ч.1 «Общие требования» и СНиП 12-04-2002 «Техника безопасности в строительстве» Ч.2 «Строительное производство», норм по промышленной безопасности и ППБ – 01 – 93 «Правила пожарной безопасности в Российской Федерации», и на основании изучения опыта работы организаций по устройству утепления и устройству штукатурных покрытий фасадов зданий.

2. УСЛОВИЯ ПОДГОТОВКИ ПРОЦЕССА

До начала производства земляных работ необходимо:

2.1 Выполнить ограждение стройплощадки по гост ГОСТ 23407-78;

2.2 Выполнить очистку территории;

2.3 Выполнить вертикальную планировку строительной площадки;

2.4 Выполнить отвод поверхностных вод;

2.5 Выполнить снятие растительного слоя грунта;

2.6 Установить санитарно-бытовые помещения;

2.7 Выполнить временное электроснабжение и водоснабжение стройплощадки;

2.8 Установить прожектора для освещения стройплощадки

2.11 Выполнить устройство временных дорог;

2.12 Установить мойку колёс на выезде со стройплощадки;

2.13 Обозначить место складирования грунта в отвал для обратной засыпки (если вывоз не предусматривается).

3. ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА

Настоящей технологической картой предусматривается следующий порядок производства работ:

— определение размеров котлована и объёмов земляных работ;

— разработка грунта котлована экскаватором, устройство съёзда в котлован;

— устройство водопонижения (если отметка уровеня грунтовых вод выше отметки низа дня котлована);

— доработка грунта вручную.

Профессиональный состав звена

Работы предлагается вести последовательным методом, звеном из 4 человек:

— машинист экскаватора 6р – 1чел (далее по тексту М1)

— машинист бульдозера 5р – 1чел (далее по тексту М2)

— разнорабочий (землекоп) – 3чел (далее по тексту Р1, Р2, Р3).

При отсутствии указанных выше специальностей и квалификации у рабочих, до начала производства работ необходимо провести их обучение и аттестацию.

Состав и последовательность работ

3.1. Определение размеров котлована и объёмов земляных работ

1. По выполненной геодезическо-разбивочной схеме, мастер СМР графически определяет оптимальный размер котлована и его откосы:

— Размеры выемки должны обеспечивать размещение конструкций и механизированное производство работ, а также возможность перемещения рабочих в пазухе, ширина которой должна быть не менее 1,0м. Размеры выемок по дну должны быть не менее установленных проектом.

К осям здания необходимо прибавить длину фундамента, выступающего за оси.

— Наибольшую крутизну откосов котлованов, устраиваемых без крепления, следует принимать в соответствии с требованиями СНиП 12-04-2003 «Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство» (см. табл.1). При высоте откосов более 5 м их крутизна должна быть не более 80°.

— Наибольшую высоту вертикальных стенок выемок в мерзлых грунтах, кроме сыпучемерзлых, допускается увеличивать по сравнению с установленной СНиП 12-02-2004 не более чем до 2 м. При этом среднесуточная температура воздуха должна быть ниже минус 2 °С.

Крутизна откоса в различных типах грунтов

[TABLE_NAME]Таблица 1[/TABLE_NAME]

2. Затем, мастер СМР и Р1 с помощью рулетки и деревянных колышков производят разметку котлована на местности (см. рис. 1).

Рис. 1. Разметка котлована на местности, где А, А’, A’’,Б, Б’, Б’’,В, В’,В’’,Г, Г’,Г’’ – метки геодезической разбивочной основы здания;

1 – габариты здания по крайним осям;

2 – габариты основания котлована с учётом зоны для производства работ рабочими и внешних габаритов здания;

3 – габариты котлована с учётом откосов.

3. Определение объёма земляных работ:

А) Если конструкция здания в основании представляет собой простую фигуру, см. рис. 1 (квадрат, прямоугольник, треугольник), то объём котлована определяется по формуле усеченной пирамиды:

V – объём усеченной пирамиды;

S₁S₂ – площади оснований усеченной пирамиды (котлована);

Н – высота пирамиды (глубина котлована);

К₁ – коэффициент разрыхления.

Б) Если конструкция здания в основании представляет собой сложный многоугольник (рис. 2), то, для определения его площади, его необходимо разбить на боле простые фигуры (прямоугольник, квадрат, треугольник), и высчитать площади каждой фигуры, а затем суммировать их.

Рис. 2. Определение объёмов земляных работ зданий со сложным многоугольников в основании

3.2 Разработка грунта экскаватором

1. Технологический процесс устройства котлованов включает разработку грунта с погрузкой в транспортные средства или на бровку котлована, транспортировку грунта, планировку дна и откосов.

2. В качестве ведущей машины при разработке постоянных выемок значительной глубины, котлованов и траншей больших размеров принимают одноковшовый экскаватор.

3. При комплексно-механизированной разработке грунта кроме ведущей землеройной машины в комплект включаются также вспомогательные машины для транспортировки и планировки грунта.

До начала производства земляных работ мастер СМР определяет:

— способ разработки грунта;

— схему движения экскаватора при забое;

— количество транспортных средств, необходимое из условия бесперебойной работы экскаватора.

Выбор землеройной техники:

В технических характеристиках экскаваторов любой марки приведены, как правило, максимальные показатели их: радиусы резания, выгрузки, высота выгрузки и др. Работа на максимальных для данной машины параметрах приводит к ее быстрому износу и, как следствие, к снижению ее производительности.

Для производства земляных работ следует принимать оптимальные рабочие параметры, составляющие 0,9 максимальных паспортных данных , а именно

Оптимальная высота (глубина) забоя должна быть достаточной для заполнения ковша экскаватора за одно черпание, она должна быть равна вертикальному расстоянию от горизонта стоянки экскаватора до уровня напорного вала, умноженному на коэффициент 1,2:

,

М — высота напорного вала над, уровнем стоянки м.

Выбор способа разработки грунта:

Выбор способа разработки грунта и схемы комплексной механизации зависят от объемов и сроков выполнения работ, вида грунта, геометрических параметров земляного сооружения и условий производства работ. В зависимости от ширины котлована выделяют основные 4 способа разработки грунта (см. рис. 3):

— разработка котлована двумя лобовыми проходками

Рис. 3. Схемы проходок экскаватора с рабочим оборудованием «обратная лопата»:

а — лобовая проходка; б — уширенная лобовая; в — поперечно-торцовая; г — боковая проходка; д — разработка котлована двумя лобовыми проходками;

I и II — последовательность проходок; 1 — экскаватор; 2 — автосамосвал

Экскаватор и транспортные средства должны быть расположены таким образом, чтобы средний угол поворота экскаватора от места заполнения ковша до места его выгрузки был минимальным, так как на поворот стрелы расходуется до 70% рабочего времени цикла екскаватора (см. рис. 4)

Рис. 4. Схема определения проходки экскаватора, где

1, 2 — стоянки экскаватора.

В – максимальная ширина разработки (определяется катетом прямоугольного треугольника, гипотенузой которого является выбранный радиус резания, а вторым катетом — перемещение экскаватора между последующими стоянками)

L – Расстояние между стоянками;

Для лобовой проходки целесообразно принимать ширину разработки 2, так как при этом средний угол поворота оказывается наименьшим

В зависимости от вида проходок ширина лобовых проходок В определяется по формулам:

— для лобовой прямолинейной

;

;

;

— оптимальный радиус резания экскаватора;

— длина рабочей передвижки экскаватора;

— радиус резания на уровне стоянки;

— количество поперечных передвижек экскаватора;

— коэффициент откоса;

— высота забоя.

Количество транспортных средств, необходимых из условия бесперебойной работы экскаватора

Число автомобилей, необходимых для бесперебойной работы землеройной машины, определяется по формуле:

0,3 мин — продолжительность установки под погрузку;

— продолжительность нагрузки, мин;

— продолжительность пробега автомобиля от места загрузки до места разгрузки и обратно, мин;

0,6 мин — продолжительность установки под разгрузку;

, где

3 км — расстояние транспортирования;

22 км/ч — средняя скорость движения автомобиля.

Продолжительность нагрузки автосамосвала определяется по формуле:

, где

— число ковшей грунта, погружаемого в кузов;

0,45 мин — продолжительность цикла.

, где

10 т — грузоподъемность автосамосвала;

1,8 т/м — плотность грунта;

объем ковша;

0,8 — коэффициент наполнения

4. Разработку грунта котлована машинист М1 начинает со съезда в котлован. Расчёт съезда в котлован обуславливается возможностью преодоления уклона экскаватором, бульдозером и техникой, вывозимой землю, и составляет не более 15-20 0 .

5. Разработка грунта котлована экскаватором производится на отметку превышающую проектную отметку на 100мм для возможности дальнейшей чистовой доработки дна котлована.

6. Зачистку дна выемки и доработку грунта до проектной отметки производят вручную или с помощью бульдозера. Доработанный грунт смещается в сторону экскаватора с последующей погрузкой его в автосамосвалы.

7. Автомобили-самосвалы под погрузку подают задним ходом и устанавливают в соответствии со СНиП на расстоянии не менее 1 м от бровки траншеи с таким расчетом, чтобы угол поворота экскаватора не превышал 70°, а расстояние между поворотной частью экскаватора и борта машины не было менее 1,0м (см. рис. 5)

Рис. 5. Схема установки автотранспорта для погрузки грунта

— Восполнение переборов выполняется местным грунтом с уплотнением до плотности грунта естественного сложения. В просадочных грунтах II типа не допускается применение дренирующего грунта.

— Способ восстановления оснований, нарушенных от промерзания, затопления, а также переборов более 50 см, согласовывается с проектной организацией.

— При обнаружении коммуникаций, не указанных в проекте, земляные работы приостанавливаются для принятия мер по предохранению их от повреждения вместе с эксплуатирующей организацией или представителем заказчика.

Разработка выемок в пределах охранных зон допускается с письменного разрешения эксплуатирующей организации.

— При разработке грунтов, содержащих негабаритные включения, должны быть предусмотрены мероприятия по их разрушению или удалению за пределы площадки. Негабаритными считаются куски, наибольший размер которых превышает:

— 2/3 ширины ковша — для экскаватора с обратной или прямой лопатой;

— 1/2 ширины ковша — для экскаваторов, оборудованных драглайном;

— 2/3 наибольшей конструктивной глубины копания для скреперов;

— 1/2 высоты отвала — для бульдозеров и грейдеров;

— 1/2 ширины кузова и по весу половину паспортной грузоподъемности — для транспортных средств.

— Ширина проезжей части подъездных путей в пределах выемки должна быть для самосвалов грузоподъемностью до 12 т при двухстороннем движении — 7 м, при одностороннем — 3,5 м.

— При планировке поверхностей должны соблюдаться проектные отметки и уклоны, не допускается образование замкнутых понижений, при этом:

а) отношения уклона спланированной поверхности от проектных, кроме орошаемых земель, не должны превышать 0,001;

б) отклонения отметок спланированной поверхности от проектных, кроме орошаемых земель, не должны превышать:

— в нескальных грунтах 5 см;

— в скальных грунтах от +10 до -20 см.

Метод контроля измерительный, по сетке 50х50 м

8. Для производства работ по обратной засыпке пазух используются, как правило, бульдозеры.

3.3. Устройство водопонижения

1. При наличии в период производства работ подземных(грунтовых) вод, мокрыми следует считать грунты, расположенные выше и ниже уровня грунтовых вод на величину капиллярного поднятия:

— 0,3-0,5 м — для песков от пылеватых до крупных;

— 1,0 м — для суглинков и глин.

2. При установлении уровня грунтовых вод выше отметки дна котлована необходимо устраивать водопонижение уровня угрунтовых вод на отметку ниже отметки дна котлована, удовлетворяющую п.1.

3. Производство работ по устройству водопонижения ведётся одновременно с разработкой грунта котлована.

4. Разработку грунта для устройства дренажных траншей и зумпфов производить экскаватором методом обратная лопата. Дренажные траншеи устраиваются по периметру котлована (см. рис. 6).

Рис.6. Открытый водоотлив в котловане:

1 — дренажная канава; 2 — зумпф; 3 — пониженный уровень подземных вод; 4 — дренажная пригрузка; 5 — насос

Вместимость зумпфа рекомендуется принимать не менее 5-минутной максимальной производительности откачивающего из него воду насоса.

По окончании разработки траншеи на уровне ее дна в месте расположения зумпфа устраивается насосная станция, действующая в течение всего периода работ нулевого цикла до обратной засыпки. Далее выполняются мероприятия по водоотведению грунтовых вод по проекту.

Схему стройства зумпфа см. рис. 7.

Рис. 7. Схема устройства зумпфа

Котлованы, разрабатываемые в водоносных глинистых грунтах, которые служат основанием сооружений, рекомендуется переуглублять на 20-40 см ниже отметки подошвы фундаментов и выполнять втрамбовку и сплошную подсыпку щебнем или гравием.

В насосных станциях для водоотлива из котлованов и траншей устанавливаются резервные насосы в количестве 100% при одном работающем насосе и 50% при количестве работающих насосов более одного.

При этом следует стремиться к тому, чтобы на каждой насосной станции как рабочие насосы, так и резервные были одного типа. Установка разнородных по производительности (и другим параметрам) агрегатов на одной насосной станции не рекомендуется.

4. В дренажных траншеях устраивается основание из щебня, на которое укладываются перфорированные трубы. Затем, перфорированные трубы засыпаются щебнем, которые засыпаются щебнем на всю высоту траншеи.

5. Трубчатые дренажи могут быть использованы для строительного водопонижения в тех случаях, когда они предусматриваются для постоянных дренажных систем. В этом случае они должны быть выполнены заблаговременно с целью защиты заглубленного сооружения не только в период строительства, но и в период его эксплуатации. Однако трубчатые дренажи могут применяться и только на период строительства, например, на откосах долго существующих котлованов (см. рис. 8).

Рис.2. Дренаж на отвесах котлована:

1 — пониженные уровни подземных вод; 2 — песчаная пригрузка; 3 — дренажная труба; 4 — засыпки гравием

4. ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ

Разработка котлованов экскаваторами

[TABLE_NAME]Состав операций и средства контроля[/TABLE_NAME]

Технические требованияСНиП 3.02.01-87 пп. 1.11, 3.1, 3.2, 3.6, табл. 4.

Размеры котлованов по дну в натуре должны быть не менее установленных проектом.

Минимальная ширина котлованов должна быть не менее ширины конструкции +0,2 м с каждой стороны, при необходимости передвижения людей в пазухе — не менее 0,6 м.

Котлованы следует разрабатывать, как правило, до проектной отметки с сохранением природного сложения грунтов основания.

Отклонения отметок дна котлованов в местах устройства фундаментов и укладки конструкций:

— при окончательной разработке не должны превышать ±5 см;

— при черновой разработке не должны превышать данные, приведенные в таблице

На устройство оснований под конструкции следует составлять акт освидетельствования скрытых работ.

— размыв, размягчение, разрыхление или промерзание верхнего слоя грунта основания толщиной более 3 см.

5. ОСНАСТКА, ОБОРУДОВАНИЕ И ИНСТРУМЕНТ

6. ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПРОЦЕССОВ

6.1 Общие требования

1. При работе на экскаваторах следует руководствоваться СНиП 12-04-2002 «Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство» СНиП 12-03-2001 «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.

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

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

4. 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 расположения подземных коммуникаций.

5. 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.

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

7. При обнаружении взрывчатых материалов земляные работы в этих местах следует немедленно прекратить до получения разрешения от соответствующих организаций

8. Перед началом производства земляных работ на участках с возможным заражением почвы (свалка, скотомогильники, кладбища и т.п.) необходимо разрешение органов Государственного санитарного надзора

9. 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.

10. 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.

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

12. 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.

13. Котлованы и траншеи, разрабатываемые на улицах, проездах, во дворах населенных пунктов, а так же где происходит движение людей или транспорта, должны быть ограждены с учетом требований ГОСТ 23407-78. На ограждения необходимо устанавливать предупредительные знаки и надписи, а в ночное время сигнальное освещение. Места перехода людей через траншеи должны быть оборудованы переходными мостиками, освещенными в ночное время.

14. Грунт, извлеченный из котлована или траншеи, должен быть размещен на расстоянии не менее 0,5 м от бровки выемки.

15. Разрабатывать грунт в котлованах и траншеях “подкопом” не допускается.

16. Валуны и камни, а также отслоения грунта, обнаруженные на откосах, должны быть удалены

17. Рытье котлованов и траншей с вертикальными стенами без креплений в нескальных и мерзлых грунтах выше уровня грунтовых вод и при отсутствии вблизи подземных сооружений допускается на глубину не более:

— 1,0 м — в насыпных, песчаных и крупнообломочных грунтах;

— 1,25 м — в супесях;

— 1,5 м — в суглинках.

Примечание: при напластовании грунтов различного вида крутизну откосов для всех пластов надлежит назначать по наиболее слабому грунту.

19. Крутизну откосов выемок глубиной более 5 м во всех случаях и глубиной менее 5 м при гидрогеологических условиях и видах грунтов, непредусмотренных п.10 и таблицей 14 должна устанавливаться проектом.

20. При невозможности применения инвентарных крепежных стенок котлованов и траншей следует применять крепления, изготовленные по индивидуальному проекту, утвержденному в установленном порядке.

21. При установке креплений верхняя часть их должна выступать над бровкой выемки не менее чем на 15 см.

22. Устанавливать крепления необходимо в направлении сверху вниз по мере разработки выемки на глубину не более 50 см.

6.2 Инструкция по охране труда и технике безопасности для машинистов одноковшовых гусеничных и пневмоколесных экскаваторов

I. Общие требования

1. К управлению экскаваторов допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие специальный курс обучения и получившие удостоверения на право управления экскаватором определенной модели.

2. Каждый экскаватор закрепляется за определенным обслуживающим персоналом. Один из машинистов назначается старшим (бригадиром).

3. Независимо от прохождения курса обучения весь обслуживающий персонал должен пройти инструктаж по технике безопасности в соответствии с условиями работы.

4. Персонал, обслуживающий экскаватор, должен быть в спецодежде и иметь все надлежащие защитные средства. Без этого работать на экскаваторе запрещается.

5. Перед началом смены машинист должен получить точные указания об условиях работы в порядке выполнения данного ему задания.

6. Обслуживающий персонал не имеет права приступать к работе на экскаваторе, не убедившись в его полной исправности.

7. Все вращающиеся детали — зубчатые, цепные и ременные передачи, маховики и т. д. — должны быть ограждены кожухами. Пуск экскаватора при снятых кожухах запрещается.

8. Пуск двигателя и механизмов разрешается только после подачи машинистом сигнала.

9. Во время работы экскаватора всем, кроме машиниста, категорически запрещается находиться на поворотной платформе. Не допускается иметь на поворотной платформе посторонние предметы.

10: Необходимо следить за тем, чтобы во всех шпоночных, болтовых и клиновых соединениях ответственных частей экскаватора была совершенно исключена возможность их самопроизвольного разъединения.

11. Заправлять двигатель топливом и смазкой следует только при естественном освещении и лишь в случае крайней необходимости ночью с электроосвещением (от сети или аккумулятора).

12. Во время заправки топливом запрещается курить, пользоваться спичками, керосиновыми фонарями и др. источниками открытого огня. После заправки все детали, облитые топливом или смазкой, следует насухо вытереть, а пролитое топливо тщательно засыпать песком.

13. Не разрешается пользоваться открытым огнем для подогрева двигателя. При запуске холодного двигателя необходимо налить в радиатор горячую воду, а в картер — подогретое масло.

14. Воспламенившееся около машины топливо нельзя тушить водой. Для этой цели необходимо использовать огнетушитель, который должен быть в кабине экскаватора, а также песок, брезент и т. д.

15. Машинист, сдающий смену, обязан предупреждать своего сменщика обо всех неисправностях экскаватора, обнаруженных им во время работы, а также делать записи об этом в журнале.

II. Рабочее место экскаватора

1. Площадка, на которой устанавливается экскаватор, должна быть хорошо спланирована, освещена и обеспечивать хороший обзор фронта работ. Экскаватор необходимо закрепить во избежание его самопроизвольного перемещения.

2. Расстояние от наружного края гусеницы до бровки траншеи и котлована определяется расчетом на устойчивость откосов, но оно должно быть не менее 1 м.

3. Забой для прямой лопаты должен представлять собой стенку, возвышающуюся над поверхностью стоянки экскаватора с наклоном под углом естественного откоса грунта в сторону от экскаватора. Вертикальные стенки забоя допускаются лишь в плотных грунтах.

4. Для обратной лопаты и драглайна забой должен представлять собой поверхность, находящуюся ниже поверхности стоянки экскаватора, наклонную под углом естественного откоса грунта в сторону от экскаватора.

5. Для прямой лопаты высота забоя не должна превышать максимальной высоты копания ковша. При этом нельзя допускать образования свесов (козырьков), которые могут обрушиться и засыпать людей, обслуживающих экскаватор.

6. Для обратной лопаты и драглайна высота забоя не должна превышать наибольшую глубину копания при данной установки экскаватора.

7. Машинист обязан следить за состоянием забоя и, если возникает опасность, что он обрушится, немедленно отвести экскаватор в безопасное место и сообщить об этом производителю работ. Пути отхода экскаватора должны быть постоянно свободными.

III. Техника безопасности во время работы экскаватора

1. На каждом экскаваторе должны быть вывешены правила управления, ухода за оборудованием и схема пусковых устройств.

2. Заводя пусковой двигатель дизеля, нельзя брать рукоятку в обхват, все пальцы должны быть с одной стороны рукоятки. Запрещается заводить перегретый пусковой двигатель.

3. Во избежание ожогов руки не следует касаться выхлопной трубы при запуске и работе пускового двигателя и дизеля. Соблюдать осторожность следует также тогда, когда открываешь крышку радиатора и спускаешь из него горячую воду.

4. Недопустимо устранять неисправности при работающем двигателе.

5. Запрещается вносить в кабину экскаватора предметы, размер которых, превышает 1,5 м, независимо от того, из какого материала они сделаны, а также хранить в кабине бензин, керосин и др. легковоспламеняющиеся вещества.

6. При грозе работать в экскаваторе или около него, а также в зоне кабельной сети, запрещается.

7. Нельзя открывать бочку с бензином, ударяя по пробке металлическими предметами.

8. Во избежание несчастных случаев при обрыве подъемного каната или при аварии рабочего механизма во время работы экскаватора воспрещается, кому бы то ни было находиться в радиусе, равном длине его стрелы плюс 5 м, но не ближе 15 м от него.

9. Во время работы категорически воспрещается:

а) менять вылет стрелы при заполненном ковше (за исключением лопат, не имеющих напорного механизма);

б) регулировать тормоза при поднятии ковша;

в) подтягивать при помощи стрелы груз, расположенный сбоку.

10. В случае перерыва независимо от его продолжительности стрелу экскаватора следует отвести в сторону от забоя, а ковш опустить на грунт.

11. Чистку, смазку и ремонт экскаватора можно производить только после его остановки. При этом двигатель должен быть выключен, а все движущиеся и ходовые части экскаватора — застопорены.

12. Чистка ковша и осмотр головных блоков стрелы производятся с ведома машиниста во время остановки экскаватора при спущенном на землю ковше.

13. Если в зоне работы экскаватора расположены подземные кабели, водопроводные и канализационные трубы, а также газопроводы, то обслуживающий персонал должен быть специально проинструктирован о мерах предосторожности и вести работу под наблюдением представителей технадзора.

14. Производить работы под проводами действующих линий электропередач любого напряжения запрещается.

15. В охранной зоне ЛЭП можно работать только по согласованию с эксплуатирующей организацией в том случае, если расстояние по горизонтали между крайними точками механизма при наибольшем вылете рабочего органа груза и ближайшим проводом линии электропередач будет при напряжении 1 кВт — 1,5 м; до 20 кВт — 2 м; 35 — 110 кВт-4м; 154 кВт — 5м; 220 кВт — 6 м и 330-500 кВт — 9м.

16. Грунт на автомашину следует грузить со стороны заднего или бокового ее борта. Категорически запрещается проносить ковш над людьми и кабиной шофера. Во время погрузки шофер должен выходить из кабины, если она не имеет бронированного щита.

17. Ковш при разгрузке следует опускать как можно ниже, чтобы не повредить автомашины. Нельзя допускать сверхгабаритной загрузки кузова и неравномерного распределения грунта в нем.

18. Между машинистом экскаватора и обслуживающим персоналом транспортных средств должна быть увязана система сигнализации. Во время погрузки на транспортные средства рабочим запрещается находиться в них.

19. Если в забое производят взрывные работы, экскаватор необходимо отвести на безопасное расстояние и повернуть к месту взрыва задней частью кабины.

20. Дополнительные требования при работе экскаватора с прямой или обратной лопатой:

а) наполняя ковш, нельзя допускать чрезмерного врезания его в грунт. Торможение в конце поворота стрелы с заполненным ковшом следует производить плавно, без резких толчков;

б) поднимая ковш прямой лопаты, нельзя допускать упора его блока в блок стрелы;

в) при опускании стрела или ковш не должны ударяться о раму или гусеницу, а ковш еще и о грунт;

г) при копании в тяжелых грунтах нельзя выдвигать рукоять до отказа;

д) препятствия в забое, которые могут вызвать значительную перегрузку ковша или его повреждение, следует обходить путем поворота стрелы;

е) при разработке первой траншеи необходимо следить, чтобы при повороте ковша на разгрузку хвостовая часть экскаватора не задевала за боковую стенку забоя;

ж) во время экскавации необходимо следить за правильной намоткой канатов на барабан лебедки, чтобы они не перекрещивались на барабане. Нельзя направлять наматывающиеся канаты руками.

21. При работе драглайном или грейфером:

а) если во время заполнения ковша встречается препятствие, его необходимо обойти, подняв ковш. Делать резкие рывки ковшом запрещается;

б) после заполнения ковша его следует немедленно поднять.

22. При работе экскаваторов, оборудованных клин-бабой:

а) зона действия экскаватора от места работы клин-бабы, должна быть ограждена предупредительными знаками в радиусе 40 м;

б) к работе на экскаваторе, оборудованном клин-бабой, допускаются только экскаваторщики, прошедшие специальный инструктаж по технике безопасности;

в) перед началом работы необходимо тщательно, проверить крепление канатов. Канат должен иметь такую длину, чтобы после удара клин-бабы о подошву забоя на барабане лебедки оставалось не менее двух витков каната;

г) работа с клин-бабой разрешается при наклоне стрелы не менее 60° к горизонту;

д) при осмотре и ремонте, а также замене каната клин-баба должна находиться на земле.

IV. Техника безопасности при передвижении экскаватора

1. Самостоятельный спуск и подъем экскаваторов осуществляется только под углом, не превышающим указанный в таблице. Спуск и подъем под углом большим, чем указано в таблице необходимо производить при помощи трактора или лебедки в присутствии механика, прораба или мастера.

2. Путь, по которому будет передвигаться экскаватор, должен быть заранее выровнен и спланирован, а на слабых грунтах усилен щитами или настилом из досок, брусьев или шпал. У таких сооружений, как мосты, трубопроводы, насыпи и др. необходимо предварительно проверить прочность и получить разрешение от соответствующей организации на перемещение по ним экскаватора.

3. Во время движения экскаватора стрелу его необходимо устанавливать строго по направлению хода, а ковш приподнимать над землей на 0,5-0,7 м, считая от нижней кромки ковша. Передвижение экскаватора с нагруженным ковшом запрещается.

4. Передвижение экскаватора вблизи и под линиями электропередач должно производиться под наблюдением инженерно-технического работника.

Источник https://perevozka24.ru/pages/pravila-vybora-ekskavatora-dlya-zemelnyh-rabot

Источник https://trubymaster.ru/kak-soedinit-transheju-jekskavatorom/

Источник https://www.dokipedia.ru/print/1723396

Источник