Землеройно-транспортные машины

Землеройно-транспортными (ЗТМ) называют строительные машины, отделяю­щие грунт от массива тяговым усилием с последующим его перемещением к месту от­сыпки собственным ходом. Основными рабочими операциями ЗТМ являются: послой­ная разработка грунта, его транспортировка и укладка в основание строительного объ­екта или отвал, а также планировка земляных поверхностей. В зависимости от вида рабочего органа различают ковшовые (скреперы) и отвальные (бульдозеры, автогрейдеры, грейдер-элеваторы) ЗТМ. Эти машины отличаются простотой конструкции, универсальностью и высокой производительностью. Их применяют в дорожном строительстве, при отрывке котлованов и каналов, возведении насыпей, планировке земляных поверх­ностей и на других работах.

Скреперами разрабатывают грунты I и II категорий непосредственно, а грунты III и IV категории - после их предварительного разрыхления. С этой целью они часто ра­ботают в одном комплекте с бульдозерами-рыхлителями, используемыми также в каче­стве толкачей для повышения силы тяги скреперов (см. ниже). Скреперы не рекоменду­ется применять для разработки заболоченных, несвязных переувлажненных грунтов, а также грунтов с большими каменистыми включениями.

Р абочий цикл скрепера включает копание (отделение грунта от массива и запол­нение им ковша), транспортировку грунта в ковше к месту укладки, его отсыпку и воз­вращение машины на исходную позицию следующего рабочего цикла. Средняя даль­ность возки грунта скрепером колеблется от 0,3 до 2... 3 км при ковшах вместимостью соответственно от 5 до 46 м³. Удельный расход энергии - от 3,2 до 6 кВтч/м³.

Главным параметром скрепера является вместимость ковша, в соответствии с которой различают скреперы малой (до 4 м³), средней (5... 12 м³) и боль­шой (15 м³ и более) вместимос­ти. Скрепер состоит из тягача и рабочего оборудования, по спо­собу соединения которых разли­чают прицепные (рис. 7.33, а), полуприцепные (рис. 7.33, б) и самоходные (рис. 7.33, в) скреперы. У прицепных скреперов сила тяжести рабочего оборудования вместе с грун­том полностью передается на опорную поверхность через собственные ходовые устрой­ства, а полуприцепные скреперы часть этой нагрузки передают на тягач. Обычно при­цепные скреперы опираются на две ходовые оси. Существуют также одноосные при­цепные скреперы (рис. 7.33, г), у которых центр масс груженого скрепера расположен над ходовой осью.

Устройство и принцип ра­боты скрепера рассмотрим на примере его самоходной модели (рис. 7.34, а). Одноосный тягач 9 соединен с рабочим оборудовани­ем сцепным устройством 8 в виде двух цилиндрических шарниров, позволяющих тягачу поворачи­ваться и перекашиваться относи­тельно рабочего оборудования. Рабочее оборудование включает ковш 15, опирающийся задней частью на колеса 16, а передней соединенный упряжными шарни­рами 14 с боковыми брусьями 13 тяговой рамы, которая своей передней балкой 7 опи­рается на тягач. Ковш ограничен днищем и боковыми стенками, а в задней части - вы­движной стенкой 2, перемещаемой при разгрузке ковша гидроцилиндрами 1. В перед­ней части ковш закрывается заслонкой 4 с помощью гидроцилиндров 3. Для разработки грунта переднюю заслонку приподнимают и, перемещаясь на ра­бочей скорости, гидроцилиндрами 5 опускают ковш, заглубляя его в грунт. При этом нижний обрез заслонки должен находиться примерно на уровне земли. После заполне­ния ковша его поднимают, закрывают заслонкой и на транспортной скорости перемеща­ют к месту разгрузки. Чаще скреперы используют для отсыпки грунта в насыпи, для че­го после выезда на насыпь ковш опускают, оставляя щель между ножами и поверхнос­тью передвижения, открывают заслонку и, передвигаясь на малой скорости, задней стенкой выталкивают грунт из ковша. При этом задние колеса, перекатываясь по свежеотсыпанному грунту, уплотняют его, Поворот тягача относительно ковша осуществля­ют с помощью гидроцилиндров 6, рабочие полости которых соединены по схеме (рис. 7.34, б), согласно которой поршневая полость каждого гидроцилиндра соединена со штоковой полостью другого гидроцилиндра. Рабочая жидкость поступает от насоса к гидроцилиндрам через гидрораспределитель 18, управляемый винтовой парой 1 7 от ру­левой колонки.

Б ульдозеры являются землеройно-транспортными машинами с отвальным рабо­чим органом. Их основное назначение - послойная разработка грунта с последующим его перемещением перед отвалом по поверхности земли на небольшие расстояния (до 150 м). Бульдозеры применяют для снятия плодородного поверхностного слоя грунта при подготовке строительных площадок; перемещения грунта в зону действия одноков­шового экскаватора при погрузке его в транспортное средство или отвал; разработки не­глубоких каналов с транспортированием грунта в отвалы; зачистки пологих откосов; при сооружении насыпей из резервов; на планировочных работах при зачистке основа­ний под фундаменты зданий и сооружений и планировке площадей и трасс; устройстве и содержании в исправности подъездных дорог, устройстве въездов на насыпи и выез­дов из выемок; для разработки грунта на косогорах; при обратной засыпке траншей и пазух фундаментов; разравнивании грунта в отвалах; штабелировании и перемещении сыпучих материалов; подготовительных работах для валки отдельных деревьев, срезки кустарника, корчевки пней, удаления камней, расчистки поверхностей от мусора, снега; на вскрышных работах, а также в качестве толкачей скреперов. Эффективность работы бульдозера в значительной мере зависит от проходимости базового трактора и его тягово-сцепных свойств.

По номинальной силе тяги и мощности двигателей различают бульдозеры мало­габаритные с силой тяги до 25 кН и мощностью до 45 кВт, легкие - 25... 135 кН и 45... 120 кВт, средние - 135 ... 200 кН и 120... 150 кВт, тяжелые - 200... 300 кН и 150... 225 кВт и сверх-тяжелые - более 300 кН и 225 кВт.

Бульдозерные отвалы, как вспомогательное рабочее оборудова­ние, навешивают на пневмоколесные экскаваторы и другие машины для очистных и планировочных работ в _d составе рабочих процессов этих ма­шин.

Бульдозер (рис. 7.37, а) состоит из базового пневмоколесного или гу­сеничного трактора 8 и навесного ра­бочего оборудования в виде отвала 5 с цилиндрической рабочей поверхнос­тью и ножами 4 в его нижней части, соединенного с базовым трактором шарнирами 1 через два толкающих бруса 2 или универсальную раму 3 (рис. 7.37, в), и гидравлической систе­мы управления отвалом.

Отвал на толкающих брусьях (рис. 7.37, а и б) имеет боковые стенки и установ­лен режущей кромкой ножей перпендикулярно продольной оси машины. Наклон отва­ла в вертикальной плоскости регулируют раскосами 6 либо путем изменения их длины, либо положения места их крепления к отвалу или толкающим брусьям. Управляют от­валом при его переводе из транспортного положения в рабочее и наоборот одним (ма­логабаритные бульдозеры) или двумя гидроцилиндрами 7, питаемыми рабочей жидкос­тью от гидравлической системы базового трактора. Бульдозеры с таким отвалом, назы­ваемым неповоротным, используют в основном на послойной разработке грунтов. У не­которых моделей бульдозеров предусмотрена регулировка наклона отвала в вертикаль­ной плоскости (перекос) (рис. 7.37, г) гидроцилиндром, изменением длины одного рас­коса или места его крепления.

Автогрейдером (рис 7.41) называют землеройно-транспортную маши­ну на пневмоколесном ходу с отвальным рабочим органом, предназначенную для послойной разработки грунтов I и II ка­тегорий и планировки земляных поверх­ностей при строительстве и содержании автомобильных и железных дорог, аэро­дромов, при промышленном, граждан­ском, гидротехническом и ирригационном строительстве. С помощью авто­грейдеров профилируют и планируют поверхности при возведении насыпей высотой до 0,6 м, отрывают и очищают кюветы и канавы треугольного и трапе­цеидального профилей, сооружают корыта для дорожных оснований, перемешивают и разравнивают грунт, щебень, гравий и вяжущие материалы, а также разрушают дорож­ные покрытия при ремонте дорог, расчищают от снега дороги и площади.В зависимости от массы машины и мощности силовой установки автогрейдеры разделяют на легкие (массой до 9 т и мощностью до 50 кВт), средние (до 13 т, до 75 кВт), тяжелые (до 19 т, до 150 кВт) и особо тяжелые (более 19 т, более 150 кВт). По кон­структивному исполнению ходовых устройств они бывают двухосными и трехосными.. По управлению рабочим органом различают автогрейдеры с механиче­ской (обычно легкие автогрейдеры) и гидромеханической системами привода.

Виды свай

Сваи используют для устройства фундаментов под различные здания и сооружения, повышения несущей способности слабых грунтов и укрепления стенок котлована от обрушения.

Классификация свай:

- по характеру работы в грунте: сваи-стойки, опирающиеся на несжимаемые грунты, и висячие, заглубленные в сжимаемые грунты.

- по материалу - железобетонные, бетонные, деревянные, стальные.

- по виду армирования ж/б свай - с напрягаемой и ненапрягаемой продольной арматурой, с поперечным армированием и без него.

- по конструкции - квадратные, прямоугольные, многоугольные, круглые, с уширением и без него, цельные и составные, призматические и конические, пустотелые, сплошного сечения, винтовые сваи-колонны.

- по методам устройства свайных фундаментов - погружаемые и набивные. Погружаемые изготовляют на поверхности земли и затем погружают в грунт в вертикальном или наклоном положении. Набивные сваи устраивают в самом грунте.

Свайные фундаменты, состоящие из нескольких свай, образующих общую группу, наз. свайным кустом, а плиту, которая их соединяет - ростверком.