Машины для бестраншейной разработки грунта.

Применяют при прокладке трубопровода проходящих под магистралями автомобильных и железных дорог. Способы проходки (рис.25):

 

Рис.25.

1) Отверстие, образуется без удаления грунта, то есть происходит уплотнение всего грунта вокруг отверстия (прокол или прокалывая грунта), наконец трубы одевается наконечник и трубе вместе с наконечником сообщается вращение при помощи гидравлических канатов, электрических лебедок, тракторов и вибрационных устройств. Труба может быть без наконечника, то есть открытая в этом случае часть трубы на глубину 1,5- 2 м забивается грунтов, впереди трубы обязуется ядро уплотнения, которая выполняет роль наконечника при дальнейшем движении трубы.

2) При прокалывании часть грунта попадает в трубу, а остальная часть грунта уплотняется, в этом случаие конец трубы открыт или на него надевается наконечник с отверстием, в процессе продвижения трубы грунт удалится из нее с помощью специальных желонок и других устройств. Это способ называется продавливание (рис.25, б).

3)Перед проталкивание трубы грунт разрабатываем методом гидромеханизации.

Сопротивление прочных грунтов прокалывания или пробиванию, очень велико и прочность труб может оказаться не достаточной и они могут изогнуться поэтому для таких грунтов следует применять метод бурения.

 

Оборудование для свайных работ.

Для устройства искусственных оснований и при возведение временных перемычек грунт погружают сваи или металлический шпунт. Сваи (шпунт) погружаются следующими способами:

l забивкой ;

l вибрацией;

l вдавливание;

l ввинчивание;

l забивкой с подмывом грунтом водой;

Наиболее распространены забивка и вибрационные погружения. При забивке преодолеваются сопротивление погружению в грунт, а так же сопротивление трению свай о грунт для внедрения свай не обходимо, что бы работа каждого удара была не меньше определенной величины иначе при ударах будут происходить только упругие деформации и сваи не внедрятся в грунт, при этом величина необходимой работы каждого удара для забивки свай зависит от сечений последней и свойств грунта, чем больше сечений, тем больше должна быт работа удара. Минимальная величина работы удара возрастает с увеличением глубины внедрения, так как повышается сила трения.

Машина для забивка свай называется сваебойной. Она состоит из подъемного и силового оборудования, свайного молота и копра, на котором монтируются это оборудование.

Свайные молоты бывают дизельные и электрические. Для забивки свай наиболее широко применяют штанговые трубчатые дизель молоты, работа штангового дизель молота (рис.26) основана на следующем принципе:

Рис.26.

На копровой оси сбрасывается цилиндр 3, в результате чего воздух в цилиндре сжимается. В это время через форсунку 2 в поршне цилиндр впрыскивает топливо (дизельное), которое воспламеняется под действием температуры сжатого воздуха, цилиндр подбрасывается вверх после чего цикл повторяется, топливо подается насосом 5 , который приводиться в движение падающим цилиндром. Давление передаваемым поршнем при падении цилиндра используются для забивки свай. Дизель молот подвешен на канате копровой установки.

Свайные дизель-погружатели.

Состоят из вибро-возбудителя направленного действия, который закрепляется непосредственно на наголовнике. Для повышения эффективности применяют вибропогружатели с дополнительными …

Рис.27.

Копровые установки.

Копры служат для установки и поддержания свай в процессе из забивания, для поддержки молотов, установки лебедок.

Различают виды копры:

· краны-копры, в которых использованы грузоподъемные строповые крюки;

· Копры предназначенные для погружения свай на местности покрытые водой и для других работ (рис.28);

Рис.28.

При разработке мерзлого грунта обычными машинами их производительность значительно ниже, чем при разработке талых грунтов. Лучшие результаты по производительности стоимости и металлоемкости дает рыхление мерзлых грунтов на тракторах 300-750 кВт с отвозкой разрыхленного грунта, самоходными скреперами, усиленной конструкцией, емкостью ковша 30 м3 и выше.

Существует различные механические способы разрушения мерзлых грунтов. Разрушение грунта при помощи клиньев и шаров большого веса (рис.29).

Рис.29.

Которые подвешиваются на подъемных канатах экскаватора или гусеничных кранов, и сбрасываются с высоты 5-8 метров. Шары рекомендуется применять при разработке песчаных и супесчаных грунтов. Клинья при разработке глиняных. Эти способы применяются только при отсутствии современного оборудования, так как малопроизводительны, при этом способе увеличивается износ экскаваторов и особенно износ канатов лебедок, из-за больших динамических нагрузок.

Откол крупных глыб с помощью рабочего оборудования навешенного на трактор или экскаватор. Оборудование представляет собой клин внедряемый в грунт под действием собственного веса или гидромолот (рис.29, г).

Резанье грунта с помощью дисковых пил цепных баров и приспособленных для разработки мерзлых грунтов роторных экскаваторов (рис.30).

Рис.30.

Навесное оборудование в виде дисковых пил применяют для нарезки щелей шириной 30-35 мм на всю глубину промерзания или на 0,7 этой глубины, щели нарезают так что бы расстояние между ними составляло 0,8-1 метр. Это дает возможность разрабатывать грунт между щелями (отрывать глыбы) экскаватором. Недостатков в применение дисковых пил является то, что они могут углубляться в грунт не больше, чем на 0,4 диаметра. Наиболее широкое распространение получило навесное оборудование в виде режущих цепей( цепных баров) (рис. 30, а). В качестве рабочего органа служит цепь на которой закреплены резцы. Цепи приводятся в движение от вала отбора мощности при помощи редуктора установленного на тракторе. Преимущество таких установок по сравнению с исковыми пилами состоит в том, что цепями можно нарезать щели большой глубины (до 2 метров и более). Со скоростью резанья 2-2,5 м/с. Рабочая скорость движения машины 30-70 м/ч. Недостаток значительные потери на трение в цепях достигающие 60% общей потребляемой мощности. Быстрый износ цепей и необходимость извлечения глыб другой машиной. Для заглубления режущей цепей в грунт и фиксирования их в определенном положении применяют напорный механизм представляющий собой гидроцилиндр закрепленный на кронштейне при помощи цапф, благодаря такому краплению гидроцилиндр может поворачиваться по мере поворота режущей цепи, а так же служит для опускания и ее подъема. Применяют диско-фрезерные машины(рис.30, б). Они состоит из тягача и навесного оборудования, фреза 3 приводиться во вращение о коробки отбора мощности. Вращение передается через карданный вал и редуктор. Подъем и опускание фрезы, а так же создание опорного усилия осуществляется гидроцилиндром 2.

Из обычных землеройных машин для разработки мерзлого грунта применяют:

1) траншейный, ковшовый экскаватор продольного капания

2) роторный траншейный экскаватор. Однако их рекомендуется применять только при случайный работах на небольших объектах, так как они обладают при разработке мерзлых грунтов низко производительностью ( 0,1-0,2 их нормальной производительностью).

 

Машины для уплотнения грунта.

 

Большинство земляных сооружений уплотняются искусственно, так как насыпные грунты не имеют требуемой плотности и равномерности последующей осадки. Различают следующие способы уплотнения грунтов:

· Укатывание;

· Трамбование;

· Вибрации;

Для уплотнения связных и мало связных грунтов - суглинков и супесей. Может быть рекомендован способ укладки. Песчаные, гравелистые и гаечные лучше всего трамбование и вибрацией.

Машины для уплотнения грунтов классифицируются на следующие группы:

· катки статического действия;

· с пневмоническими шинами;

· с вибровальцами;

· трамбующие машины с вальцами;

· с падающим грузом;

· с трамбующими плитами;

· с виброплитами;

Основные из этих машин показаны на рис.31.

 

Рис.31.

По способу передвижения катки подразделяют на:

· Прицепные;

· самоходные;

· полуприцепные;

Самоходные катки с гладкими вальцами (рис.31, а) делят на:

· легкие (массой 2-5 т);

· средние (6-9 т);

· тяжелые (9-15 т);

Прицепные и полуприцепные катки на пневмо-машинах выпускаются массой, вместе с балластом, от 10-100 т. Вибрационные самоходные катки имеют массу 1,4-6 т без балласта, и до 8 тонн с балластом.

Для уплотнения грунта не обходимо на поверхности создать такие удельные давления(напряжения), что бы после снятия нагрузки остался деформированным, но при этом эти напряжения не должны превышать предел прочности грунта, от 0,9-1 придела прочности грунта. По мере уплотнения увеличивается прочность грунта, поэтому для повышения эффективности требуется повышение удельных давлений. При этом приходиться давать нагрузки на грунт несколько раз. Что бы повысить эффективность его следует вести группой катков: в начале уплотнять легкими катками, а затем тяжелыми. Однако грунты высокой плотности рекомендуются уплотнять одними тяжелыми катками.

 

 

Грузоподъемные машины.

Этими машинами поднимают и перемещают различные строительные материалы по вертикали или по пространственной трассе, изменяющиеся горизонтальном и вертикальном направлении. С помощью этих машин монтируют основные строительные конструкции во всех видах строительства, а в промышленном строительстве технологические оборудование. Многие из этих работ сочетаются со строповкой и пакетированием грузов, их подталкиванием к грузоподъемному устройству и другими такими же работами.

Работаю грузоподъемные машины чаще всего циклично. Грузоподъемные машины делятся на 3 группы:

1) вспомогательные (простые машины и механизмы) - домкраты, лебедки и тали;

2) подъемники- машины перемещающее грузы в ковшах, клетях, кабинах или на площадках движущихся в жестких направляющих;

3) Краны - наиболее сложные и универсальные грузоподъемные машины для подъема, перемещения по пространственной трассе и подаче грузов и монтажа конструкций;

Домкраты, лебедки, тали.

Могут иметь ручной, электрический, гидравлический или пневматический привод. Устройства с ручным приводом основаны на том, что человек прикладывает сравнительно малое усилие( 160Н, но не более 200Н) может поднимать значительный груз.

Домкраты обычно используют для подъема груза на небольшую высоту, причем воздействуют на груз с низу. Виды домкратов показаны на рис.32.

Рис.32.

Домкраты делят на:

· Ручные (рис.32, б) грузоподъемность до 60 т, высота 0,3 м;

· винтовые (рис.32, а) грузоподъемность до 50 т, высота о,35 м;

· гидравлические (рис.32, в) от 50 до 500 т, высота 0,15-0,2 м);

· беспоршневые (рис.32 г);

Домкраты с ручным приводом обладают грузоподъемностью, которая определяется передаточным отношением от механизма привода к исполнительному органу (штоку домкрата) и КПД механизма.