Механізована розробка ґрунту

При виконанні земляних робіт механізованим способом необхідно забезпечити безпечне і раціональне використання машин, механізмів і устаткування. Найбільш ефективною формою механізації земляних робіт є комплексна механізація, тобто коли всі операції, включаючи і підсобні, виконуються комплектом машин, підібраних по продуктивності і розставлених на робочих місцях у технологічному зв'язку.

Для запобігання аварій і нещасних випадків, роботи необхідно вести відповідно до проектної документації, що містить конкретні рішення по основним питанням безпечного ведення механізованих робіт.

Найбільш розповсюдженими машинами, що використовуються при механізації земляних робіт, є: екскаватори (одноковшеві, ланцюгові скребкові, ланцюгові багатоковшеві, роторні і т.п.), бульдозери, скрепери, кущорізи, розрихлювачі.

При комплексній механізації будівельних процесів повинна завжди узгоджуватись робота машин, що виконують суміжні технологічні операції. У таких випадках при визначенні небезпечних зон необхідно враховувати характер роботи і ступінь взаємодії сусідніх машин.

Машини, що використовуються при розробці траншей і котлованів, необхідно обладнати звуковою сигналізацією, причому значення сигналів повинні бути відомі всім працюючим на даній ділянці. На машині, чи в зоні її роботи, повинні бути вивішені інструкції з експлуатації, попереджувальні написи, знаки безпеки. Для роботи в нічний час машини необхідно обладнати світловою сигналізацією.

Забороняється працювати на несправних машинах. Чищення, змащення і ремонт машин допускається лише після їхньої повної зупинки.

При установці, монтажі (демонтажі), ремонті і переміщенні будівельних машин повинні бути застосовані заходи, що попереджають їх перекидання під дією вітру, власної ваги і з інших причин.

При розробці виїмок із улаштуванням уступів ширина кожного з них повинна бути не менше 2,5 м.

Розробка і переміщення ґрунту машинами (бульдозерами, скреперами й ін.) при русі на підйом чи під ухил, з кутом нахилу більше зазначеного в паспорті машини, забороняється.

При виявленні в розроблюваному ґрунті великих каменів, інших предметів, машину необхідно зупинити і видалити з її шляху ці предмети.

Валуни у нескельних ґрунтах, що знаходяться на поверхні землі в місцях розробки траншей і котлованів, необхідно видаляти до початку земляних робіт тільки в тому випадку, якщо вони є «негабаритними» для землерийних і транспортних машин. Негабаритними вважаються валуни (камені), найбільший поперечний розмір яких перевищує:

- 2/3 ширини ковша — для екскаваторів, обладнаних прямою, чи зворотньою лопатою;

- 1/2 ширини ковша — для екскаваторів, обладнаних драглайном;

- 2/3 найбільшої конструктивної глибини копання — для скреперів;

- 1/2 висоти відвала — для бульдозерів і грейдерів;

- 1/2 ширини кузова — для автосамоскидів, а по масі - половину його вантажопідйомності;.

- 3/4 меншого прийомного отвору — для дробарки (якщо передбачене подальше подрібнення каменю).

Перед початком основних будівельних робіт іноді буває необхідно виконати підготовчі роботи: очистити ділянку від дерев і чагарників, викорчувати пні, розпушити ґрунт. Одночасне проведення підготовчих і земляних робіт не допускається, за винятком особливих випадків, передбачених проектом організації будівництва.

При значних обсягах, підготовчі роботи виконують механізованим способом за допомогою корчувальних машин, кущорізів і розрихлювачів. В основному, це навісне устаткування, змонтоване на тракторі.

Перед початком цих робіт перевіряють справність корчувальних машин, наявність на них захисних огороджень і запобіжних пристосувань. На ділянку, що підлягає корчуванню не допускаються сторонні особи. Необхідно стежити, щоб кріплення канатів на пнях було надійним, що попередить його випадкове зісковзування під час натягування.

Під час ваління дерев на відстані не менше 50 м від місця робіт, у всіх напрямках, необхідно встановлювати попереджувальні знаки безпеки «Прохід і проїзд заборонений — валка лісу!». У процесі роботи кущоріза треба стежити за справністю огородження, що захищає машиніста від травмування деревами і чагарниками, що зрізуються. Працюючі повинні бути в захисних касках.

Найбільш розповсюдженою машиною, призначеною для виконання земляних робіт, є екскаватор. Це основна землерийна машина, що виконує більше 50% всього обсягу земляних робіт у будівництві. На будівельних об’єктах застосовують одноковшеві екскаватори на пневмоколісному чи гусеничному ходу, що можуть швидко переміщатися з одного об'єкта на інший, а також багатоковшеві екскаватори.

При проведенні робіт у котлованах застосовують екскаватори з місткістю ковша від 0,5 до 2 м³.

У залежності від виду змінного устаткування, їх використовують:

- із прямою лопатою - для розробки вибоїв вище рівня стоянки екскаватора, навантажувально-розвантажувальних і планувальних робіт. Ківш при копанні робить рухи «від себе» знизу - нагору;

- із зворотною лопатою - для риття глибоких і вузьких траншей з навантаженням ґрунту як у транспортні засоби, так і у відвал; для зворотної лопати вибій розташовується нижче рівня стоянки екскаватора; ківш на відміну від прямої лопати при наборі ґрунту працює «на себе»;

- із драглайном — для розробки ґрунту нижче рівня стоянки екскаватора; для риття виїмок, зведення насипів;

- із грейфером — для риття вузьких глибоких котлованів, особливо у важкодоступних місцях, а також для навантажувально-розвантажувальних робіт;

- із розрихлювачами (клин-баба і куля-баба) для розпушування мерзлого ґрунту;

- зі шкребком —для засипання траншей;

- зі стругом і корчувачем — для планувальних робіт.

У будівництві найчастіше застосовують екскаватори з прямою і зворотною лопатою, рідше — із грейфером. Вибір екскаватора залежить від глибини і ширини розроблюваної траншеї, від розміщення ґрунту (у відвал чи на транспорт), від ґрунтових умов на місці проведення робіт, а також від термінів будівництва.

Перед початком роботи екскаватор установлюють на спланованій площадці, що має ухил не більше зазначеного в паспорті. Щоб уникнути самовільного переміщення, під гусениці чи колеса підкладають інвентарні упори (підкладки). Забороняється використовувати для цієї мети дошки, колоди, цеглини, камені й інші предмети. Якщо в процесі пересування зустрічаються ділянки зі слабкими ґрунтами, їх підсилюють щитами або настилом з дощок, брусів, шпал. Щити (настили) можна перекладати за допомогою ковша екскаватора, для чого його обладнують спеціальним пристосуванням для захоплення.

Відстань між поворотною платформою екскаватора (при будь-якому її положенні) і виступаючими частинами будинку, споруди, штабелями вантажу, стінкою вибою і т. ін, повинна складати не менше 1 м. При роботі екскаватора забороняється виконувати будь-які інші роботи з боку вибою і знаходитися у радіусі дії стріли плюс п'ять метрів. Під час перерв у роботі екскаватор необхідно відвести від краю виїмки на відстань не менше 2 м, а ківш опустити на землю.

Забороняється змінювати виліт стріли при наповненому ковші, підтягувати за допомогою стріли вантаж, регулювати гальма при піднятому ковші, працювати зі зношеними канатами чи при наявності підтікання в гідросистемі.

У межах будівельного майданчика екскаватор пересувається (якщо відсутня дорога) по заздалегідь обраному шляху, ухил якого не повинен перевищувати установленої величини для даної машини. Стрілу необхідно встановлювати лише по напряму руху, причому ківш має бути порожнім і піднятим від поверхні землі па висоту 0,5—0,7 м.

Якщо кут нахилу місцевості при пересуванні екскаватора більше встановленого паспортними даними, екскаватору забороняється пересуватися своїм ходом. У цьому випадку його переміщають за допомогою тягачів у присутності механіка, виконавця робіт та майстра.

Не рекомендується пересування екскаватора на гусеничному ходу на відстань більше 10 км власним ходом.

При розробці кар'єрів одночасна робота екскаваторів у двох уступах, розташованих один над іншим, забороняється.

Камені, колоди, балки, залізобетонні вироби, великі шматки породи й інші негабаритні предмети забороняється піднімати і переміщати за допомогою ковша чи грейфера (крім матеріалів для пересування екскаватора), тому що це може призвести до перекидання екскаватора.

Транспортні засоби, що очікують навантаження, повинні перебувати за межами небезпечної зони екскаватора. Подавати їх під навантаження і від'їжджати після його закінчення можна тільки після сигналу машиніста.

При роботі одноковшевого екскаватора з прямою лопатою висота вибою визначається максимальною висотою підйому ковша. Але при встановленні екскаватора на дні розроблюваної траншеї чи котловану, пряма лопата може формувати укоси тільки в межах першої третини висоти стріли. Потім вона починає утворювати вертикальну стінку, а у верхній частині вибою дає нависаючий козирок, вільне обвалення якого може призвести до нещасних випадків. При утворенні козирків їх необхідно систематично руйнувати. Це повинні робити тільки досвідчені робітники під безпосереднім керівництвом майстра чи виконроба. Обвалення ґрунту проводять шляхом підкопування піками, насадженими на довгі тичини. Забороняється підкопувати ґрунт лопатою, знаходячись в напрямку сповзання ґрунту.

Для формування укосів у траншеях і котлованах невеликої глибини екскаватор установлюють нагорі виїмки і застосовують зворотню лопату.

При роботі екскаватора зі зворотньою лопатою глибина вибою не повинна перевищувати найбільшу глибину копання відповідно до технічної характеристики.

Опускання стріли на кут більше 45° (відносно площини стоянки) не допускається, тому що подальше збільшення кута приводить до зменшення вертикальної складової піднімальних канатів. Необхідно періодично перевіряти надійність укосу виїмки, обвалення якої може відбутися під дією маси екскаватора.

& Задача 6.1

Визначити безпечне встановлення екскаватора на гусеничному ходу відносно краю бровки котлована глибиною 5 м в супісчаних ґрунтах, коефіцієнт закладання укосу а=0,85, якщо, згідно СНіП ІІІ-4-80 за табл.3, найменша допустима віддаль до підошви траншеї 5,3 м.

Розв’язок:

Визначимо допустиму відстань за формулою оцінювання можливого положення призми обвалення:

Порівнюючи з даними СНіП, де приймаємо більше значення.

Остаточно

При роботі драглайном глибина виїмки не повинна перевищувати найбільшу глибину копання відповідно до технічної характеристики екскаватора. Під час роботи треба періодично перевіряти надійність укосу виїмки. Забороняється кидати ківш на ґрунт і допускати значні його відхилення від стріли. При роботі із «закидуванням» ківш може відхилятися від вертикалі на 15—20°, що вимагає особливої уваги й обережності. Якщо драглайн працює в комплексі з іншими землерийними машинами, найменша відстань між ними повинна бути не менш як сума їхніх найбільших радіусів дії, з урахуванням величини закидання ковша драглайна.

Екскаватори з грейферним устаткуванням допускаються до роботи тільки після того, як буде встановлено, що маса грейфера разом з вийнятим ґрунтом не перевищує вантажопідйомності екскаватора. Для екскаваторів з перемінною вантажопідйомністю, що залежить від вильоту стріли, ця маса не повинна перевищувати вантажопідйомності екскаватора, що відповідає вильоту стріли. Використання грейфера для підйому людей забороняється.

Екскаватори з клин-бабою застосовують для розпушування мерзлого ґрунту при глибині промерзання 0,6—0,7 м, із куля-бабою — при глибині промерзання 0,4—0,5 м. Перед початком робіт небезпечну зону відгороджують у радіусі розльоту осколків мерзлого ґрунту (табл. 6.5). Дальність розльоту зменшується при розпушуванні ґрунту ударними інструментами, що мають гостру форму. Якщо небезпечну зону відгородити неможливо, то встановлюють захисні сітки чи щити безпосередньо в місцях проведення робіт (табл. 6.6)

Таблиця 6.5