цнииомтп ГОССТРОЯ СССР

РУКОВОДСТВО

ПО ПРОИЗВОДСТВУ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ ОДНОКОВШОВЫМИ ЭКСКАВАТОРАМИ

МОСКВА 1976

ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И ПРОЕКТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ ОРГАНИЗАЦИИ, МЕХАНИЗАЦИИ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОМОЩИ СТРОИТЕЛЬСТВУ ГОССТРОЯ СССР (ЦНИИОМТП)

РУКОВОДСТВО

ПО ПРОИЗВОДСТВУ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ

одноковшовыми

ЭКСКАВАТОРАМИ

МОСКВА СТРОЙИЗДАТ 1976

4.2.    Разбивка земляных сооружений, устройство землевозных дорог, отвод поверхностных вод от забоя, а при наличии грунтовых вод — устройство водоотлива или водопонижения, должны быть осуществлены согласно проекту производства работ.

4.3.    Скальные и мерзлые грунты, не поддающиеся непосредственной разработке экскаватором, необходимо предварительно рыхлить. Фронт работ для каждого экскаватора при разработке мерзлых или скальных грунтов следует разделять на две захватки: в пределах одной должно вестись рыхление, а в пределах другой — разработка разрыхленного грунта (рис. 1).

4.4.    Максимальные размеры кусков разрыхленного мерзлого или скального грунта не должны превышать: для экскаваторов, оборудованных прямой или обратной лопатой, — ²/з ширины ковша; для экскаваторов, оборудованных драглайном, — ¹/₂ ширины ковша.

4.5.    Выбор того или иного метода подготовки к разработке мерзлых или скальных грунтов зависит в основном от объема работ, за-строенности рабочей площадки, типа сооружений (котлован, траншея, дорожная выемка, карьер и т. п.), глубины промерзания грунта, срока производства работ, наличия машин и оборудования соответствующих параметров и т. д. Рациональный метод подготовки определяется проектом производства работ.

4.6.    Разработку разрыхленного скального грунта рекомендуется производить, как правило, экскаваторами с емкостью ковша 1 м³ и более. Экскаваторы с ковшом емкостью менее I м³ могут использоваться при разработке скальных грунтов на объектах с малыми объемами работ или при малой высоте забоя при условии соответствующего дробления скальной породы. Негабариты скального грунта перемещаются ковшом экскаватора в выработанное пространство к подошве забоя, где производится их дробление.

5. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ ПО ТЕХНОЛОГИИ ЭКСКАВАТОРНЫХ РАБОТ

5.1. Разработку грунта одноковшовыми экскаваторами в котлованах и траншеях под фундаменты и иные подземные сооружения следует производить с недобором грунта не превышающим величин, приведенных в табл. 3.

При работе экскаваторов с гидроприводом недоборы грунта должны быть сокращены на 30—40%. Разработку иедоборов грунта, как правило, необходимо производить механизированным способом: при зачистке иедоборов дна котлованов — бульдозерами, автогрейдерами, экскаваторами со специальными зачистнымн ковшами, экскаваторами-планировщиками; при зачистке иедоборов дна траншей— бульдозерами и экскаваторами-планировщиками.

ТАБЛИЦА 3

Рабочее оборудование экскаватора Допустимый недобор грунта при емкости ковша экскаватора, м* 0.25 — 0.4 0,5-0,65 0.8— 1 ,25 1 ,5- 2.5 3-5 Прямая лопата 5 10 10 15 20 Обратная лопата 10 15 2 С* — — Драглайн 16 20 25 30 30

11

5.2.    Дно котлованов, траншей и каналов, а также откосы каналов и дорожных выемок при разработке их в скальных грунтах не должны иметь недоборов. После разработки экскаватором взорванной породы производится осмотр и «оборка» получившихся откосов, при этом все отдельные нависающие и неустойчивые куски породы удаляются.

5.3.    При работе па слабых и влажных грунтах для передвижения экскаваторов должны устраиваться инвентарные елани (настилы), изготовляемые из дерева или металла. Примеры щитов из брусьев и двутавровых балок даны на рис. 2 и 3. Перекладка щитов по мере движения экскаватора производится тем же экскаватором.

5.4.    Производство земляных работ экскаваторами в условиях действующих предприятий необходимо выполнять по специальному проекту производства работ, согласованному с дирекцией предприятий.

5.5.    Разработку грунта одноковшовыми экскаваторами при устройстве котлованов и других выемок производят проходками. Число проходок и их параметры определяются технологическими картами на производство экскаваторных работ для каждого конкретного объекта в соответствии с рабочими параметрами применяемого оборудования.

Параметры проходок и забоев должны обеспечивать возможность работы ковшом с наименьшими затратами времени на выполнение рабочего цикла экскавации (наполнение ковша грунтом, поворот к месту выгрузки грунта, разгрузка ковша и поворот к забою).

Для обеспечения указанных требований принимают:

ширину проходок (забоев) с таким расчетом, чтобы экскаватор мог работать при средней величине углов поворота не более 70°;

глубину (высоту) забоев — не меньше длины стружки грунта, необходимой для заполнения ковша с «шапкой» за один прием черпания;

длину проходок — с учетом возможно меньшего числа вводов и выводов экскаватора в забой и из забоя.

5.6.    Число и грузоподъемность транспортных средств, обслуживающих экскаватор, должны быть установлены проектом организации работ в зависимости от емкости ковша экскаватора, дальности перемещения грунта, условии погрузки и укладки грунта и т. п.

5.7.    Рекомендуемая грузоподъемность транспортных средств в зависимости от емкости ковшей экскаваторов и дальности транспортировки грунта приведена в табл. 4.

ТАБЛИЦА 4

Расстояние транспортирования, км Грузоподъемность автомобилей-самосвалов, т, при емкости ковша экскаватора, ма 0.4 0,65 1 1 .25 1 .6 2.5 4,6 0,5 4,5 4,5 7 7 10 1 7 7 10 10 10 12 27 1 .5 7 7 10 10 12 18 27 2 7 10 10 12 18 18 27 3 7 10 12 12 18 27 40 4 J0 10 12 18 18 27 40 5 10 10 12 18 18 27 40

5.8. Требуемое число автосамосвалов в зависимости от емкости ковша экскаватора и дальности транспортирования приведено в табл. 5.

12

Рис. 3. Конструкция еланей для экскаватора ЭКГ-4,6 из двутавровых балок

8=10 / S-ю- 250 т 1000 J _Ш-^

5.9. При погрузке грунта автомобили-самосвалы необходимо ставить под углом 15—25° к оси проходки экскаватора и на таком расстоянии от него, чтобы исключалась необходимость тратить время на «прицеливание*. Место стоянки автомобиля-самосвала отмечается вешкой.

13

6.3. Наибольшая высота забоев при разработке грунта прямой лопатой должна быть равна максимальной высоте резания экскаватора, указанной в табл. 8.

ТАБЛИЦА 8

Емкость ковша, м* Угол наклона стрелы к горизонту, град Наибольшая высота резкиия, м Емкость ковша, м3 Угол наклона стрелы к горизонту, град Наибольшая высота резания, м 0,4 0,65 45 — 60 45 — 60 6,6 —7,8 6,8 —7,8 1 — 1,25 1 ,6—2,5 45-60 45-60 7,8 —9,3 9,3-10.8

6.4. При разработке крепких нетрещиноватых пород с применением взрывных работ высота забоя может быть в 1,5 раза более максимальной высоты резания, указанной в табл. 8.

ПРЕДИСЛОВИЕ

В парке машин для производства земляных работ большое место и по числу, и по значимости занимают одноковшовые экскаваторы, которыми выполняется около 42% общего объема земляных работ.

В настоящее время в строительных организациях имеется свыше 100 тыс. одноковшовых экскаваторов. Поэтому вопросы рациональной организации земляных работ одноковшовыми экскаваторами, применение наиболее эффективных схем производства работ, правильная эксплуатация этих машин и организация их ремонта и технического обслуживания приобретают первостепенное значение.

В предлагаемом Руководстве обобщен опыт передовой технологии и механизации производства земляных работ одноковшовыми экскаваторами, даны рекомендации по повышению их эффективности и снижению затрат ручного труда на земляных работах.

Руководство разработано Отделом организации, технологии и механизации земляных работ ЦНИИОМТП Госстроя СССР (Л. Н. Горелов, А. В. Куртинов, В. Н. Хрулев) при участии отдела эксплуатации строительных машин (В. В. Колесниченко), отдела механизации мелиоративных работ Всесоюзного объединения «Союз-водпроект» Министерства мелиорации и водного хозяйства СССР (Т. А. Чапурская, И. А. Зуевская) и отдела горных и земляных работ проектного и научно-исследовательского института «Гидропроект» им. С. Я. Жука Министерства энергетики и электрификации СССР (А. В. Горьков).

Общее редактирование выполнено Л. Н. Гореловым и В Н. Хру-левым.

При подготовке Руководства использованы материалы ВНИПИИ Стромсырье.

Руководство рассчитано на инженерно-технических работников проектных, научно-исследовательских и строительных организаций, занимающихся вопросами технологии и механизации производства земляных работ в различных областях строительства.

1. ВИДЫ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ,

ВЫПОЛНЯЕМЫХ ОДНОКОВШОВЫМИ ЭКСКАВАТОРАМИ

1.1.    В настоящем Руководстве рассматриваются вопросы использования одноковшовых экскаваторов при возведении промышленных, гражданских, дорожных, гидротехнических, ирригационных, мелиоративных и других земляных сооружений, а также при вскрыше карьеров и добыче строительных материалов.

1.2.    Одноковшовые экскаваторы позволяют путем замены одного вида рабочего оборудования другим выполнять следующие виды земляных работ:

разработку грунта в котлованах под фундаменты и подземные части зданий и сооружений;

разработку грунта в траншеях для укладки кабелей, трубопроводов и других подземных коммуникаций;

разработку грунта в выемках и каналах;

отсыпку насыпей из боковых резервов;

планировочные и зачистные работы;

рыхление мерзлых грунтов и дробление негабаритов скальных пород;

вскрышные и погрузочно-разгрузочные работы;

обратную засыпку и уплотнение грунта в пазухах, котлованах, траншеях;

очистку каналов и отстойников от наносов в процессе их эксплуатации и для других работ.

1.3.    Широкое применение одноковшовых экскаваторов на земляных работах обусловлено тем, что они являются наиболее универсальными землеройными машинами, могут применяться в различных грунтовых условиях: на разработке выемок различных размеров и объемов, при разработке грунта из-под воды и — что пока еще не могут быть заменены полностью специализированными машинами, созданными целевым назначением для устройства различных земляных сооружений.

1.4.    При достаточной величине рабочих параметров экскаваторов разрабатываемый грунт укладывается непосредственно в кавальеры, отвалы или насыпи. Если эти параметры недостаточны то необходимо предусмотреть транспортировку грунта.

1.5.    При проектировании и строительстве земляных сооружений выбор наиболее рационального варианта производства земляных работ следует производить с учетом геологических и гидрогеологических условий, вида сооружений, объема работ и фактического наличия парка машин на основе технико-экономических расчетов.

2. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОДНОКОВШОВЫХ ЭКСКАВАТОРАХ

2.1.    Одноковшовые экскаваторы различаются по назначению; по типу подвески рабочего оборудования; по величине емкости ковша; по типу ходового устройства; по степени ограничения поворотного движения рабочего оборудования.

2.2.    По назначению различают экскаваторы универсальные и специальные. Универсальные экскаваторы могут быть оснащены несколькими видами рабочего оборудования. Специальные экскаваторы имеют только один вид рабочего оборудования.

4

2.3.    По типу подпески рабочего оборудования различают экскаваторы с гибкой и с жесткой подвеской. Гибкая подвеска рабочего оборудования предусматривает подвешивание рабочего оборудования с помощью канатов. Жесткая подвеска рабочего оборудования (шарнирно-рычажного или телескопического) предусматривает применение гидравлического привода.

2.4.    По величине емкости ковша одноковшовые экскаваторы делятся на 7 размерных групп.

Размерная группа экс скватора	1	2	3	4	5	С	7
Емкость ковша, м* (не менее)	0,15	0,25	0,4	0,65	■	1,6	2.5

2.5.    По типу ходового устройства различают экскаваторы: гусеничные. пиевмоколесные, автомобильные (на шасси серийных автомобилей или специального типа) и плавучие..

2.6.    По степени ограничения поворотного движения рабочего оборудования экскаваторы делятся на две группы:

полноповоротные. в которых платформа с рабочим оборудованием может быть повернута в горизонтальной плоскости на любой угол;

неполиоповоротные. в которых угол поворота платформы с рабочим оборудованием гз горизонтальной плоскости ограничен (обычно в пределах 180—270°).

2.7.    Для производства земляных работ одноковшовые экскаваторы оборудуются следующими видами сменного рабочего оборудования: прямая лопата, обратная лопата, драглайн, грейфер, струг, а также оборудованием, не связанным непосредственно с производством земляных работ: копер, кран.

3. ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ И ВЫБОР МАРКИ ЭКСКАВАТОРА

3.1.    При производстве земляных работ выбор типа экскаватора, его марки и вида рабочего оборудования производят исходя из грунтовых, климатических условий, объемов и сроков производства работ, параметров земляных сооружений, дальности транспортирования грунта, стесненности фронта работ и ряда других факторов.

3.2.    Экскаваторы на гусеничном ходу должны применяться:

на сосредоточенных объемах земляных работ, когда не требуются частые перебазировки;

при работе на слабых грунтах, когда небольшое удельное давление на грунт и равномерное распределение его на опорной поверхности создают благоприятные условия для устойчивости экскаватора при работе и передвижении;

при разработке скальных грунтов, где пневматические шины быстро выходят из строя.

3.3.    Экскаваторы на пневмоколесном ходу целесообразно применять:

на грунтах с высокой несущей способностью;

на рассредоточенных объемах работ;

5

для работы в городских условиях, где требуется частая перебазировка собственным ходом по асфальтовым покрытиям.

3.4.    Экскаваторы на базе спецшассн автомобильного типа должны применяться на рассредоточенных работах (дорожные работы, строительство опор линии электропередач, строительстве магистральных трубопроводов и т. п.).

3.5.    Экскаваторы навесные на гусеничных и пневмоколесных тракторах, обладающие лучшей проходимостью, чем экскаваторы на гусеничном и пневмоколесном ходу, должны применяться для работы в условиях бездорожья и на рассредоточенных работах.

3.6.    Одноковшовые экскаваторы преимущественно должны применяться при разработке предварительно разрыхленных скальных пород, мерзлых и плотных грунтов (трепел, мел, сланцевая глина), а также моренных и других неоднородных грунтов с валунами и различными включениями. Разработка мерзлых грунтов без предварительного рыхления допускается

таблица I для экскаваторов с ковшами емкостью 0,5—0,65 м³ при промерзании на глубину до 0,25 м, а экскаваторов с ковшами емкостью 1 — 1,25 м³ — при промерзании на глубину до 0,4 м.

3.7. Выбор экскаваторов в зависимости от объемов работ на объекте можно производить по табл. I.

3.8. В табл. 2 приведены виды выполняемых работ, а также условия их производства в зависимости от используемого рабочего оборудования экскаваторов.

4. ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ

4.1. Перед проведением экскаваторных работ необходимо: выполнить разбивочныё работы, обозначив границы разработки выемок и укладки грунта, вынести и закрепить оси земляных сооружений и в случае необходимости установить дополнительные реперы;

произвести срезку кустарника, мелколесья, корчевку пней, удаление камней и срезку грунта растительного слоя;

выполнить работы по устройству съездов, выездов и временных землевозных дорог (при разработке грунта в транспорт);

обеспечить телефонную или радиосвязь с местами разработки грунта, отвалами, с диспетчерским пунктом, а также освещение в ночное время забоев и мест укладки i руита;

заготовить переносные щиты-слани при работе в топких и вязких грунтах;

обеспечить отвод поверхностных вод от забоя, а при наличии грунтовых вод — устройство водоотлива или водопоиижения; обеспечить запас топлива и смазочных материалов; построить временные бытовые помещения;

организовать ремонтный пункт для производства текущих и аварийных ремонтов;

обеспечить подводку электроэнергии при применении экскаваторов с электроприводом;

организовать работы по подготовке к разработке скальных и мерзлых грунтов.

6

3

Рис. I. Схема разработки выемки в мерзлых грунтах одноковшовым экскаватором, оборудованным прямой лопатой, с перемещением грунта в насыпь самосвалами

ш й    ~??^Х?'^ГПЛОТ.!'^{я Ю|1|ЯЯ} “»и'ии«: J — аатосамосвал:-» — оаиокоашопыА экскаватор с вркмоА лопатоА: 1 — вурояа» «»•

участок'    нермшо ,рун^.^Р“рм"мГс-^ГРУНГ*^; ‘‘~*^ЧЯС'°' >"^{лотнеии}* W«a; *“У««ок рааработки и шмруж» .py«.; и-