Toprak gelişimi nedir. Toprak geliştirme yöntemleri. sürekli ekskavatörler

için makineler toprak işleri

İLE kategori:

hafriyat makineleri

hafriyat makineleri

İnşaat mühendisliğinde toprak işleri için makineler, yoğun, kayalık ve donmuş toprakları gevşetmek, şantiyeleri planlamak, yollar ve araba yolları için temel hazırlamak, bina ve yapıların temelleri için temel çukurlarını kazmak, kentsel iletişim kurarken açık bir şekilde hendek kazmak ve yeraltı yapılarının inşası, çukur ve çukurların kazılması, toprak işlerinin taban ve yamaçlarının temizlenmesi, dolgu temellerin inşası ve döşenmesi, iletişim, toprak sıkıştırma vb. Sonrası çukurlar ve hendekler.

Makineler toprak gelişimini üç ana yolla gerçekleştirir:
toprağın diziden pasif ve tahrikli (aktif) kesme elemanları - bıçaklar, dişler, sıyırıcılar, kamalar, kesiciler, kesiciler vb. ile ayrıldığı mekanik;
hidromekanik, toprağın 6 MPa'ya kadar bir basınç altında bir hidrolik monitör yardımıyla yönlendirilen bir su jeti ile veya önceden tahrip edilmiş (bir hidrolik monitör veya kesici tarafından) toprağın emilmesiyle açık bir yüzde tahrip edildiği hidromekanik bir toprak tarama pompası ile bir nehir veya rezervuarın dibi;
toprağın (kaya) tahribatının, genişleyen yanma ürünleri (gazlar), patlayıcıların baskısı altında meydana geldiği patlayıcı.

Bazen kombine toprak geliştirme yöntemleri kullanılır, örneğin patlayıcı (ön gevşetme) mekanik ile kombinasyon halinde (bıçak veya kova çalışma gövdesi olan bir hafriyat makinesi tarafından sonraki geliştirme).

Halihazırda inşaattaki hafriyat işlerinin yaklaşık %95'i mekanik olarak gerçekleştirilmektedir.

Hafriyat işleri yaparken, amaç, tasarım ve çalışma prensibi bakımından farklı olan ve aşağıdakilere ayrılan çok çeşitli makineler kullanırlar: - makineler hazırlık çalışmaları; – hafriyat ve nakliye; - ekskavatörler; - delme; - iletişimin kazısız döşenmesi için; – hidro için mekanik geliştirme toprak; - toprak sıkıştırma için.

Hafriyat makineleri - tek kepçeli ve çok kepçeli ekskavatörler, hafriyat makineleri - buldozerler, sıyırıcılar, greyderler, greyder asansörleri; haddeleme, tokmak ve titreşimli hareket prensibi ile çalışan toprak sıkıştırma makineleri - silindirler, tokmaklar, titreşimli makineler.

hafriyat makineleri

Tek kepçeli ekskavatörler toprağı kazar ve kepçenin hareketi ile hareket ettirir. Kovaya giden kuvvet, motordan şanzıman aracılığıyla iletilir. Aynı zamanda, ekskavatörün kendisi yerinde kalır (tek kepçeli ekskavatör) veya yavaş hareket eder (kova hendek).

Ekskavatörler toprağı kısa mesafelerde hareket ettirir (sadece çalışma gövdesinin uzunluğu). Toprağı kazmak ve hemen çöplüğe göndermek veya uzun mesafelerde nakliye sırasında toprağı kazmak ve araçlara yüklemek için kullanılırlar.

Kovalı ekskavatörler (Şekil 10), zincirli ve döner çalışma gövdeli hendek ekskavatörlerine ayrılmıştır. Açık ocak madenciliğinde ve diğer toprak işleri türlerinde aşırı yük ve madencilik operasyonları için tasarlanmış zincirli ekskavatörler ve kepçeli ekskavatörler de vardır.

Tek kepçeli ekskavatör, en yaygın ve çok yönlü hafriyat makinesidir. Şasi, döner tabla, çalışma ekipmanından oluşur. Döner tablaya bir veya daha fazla motor monte edilmiştir.

Tek kepçeli bir ekskavatörün çalışma ekipmanı, zemin geliştikçe ekskavatörün yüzünde ve şantiye içinde kısa mesafeler için hareket etmek üzere tasarlanmıştır. Tek kepçeli ekskavatörlerin alt takımı tırtıl, pnömatik tekerlek, yürüyüştür. Özel işler için dubalara monte edilmiş yüzer ekskavatörler kullanılır.

Tek kepçeli ekskavatörlerin paletli alt takımı, hızla aşındığı ve kullanılamaz hale geldiği için uzun mesafelerde uzun süreli hareket için tasarlanmamıştır. Bu nedenle, 15 km'den daha fazla bir mesafede, paletli ekskavatörler, özel araçlarla römorklar üzerinde taşınır. demiryolu veya su yolları.

Pirinç. 10. Hendek kepçeli ekskavatör: a - zincir çalışma gövdeli, b - döner çalışma gövdeli

0,2-0,4 m3 kepçe kapasitesine sahip pnömatik tekerlekli tek kepçeli ekskavatörler, kendi güçleriyle uzun mesafelerde yüksek hızda hareket edebilir ve küçük miktarlarda iş yapmak için yaygın olarak kullanılır.

Yürüyen ekskavatörler hareket için geri çekilebilir kayaklara sahiptir. Yürüme darbesi, yumuşak topraklarda çalışmak üzere tasarlanmış yüksek güçlü ekskavatörlerde kullanılır.

Şasi çerçevesine ekskavatör döner çerçevesine sahip bir döner cihaz monte edilmiştir. Döndürme cihazı, iki dairesel ray arasına yerleştirilmiş makaralardan veya bilyelerden oluşur ve bilyeli veya makaralı yatak olarak çalışır. İki dişli yardımıyla dönen üst halkaya bir döner tabla yerleştirilmiştir. Küçük dişli, platforma monte edilmiş yataklarda döner. Büyük dişli çark, alt takımın çerçevesine sabitlenmiştir.

Döner tabla motor, şanzıman, sürücü kabini ve çalışma ekipmanı.

Yapılan işe bağlı olarak, şekil 1'de gösterilen tek kepçeli ekskavatörlere çeşitli çalışma ekipmanları kurulur. on bir.

Düz bir kürek, çoğunlukla toprağı kazmak ve onu damperli kamyonlara veya toprak taşıma arabalarına, demiryolu platformlarına veya bir çöplüğe yüklemek için kullanılan ana çalışma ekipmanı türüdür. Ön kepçe yerine bir beko takılabilir ve çoğu evrensel ekskavatör, bir bekoyu monte etmek için bir kova, bir tutamak, bir ok ve ön kepçe blokları kullanır.

Boru döşemek için çukurlar ve hendekler kazarken bir beko kullanılır.

Dragline, toprağı geliştirmek ve bir çöplüğe yüklemek için kullanılır.

Kova, boşaltma ve boşaltma sırasında tam olarak belirlenmiş bir yere (örneğin, bir araba gövdesi) sallanan halatlar üzerinde asılı olduğundan, toprak çekme halatıyla araçlara nadiren yüklenir. Bir dragline yardımı ile çukurlar ve kanallar yırtılır, demiryolu setleri rezervden boşaltılır ve mineraller çıkarılır.

Yapıların montajı için inşaatta çekme halatı bomlu bir ekskavatör vinci kullanılır.

Belirtilen değiştirilebilir çalışma ekipmanı türlerine ek olarak, ekskavatörler aşağıdaki ekipmanlarla birlikte kullanılır:

yükleme ve boşaltma işlemleri ve kuyuların geliştirilmesi için kepçe; güdük sökücü; planlama için pulluk; çukurlar için kazıyıcı ve dolgu malzemesi.

Ek olarak, toprağı sıkıştırmak için bir tokmak plakası, bir metal bilye veya donmuş toprakları, eski yol yüzeylerini ve yıkılacak binaları kırmak için bir kama-çekiç ekskavatör bomuna asılabilir.

Pirinç. 11. Evrensel kürek ekskavatörün değiştirilebilir çalışma ekipmanı

Üniversal inşaat ekskavatörleri üretilmektedir. çeşitli boyutlar 0.15 ila 2.5 m3 kapasiteli kovalarla ve yapılan işin miktarına bağlı olarak kullanılır.

Geniş paletli ve yürüme parkurundaki açık ocak ve aşırı yük tek kepçeli ekskavatörler, 2 ila 25 metreküp veya daha fazla kapasiteli kepçelerle üretilmektedir. Örneğin, ESH 25/100 ekskavatör, 25 m3 kapasiteli bir kepçeye ve 100 m bom uzunluğuna sahiptir.

Bu makineler öncelikle açık ocak madenciliği için tasarlanmıştır ve bu eğitimde ele alınmamıştır.

Kepçe kepçesinin geniş manevra kabiliyeti ve dişler üzerinde geliştirilen önemli kuvvetler, katı kapanımlara sahip heterojen toprakların geliştirilmesi için kepçeli ekskavatörlerin kullanılmasını mümkün kılar. Homojen zeminlerin geliştirilmesi için kepçeli ekskavatörler büyük başarı ile kullanılmaktadır.

Her iki tip ekskavatörün kesintisiz çalışması için, topraktaki katı kapanımların boyutu, kepçe genişliğinin 0.20-0.25'ini geçmemelidir. Büyük boyutlardaki kapanımlarla, kepçe tekerlekli ekskavatörler çalışamaz ve kepçe tekerlekli ekskavatörlerin performansı düşer.

Uygun koşullar altında (homojen toprak, aynı tür iş, vb.), kepçe tekerlekli ekskavatörlerin kullanılması tavsiye edilir. Ek olarak, bir kepçe tekerlekli ekskavatörün kontrolü, sürücünün sürekli katılımını gerektirirken, kepçe tekerlekli bir ekskavatörün kontrolü, sadece periyodik müdahale gerektirdiğinden, neredeyse otomatiktir. makinenin çalışması.

hafriyat makineleri

Hafriyat makineleri arasında buldozerler, sıyırıcılar, greyderler, pulluk hendekleri ve diğer bazı makineler bulunur.

Hafriyat makineleri, tekerlekli veya paletli bir traktör ile çekilir veya monte edilmiş çalışma ekipmanından oluşur. Bu makineler toprağı keser, hareket ettirir ve döşer ve aynı zamanda planlama işlerini de yürütür.

Toprağın kesilmesi ve taşınması, yalnızca makineler hareket halindeyken ve çalışma gövdesinin traktöre göre konumu değişmeden veya hemen hemen değişmeden yapıldığında ve ayrıca çekiş kuvvetinin hemen hemen değişmediği durumlarda, hafriyat makineleri, hafriyat makinelerinden farklıdır. Traktörün toprağı kesmek ve taşımak için kullanılır.

Bu makineler, basit bir yapı, yüksek verimlilik ile karakterize edilir, böylece kazı maliyeti düşüktür. Bu nedenle, bu tür makineler her yıl ülke ulusal ekonomisinde daha fazla kullanılmaktadır.

Hafriyat makineleri, çeşitli toprak işleri yapabildikleri ve toprağı çeşitli mesafelerde taşıyabildikleri için çok yönlü makinelerdir. Ancak çamur, yağmur ve gevşek kum koşullarında kullanılamazlar.

Toprak sıkıştırma makineleri

Toprak sıkıştırma aşağıdaki şekilde gerçekleştirilir: - statik basınçla - düz, oluklu, kam silindirli silindirler veya pnömatik lastikli silindirler; - çalışan gövdelerin kurcalanması darbeleri - tokmaklar; - titreşim - titreşim makineleri yardımıyla.

Römork makaraları, bir çerçeve, kaynaklı veya dökme içi boş bir tambur ve bağlantı cihazlarından oluşur. Tambur, içine balast yüklemek için kapaklarla donatılmıştır, bu da silindirin ağırlığını arttırır ve toprağı daha derin bir şekilde sıkıştırmayı mümkün kılar (Şekil 12).

Tambur, çerçeveye monte edilmiş kaymalı yataklarda döner. Römork makarasının düz tamburu, tambura takılan çelik jantlara bağlı kamlarla donatılabilir.

Tamburu temizlemek için bir kazıyıcı, iki bağlantı cihazı - ön ve arka - ve ek silindirleri takmak için köşelerde çıkarılabilir eşarplar pistin çerçevesine monte edilmiştir. Genellikle birbirine bağlı iki silindirle, bazen üç silindirle ve daha az sıklıkla beş silindirle çalışırlar. Kam silindirleri toprağı 0,25-0,3 m derinliğe kadar sıkıştırır, ancak 4-6 cm'lik küçük bir üst toprak tabakası sıkıştırılmamış halde kalır.

Taze dökülen toprak, pnömatik sıyırıcılar ve damperli kamyon lastikleriyle yeterince iyi sıkıştırılır. Bu durumda, toprak küçük katmanlar halinde dökülmelidir.

Düzgün toprak sıkıştırma için, bazı silindirler ayrı bir pnömatik tekerlek süspansiyonu ile yapılır, yani, kendi yükü olan her tekerlek, olduğu gibi bağımsız bir römorktur.

Pirinç. 12. Çekilir kam silindiri:
1 - traktör. 2 - çerçeve. 3 - tambur, 4 - kamlar, 5 - sıyırıcılar, 6 - kapak

Tokmaklama makineleri, toprağı 0,6-2,5 m derinliğe kadar sıkıştırır ve haddeleme yönteminin kullanılamadığı durumlarda, örneğin sıkışık koşullarda kullanılır. Bu sıkıştırma yönteminin dezavantajı, yapıların, binaların, kanalizasyon ve zemine döşenen diğer boruların vs. yakınında sallanarak toprağa zarar verme olasılığıdır. Avantajı, toprağın çok derine sıkıştırılması olasılığıdır.

Pirinç. 13. Titreşimli toprak sıkıştırma makinesi:
a - Genel form, b - işin şeması; 1 - plaka, 2 - motor, 3 - şaft, 4 - ağırlıklar

Toprak, üzerine yük yerine 1.5-4 ton ağırlığında özel bir plakanın asıldığı, dönüşümlü olarak kaldırılan ve atılan, dakikada 10-20 vuruş yapan bir ekskavatör vinci yardımıyla sıkıştırılarak sıkıştırılabilir. zemin.

T-100 traktörüne bağlı donanım da kullanılmaktadır. Bu makinenin çalışma gövdesi, traktörün arkasında halatlara asılmış iki kare plakadır. Plakaların dönüşümlü olarak kaldırılması ve boşaltılması, traktör radyatörünün önüne monte edilen krank açma mekanizmaları ile gerçekleştirilir. Bu mekanizmalar, motorun krank milinden bir dişli kutusu aracılığıyla tahrik edilir.

Titreşimli makineler, gevşek, taze dökülmüş kohezyonsuz toprakların yanı sıra kumlu tınları ve tınları sıkıştırmak için kullanılır.

Titreşim, birkaç dönen dengesiz parçadan oluşan bir vibratör tarafından üretilen küçük bir genliğe sahip salınımları ifade eder. Dengesizlikler döndüğünde, içinde döndükleri gövde salınım yapar. Gövde titreşimleri zemine iletilir ve zemin parçacıklarının hareketine neden olur ve bunun sonucunda zemin sıkıştırılır.

Titreşimli makineler çekilir ve kendinden tahriklidir. Titreşimli kendinden tahrikli makine, titreşimli bir plakadan, orta dengesizlikleri iki aşırı dengesizliğin dönüşünün tersi yönde dönen tek şaftlı dört dengeli vibratörden oluşur (Şekil 13).

Sürücü, özel bir dişli kullanarak diğerlerine göre bazı dengesizliklerin konumunu manuel olarak değiştirerek, titreşimli plakanın titreşimlerinin büyüklüğünü ve yönünü ayarlayabilir ve böylece makinenin hareket yönünü değiştirebilir.

Çekilir titreşimli silindir, çeki demirli bir çerçeve, çerçeveye monte edilmiş bir motor ve içine bir vibratör monte edilmiş bir tamburdan oluşur. Motor, vibratöre bir V-kayış tahriki ile bağlanmıştır.

Yolların yapımındaki ana toprak işleri şunlardır: bentlerin inşaatı, kazılarda toprağın geliştirilmesi, rezervler ve hendekler, bitirme işleri, köprü destekleri için temel çukurlarının hazırlanması ve ayrıca planlama çalışmaları. Toprak işleri konsantre ve doğrusal olarak ayrılmıştır.

Konsantre çalışmalar, yapay yapılara yaklaşımların inşası, bataklıklardan geçişler vb. dahil olmak üzere 1 nesne başına 15.000 m3'ten fazla hacme sahip büyük kazıların ve setlerin inşasını içerir.

Doğrusal çalışma, küçük kazıların ve setlerin yapımını, alt zemin profillerini, yol kenarlarını ve eğimleri bitirmeyi içerir. Bentler genellikle yanal rezervlerin toprağından inşa edilir. Konsantre ve doğrusal çalışma, bu amaç için tasarlanmış makinelerle donatılmış çeşitli özel müfrezeler tarafından gerçekleştirilir.

Üç ana kazı yöntemi yaygın olarak kullanılmaktadır - mekanik, hidrolik ve patlayıcı.

Mekanik yöntem, toprağın bir kısmını çalışan bir gövdeyle ayırmaktan oluşur - bir kova, bir bıçak veya bir kesici; hidrolik yöntemde, toprak bir hidromonitör tarafından basınç altında sağlanan bir su jeti ile yıkanır veya bir tarak gemisinin emme borusu tarafından su altından emilir, bazen toprağın özel bir uçla önceden mekanik olarak gevşetilmesi ile. bir kesici şekli; Patlayıcı yöntem, toprağı gevşetmeye veya gerekirse hareket ettirmeye dayanır. toprak kütleleri patlayıcı yükleri patlatarak doğru yönde (patlamadan fırlatmaya).

Bu yöntemlerin her birinin kendi uygulama alanları vardır. Bu nedenle, bu yöntemlerin hiçbiri her durumda en iyisi olarak kabul edilemez. Hepsi birbirini tamamlar ve her bir durumda, bunları belirli çalışma koşullarına göre doğru bir şekilde birleştirmek gerekir.

Temel olarak kazmaya karşı dirençleri anlamına gelen toprakların kazılmasının zorluğuna bağlı olarak, kazı yöntemi ve gerekli makineler seçilir.

İLE Kategori: - Hafriyat makineleri

TOPRAK İŞ MAKİNELERİ

toprak işleri türleri

Toprak yapılar, yapı dışından çıkarılması sonucu elde edilen veya yapıya dışarıdan giren topraktan elde edilen topraktaki cihazlar olarak adlandırılır. Birincisine girintiler, ikincisine setler denir. Girintilerin şekline ve boyutuna bağlı olarak, hendekler, hendekler, hendekler, hendekler, kanallar, çukurlar, kuyular ve sondajlar ayırt edilir. Çukurlar ve çukurlar, çukur genellikle daha az derin ve çukurlar diğer iki boyuttan daha büyük olmak üzere, her üç yönde de karşılaştırılabilir boyutlara sahiptir. Ayrıca, çukurlar küçüktür. Hendeklerin, hendeklerin, hendeklerin ve kanalların uzunlukları, kesitlerinin boyutlarını önemli ölçüde aşmaktadır. Kuyular, bir boyutu (açık toprak yüzeyine göre kazının yönüne bağlı olarak derinlik veya uzunluk) enine kesitlerinin boyutlarını önemli ölçüde aşan kapalı kazılardır. 75 mm'ye kadar çapa sahip kuyulara sondaj delikleri denir. Kuyular dikey, yatay ve eğimli olabilir.

Kazıları düzenlerken, bunlardan çıkarılan toprak, çalışma sahasının dışına çıkarılır veya daha sonra dolgu sırasında kullanılmak üzere süvarilere yakın yerlere yerleştirilir. Bentlerin inşası sırasında toprak dışarıdan veya yan rezervlerden teslim edilir.

geçici var toprak işleri(yeraltı tesislerinin döşenmesi için hendekler vb.) ve uzun süreli toprak işleri (yol kenarı hendekleri, yol bentleri, barajlar, barajlar vb.). İnşaat sırasında, örneğin bir boru hattının döşenmesi ve boru hattı bağlantı parçalarının montajı sırasında geçici toprak işleri yırtılır, ardından orijinal toprak yüzeyi geri yüklenir. Toprağın türüne ve durumuna, hava koşullarına ve ayrıca geçici toprak işlerinin varlığının süresine bağlı olarak, çökmeyi önlemek için duvarları güçlendirilir veya sabitlenmeden bırakılır. Uzun süreli toprak işlerinin yan eğimleri genellikle çim, ahşap çıtalar vb. İle güçlendirilir. Daha sık olarak, setler katman katman toprak sıkıştırması ile doldurulur.

Toprak işleri ayrıca hem geçici hem de uzun vadeli yapılar olabilen planlı şeritleri ve alanları içerir. Orijinal kabartma ile ilgili tasarım seviyesine bağlı olarak, doğal toprağı dışarıdan verilenle değiştirme ihtiyacına bağlı olarak, bu toprak işleri, yarık veya dolgu oluşturma şemasına göre ve aynı zamanda bir yerde gerçekleştirilebilir. birleşik yol: toprağı tepelerden çıkarmak ve çöküntüleri onunla doldurmak.

Kazıların oluşumu sırasında, toprağın yalnızca bağlantısının yok edilmesi ve hareketi ile ilişkili olarak masiften ayrılması için çalışma yapılırsa, o zaman bentlerin inşası sırasında, toprağı hareket ettirmeye ek olarak, ters problem genellikle çözülür - toprağın önceki yoğun durumunu geri yükler.

toprak geliştirme yöntemleri

Tüm kazı operasyonlarının en enerji yoğun olanı, toprağın masiften ayrılmasıdır (toprağın tahribatı) ve bu nedenle toprak geliştirme yöntemleri, enerji etkisinin türü ile karakterize edilen yıkım yöntemleri ile belirlenir. İnşaattaki en büyük uygulama, makinenin çalışma gövdesinin toprak üzerindeki yoğun temas kuvveti etkisiyle toprakların mekanik olarak yok edilmesini bulmuştur, buna kesme de denir. Bu yöntemi uygulamak için, zemin oluşturan makinelerin çalışma gövdeleri, zemin kütlesine göre hareket eden kama biçimli kesici aletlerle donatılmıştır. Kesici takımın etkisinin hızına ve doğasına bağlı olarak, zeminlerin statik ve dinamik tahribatı ayırt edilir. Statik tahribatla, kesici takım 2...2,5 m/s'ye kadar hızlarda eşit veya hafif hızlanmalarla hareket eder. Bu yöntem, ekskavatörler, hafriyat makineleri, sökücüler ve döner sondaj makineleri tarafından toprakların geliştirilmesinde ana yöntem olarak kullanılır. Güçlü kayalar geliştiren makinelerde, özellikle çarpma olmak üzere hem statik hem de dinamik imha yöntemleri uygulanır. Ayrıca, henüz geniş bir endüstriyel uygulama almamış olan titreşim ve titreşimli darbe yöntemleri de bilinmektedir. Sertliklerine ve kesici aletlerin tasarımına bağlı olarak kumlu ve killi toprakların mekanik yıkımının enerji yoğunluğu 0,05 ila 0,5 kWh/m3 arasında değişmektedir. Bu yöntem, inşaattaki toplam hafriyat hacminin %85'ine kadarını gerçekleştirir.

Mekanik bir kazı makinesinin iş akışı, sert zeminleri kırarken bir sökücü gibi yalnızca bir toprak kırma işleminden oluşabilir veya bu işlemi iş akışının ayrılmaz bir parçası olarak içerebilir. İkinci durumda, masiften ayrılma ile eşzamanlı olarak, toprak kova çalışma gövdesi tarafından yakalanır veya önünde birikir - örneğin bir buldozer, motorlu greyder ile madencilik yaparken bir damperli çalışma gövdesi ile. Toprağın bir kova veya damperli çalışma gövdesi tarafından hareketi de makinenin çalışma döngüsünün ayrılmaz bir parçasıdır ve bu işlemin sonunda gerçekleştirilen toprak boşaltma, çalışma gövdesinden kasıtlı olarak boşaltılmasından oluşur. Toprak hareketi aralığını artırmak için bazı makineler, örneğin sürekli ekskavatörler gibi özel taşıma cihazlarıyla donatılmıştır. Aynı amaçla sıyırıcı gibi makineler, toprağı diziden ayırdıktan ve kovaya doldurduktan sonra, toprağı kendi başlarına önemli mesafeler boyunca dolgu yerine taşır. Hafriyat sırasında toprak - toprak taşıyıcıların yanı sıra damperli kamyonlar, demiryolu platformları veya mavnaların taşınması için özel nakliye araçları kullanılır.

Toprak tahribatı sürecini yoğunlaştırmak için, örneğin, hafriyat çalışma gövdesindeki deliklere basınç altında darbeli gaz beslemesi ile sağlanan gaz-mekanik gibi kombine yöntemler kullanılır. Deliklerden sızan gazlar toprağı gevşeterek çalışma gövdesinin hareketine karşı direncini azaltır.

Suya doymuş donmuş toprakların tahribatına karşı direnç, daha düşük donma noktasına sahip kimyasal reaktifler (sodyum klorür, Potasyum klorür ve benzeri.).

Hidrolik toprak işleri (barajlar, barajlar) ve diğer bazı durumlarda su kütlelerinde veya bunların yakınında inşa edilirken, hidrolik monitörler ve emme tarak gemileri kullanılarak bir su jeti ile toprakların hidrolik olarak tahrip edilmesi yaygın olarak kullanılır. Aynı şekilde, daha sonra kullanılmak üzere kum, çakıl veya kum-çakıl karışımı çıkarılır. Yapı malzemesi. Prosesin enerji yoğunluğu 4 kWh/m3'e ulaşır ve su tüketimi 1 m3 geliştirilmiş toprak için 50...60 m3'e kadardır. Aynı şekilde, rezervuarların dibinde topraklar gelişir. Aynı zamanda, ön gevşeme olmaksızın emme ile düşük kohezyonlu zeminler geliştirilir ve güçlü zeminler kesiciler ile önceden gevşetilir. İnşaatta toplam toprak hacminin yaklaşık %12'sini geliştirmek için kullanılan bir su jeti ve emme taraklarının basıncını kullanarak toprak geliştirme yöntemine hidromekanik denir.

Güçlü kayalar ve donmuş topraklar, genellikle özel olarak delinmiş deliklere (delikler), yarıklı dar yuvalara veya hendeklere yerleştirilen patlayıcıların tutuşması sırasında oluşan gazların basıncı altında bir patlama ile yok edilir. Kuyuları delmek için mekanik delme makinelerinin yanı sıra termal ve termal pnömatik matkaplar kullanılır. Yuvalar ve hendekler genellikle mekanik olarak geliştirilir. Bir termal matkapta, termomekanik bir toprak imha yöntemi uygulanır: yüksek sıcaklıkta (1800 ... 2000 ° C'ye kadar) gaz jeti ile ısıtılır, ardından termal olarak zayıflamış bir toprak tabakasının bir kesici aletle tahrip edilmesi . Termopnömatik sondaj sırasında, toprak yok edilir ve 1400 m/s'ye varan bir hızda yüksek sıcaklıktaki bir gaz jeti ile kuyudan çıkarılır. Zeminlerin patlama yoluyla geliştirilmesi, yukarıda tartışılan tüm yöntemlerin en enerji yoğun ve sonuç olarak en pahalı olanıdır.

Bir patlama ile toprakların tahrip edilmesinden kaynaklanan kayaları ve büyük boyutlu taşları ezmek için, bir sıvı içinde bir kıvılcım deşarjında ​​oluşan bir şok dalgası kullanarak toprakları yok etmek için elektro-hidrolik bir yöntem uygulayan tesisler kullanılır. Bu durumda, tahliye kanalında alınan ısı, yakındaki sıvı tabakaları ısıtır ve buharlaştırır, bir buhar-gaz boşluğu oluşturur. yüksek basınç toprağı etkiler.

Fiziksel toprak imha yöntemleri, diğer yöntemlerle birleştirilmeden daha az kullanılır. Sıcaklık değişikliklerinin (katı topraklarda yanma, donmuş toprakların çözülmesi), yüksek frekanslı ultrason akımlarının, elektromanyetik ve kızılötesi enerjinin vb. toprak üzerindeki etkisine dayanırlar.

Geliştirme yönteminin seçimi, her şeyden önce, donmasıyla ilişkili mevsimsel de dahil olmak üzere toprağın gücüne bağlıdır. Planlı (acil olmayan) işin doğru organizasyonu ile, donmuş toprakların gelişimi ile ilgili enerji ve diğer maliyetleri önlemek veya en aza indirmek, kazı çalışmalarını esas olarak kış başlangıcından önce yapmak mümkündür. İnşaat uygulamalarında kışın geliştirilecek olan toprakların özel hasır veya yardımcı malzemelerle (talaş, toprak donmadan düşen kar, gevşemiş bir toprak tabakası vb.) Bu nedenle, boru hattı yapımında, çökmeyi önlemek için, boruları döşemeden önce küçük bir zaman aralığı ile hendekler önceden yırtılır, kış gelişimine tabi bölümler don başlangıcından önce eksik bir derinliğe kadar yırtılır ve hemen uykuya dalın. Gevşemiş toprak, alttaki katmanları donmaya karşı korur ve düşük ortam sıcaklıklarında bile gerekli derinlikte hendeklerin yeniden geliştirilmesini mümkün kılar.

toprak özellikleri

Topraklara, yer kabuğunu oluşturan ayrışmış kayaçlar denir. Köken, durum ve mekanik dayanım ile kayalık topraklar ayırt edilir - suya doygun durumda en az 5 MPa (granitler, kumtaşları, kireçtaşları vb.), çekme dayanımı olan çimentolu su geçirmez kayalar, yarı kayalık - çimentolu kayalar 5 MPa'ya kadar çekme mukavemeti (marnlar, taşlaşmış kil, alçıtaşı içeren konglomeralar, vb.), iri kırıntılı - kaya ve yarı kaya parçaları, kumlu - konsolide olmayan küçük parçacıklardan oluşan, tahrip kayalar 0,05 ... 2 mm boyutunda, killi - parçacık boyutu 0,005 mm'den az.

Kütleye göre fraksiyonların oranı ile tahmin edilen granülometrik bileşime göre, topraklar ayırt edilir: kil (parçacık boyutları 0,005 mm'den küçük), tozlu (0,005 ... 0,05 mm), kumlu (0,05 ... 2 mm), çakıl (2. ..20mm), çakıl ve kırma taş (20...200mm), kayalar ve taşlar (200mm'den fazla). İnşaat uygulamalarında en yaygın topraklar, içlerindeki kil parçacıklarının yüzdesi ile ayırt edilir: kil - en az %30; balçık - %10 ila %30; kumlu balçık - tozlu parçacıklara göre kumlu parçacıkların baskın olduğu, kumlar -% 3'ten az olan% 3 ila 10.

Aşağıda, hafriyat yapan ve toprak sıkıştıran çalışma organları ile etkileşim sürecini etkileyen toprakların bazı özellikleri verilmiştir. Toprak, gözeneklerinde bulunan katı parçacıklar, su ve gazlardan (genellikle hava) oluşur. Su kütlesinin katı parçacıkların kütlesine oranı ile tahmin edilen toprak nemi, kuru kumlar için %1 ... %2'den sıvı killer ve siltler için %200 veya daha fazlasına kadar değişir. Bazı durumlarda, örneğin, toprakların zorla sıkıştırılma derecesi değerlendirilirken, ince ve siltli kumlar için %8 ... 14 ila yağlı kumlar için %20 ... 30 arasında değişen optimal nem içeriği kullanılır. kil.

Geliştirme sırasında, parçalar arasında boşlukların oluşması nedeniyle toprakların hacmi artar. Hacimdeki böyle bir artışın derecesi, gelişmeden sonra belirli bir toprak kütlesinin hacminin gelişmeden önceki hacmine oranına eşit bir gevşeme katsayısı ile tahmin edilir (Tablo 1). Gevşeme katsayısının değerleri kumlar için 1.08...1.15 ile donmuş topraklar ve kayalar için 1.45...1.6 arasında değişir. Toprağı çöplüklere koyduktan ve doğal veya zorla sıkıştırmadan sonra gevşemelerinin derecesi azalır. Artık gevşeme katsayısı ile tahmin edilir (kumlar ve tınlar için 1.02 ... 1.05'ten kayalar için 1.2 ... 1.3'e).

Zeminlerin sıkıştırılabilirliği, su ve havanın gözeneklerden yer değiştirmesi ve katı parçacıkların kompakt bir şekilde paketlenmesi nedeniyle yoğunluklarında bir artış ile karakterize edilir. Dış yükün kaldırılmasından sonra, gözeneklerde sıkıştırılan hava genişler ve zeminde geri dönüşümlü bir deformasyona neden olur. Tekrarlanan yükleme ile gözeneklerden daha fazla hava çıkarılır ve bunun sonucunda geri dönüşümlü deformasyonlar azalır.

Toprak sıkıştırma derecesi, ana kısmı ilk yükleme döngülerine düşen artık deformasyon ile karakterize edilir. Gerçek yoğunluğun maksimum değerine oranına eşit sıkıştırma faktörleri ile tahmin edilir. standart değer optimum neme karşılık gelir. Toprakları sıkıştırırken, hafriyatın sorumluluğuna bağlı olarak 0,9 ila 1 aralığında gerekli sıkıştırma katsayısı atanır.

Zeminlerin mukavemeti ve deforme olabilirliği, esas olarak onları oluşturan partiküllerin özellikleri ve aralarındaki bağlar tarafından belirlenir. Parçacıkların gücü molekül içi kuvvetlerden, bağların gücü ise kohezyonlarından kaynaklanır. Toprakların gelişimi sırasında bu bağlar yok edilir ve sıkıştırıldıklarında eski haline dönerler.

Toprak parçacıklarının kendi aralarında karşılıklı hareketi sırasında iç sürtünme kuvvetleri, zemin çalışan gövdelere göre hareket ettiğinde ise dış sürtünme kuvvetleri ortaya çıkar. Coulomb yasasına göre, bu kuvvetler, sırasıyla iç ve dış sürtünme katsayıları olarak adlandırılan orantı faktörleriyle normal yük ile orantılıdır. Çoğu killi ve kumlu toprak için birincisi 0,18 ila 0,7, ikincisi ise 0,15 ila 0,55 arasındadır.

Toprağın ve hafriyat yapan çalışma gövdesinin karşılıklı hareketi ile sert toprak parçacıkları, kesici takımın çalışma yüzeylerini ve çalışma gövdesinin diğer elemanlarını çizer ve sonuç olarak aşınma adı verilen şeklini ve boyutunu değiştirir. Aşınmış bir kesici aletle toprakların gelişimi daha fazla enerji gerektirir. Toprakların, hafriyat makinelerinin çalışma gövdelerini aşındırabilme özelliğine aşındırıcılık denir. Toprağa sabitlenmiş (çimentolu) parçacıklar, örneğin donmuş bir masif ile daha sert topraklar (kumlu ve kumlu tınlı), daha fazla aşındırıcılığa sahiptir. Donmuş zeminlerin aşındırıcı aşınma kapasitesi, sıcaklık, nem ve granülometrik bileşimlerine bağlı olarak, donmamış aynı zeminlere göre on kat daha fazla olabilir.

Kil parçacıkları içeren topraklar, örneğin kovalar gibi çalışma gövdelerinin çalışma yüzeylerine yapışabilir, böylece çalışma hacimlerini azaltır ve kütleden ayrılan toprağın kepçeye hareketine karşı artan direnç yaratır, bunun sonucunda enerji maliyetleri hafriyat artar ve hafriyat makinesinin verimliliği azalır. Zeminlerin yapışkanlık adı verilen bu özelliği düşük sıcaklıklarda artar. Donmuş zeminin çalışma gövdelerine yapışma kuvvetleri, donmamış zemininkinden onlarca ve yüzlerce kat daha fazladır. Çalışma gövdelerine yapışan toprağı çıkarmak için, makinenin zorunlu duruşunu yapmak gerekir ve bazı durumlarda, örneğin donmuş toprağı temizlemek için, özellikle mekanik darbe olmak üzere özel önlemler alınmalıdır.

Makineler tarafından geliştirilen topraklar, geliştirme zorluğuna göre 8 kategoriye ayrılmaktadır (Tablo 1). Prof tarafından önerilen bu sınıflandırmanın temeli. A.N. Zelenin, yoğunluğu fiziksel boyuta [kg / m3] ve DorNII tarafından tasarlanan yoğunluk ölçerin okumalarına göre koyun (Şekil 103). yoğunluk ölçer

arasında 2,5 kg'lık bir yükün serbestçe hareket ettiği iki rondelalı 1 cm2 alana sahip yuvarlak kesitli metal bir çubuğu temsil eder. Yükün tam stroku 0,4 m'dir. Çubuğun alt serbest ucunun uzunluğu 0,1 m'dir. Yoğunluğu ölçmek için cihaz alt ucu ile zemine yerleştirilir, yük üst rondelada durana kadar kaldırılır ve serbest bırakılır. Düşerken yük alt pula çarpar, 1J iş yapar ve çubuğun alt ucunu zemine girmeye zorlar. Toprağın yoğunluğu, çubuğun alt rondelada durana kadar toprağa girmesine karşılık gelen darbe sayısı ile tahmin edilir.

Prof sınıflandırmasına göre. A.N. Zelenin toprakları aşağıdaki gibi kategorilere ayrılır: Kategori I - kumlu, kumlu tınlı, orta mukavemetli yumuşak tınlı, nemli ve inklüzyonsuz gevşetilmiş; II kategorisi - kalıntı içermeyen tın, ince ve orta çakıl, yumuşak ıslak veya gevşetilmiş kil; Kategori III - kuvvetli balçık, orta mukavemetli kil, ıslak veya gevşemiş, çamurtaşları ve silttaşları; IV kategorisi - kuvvetli balçık, kuvvetli ve çok kuvvetli ıslak kil, şeyller, çakıltaşları; Kategori V - şeyller, çakıltaşları, sertleştirilmiş kil ve lös, çok güçlü tebeşir, alçıtaşı, kumtaşları, yumuşak kireçtaşları, kayalar ve donmuş kayalar; Kategori VI - kavkı kayaları ve çakıltaşları, güçlü şeyller, kireçtaşları, orta kuvvette kumtaşları, tebeşir, alçıtaşı, çok güçlü şişeler ve marn; VII kategorisi - kireçtaşı, orta kuvvette donmuş toprak; VIII kategorisi - çok iyi püskürtülmüş kayalık ve donmuş kayalar (kepçe genişliğinin 1/3'ünden fazla olmayan parçalar).

Hafriyat makinelerinin çalışma gövdeleri ve toprakla etkileşimleri

Toprağın diziden ayrıldığı çalışma gövdelerine (ekskavatör kepçeleri, buldozer bıçakları, sökücü dişler) (Şek. 104) hafriyat denir. İş akışı sırayla gerçekleştirilen hafriyat ve hafriyat makinelerinin yapılarında

toprağı masiften ayırma işlemleri, hareketi ve boşaltma, hafriyat çalışma gövdeleri, taşıma kovaları (ekskavatörler, sıyırıcılar) veya çöplükler (buldozerler, motorlu greyderler) ile birleştirilir. Birincisine kova, ikincisi ise çöplük denir. Riperlerin dişleri (Şek. 104, a) diğer işlemlerle birleştirmeden toprağı kütleden ayırır.

Kova çalışma gövdesi, dişlerle donatılmış (Şek. 104, b - d, f) veya onlarsız (Şek. 104, e, g, h) keskin uçlu bir kaptır. Dişsiz kesici kenarlı kovalar daha çok düşük kohezyonlu kumların ve kumlu tınların geliştirilmesi için kullanılır ve dişli kovalar esas olarak tın, killer ve güçlü toprakların geliştirilmesi için kullanılır. Toprağı kazarken, kepçe toprak kütlesine göre hareket eder, böylece kesici kenarı veya dişleri toprağa nüfuz ederek onu kütleden ayırır. Bu işlem sonucunda gevşetilen toprak, boşaltma yerine sonraki hareketi için kepçeye girer.

Kalıp tahtası çalışma gövdeleri (Şekil 104, i) alt kısımda bıçaklarla donatılmıştır, bu durumda bunlara bıçaklı olanlar da denir. Daha dayanıklı toprakları yok etmek için bıçaklara ayrıca dişler takılır. Kalıp tahtası çalışma gövdesinin çalışma süreci, toprağı döşeme yerine taşıma yöntemiyle - dökümden önce bozulmamış toprağı sürükleyerek yukarıda açıklanandan farklıdır.

kesme parçası hafriyat çalışma gövdesi, kesişme çizgisine kesme kenarı adı verilen ön 1 ve arka 2 yüzle sınırlanan sivri bir kama şeklindedir (Şekil 105). Enjeksiyon δ yön ile oluşturulmuş

Kesme takozunun ön yüzünden yaptığı harekete kesme açısı, açıya ise kesme açısı denir. Θ , arka yüzün aynı yönü ile oluşturulmuş - arka köşe. Kesme kamasının tahrip kabiliyeti ne kadar büyük olursa, çalışma gövdesi tarafından kesme kenarının birim uzunluğu başına o kadar aktif kuvvet uygulanır.Aynı kuvvetle, dar bir kesme kaması geniş olandan daha etkilidir. kadarıyla toplam uzunluk Bir kepçe veya bıçağa monte edilen tüm dişlerin kesici kenarları her zaman aynı çalışma gövdesinin dişsiz kenarının uzunluğundan daha kısa olduğundan, dişleri olan çalışma gövdesi, dişsiz çalışan gövdeye kıyasla daha büyük bir tahrip kabiliyetine sahiptir. Çalışan gövdede ne kadar az diş olursa, yıkıcı yeteneği o kadar büyük olur.

Aşındırıcı özelliklere sahip toprakla etkileşime girdiğinde, kesme kaması körelir, kesici kenarı giderek daha az belirginleşir ve toprağın gelişiminin enerji yoğunluğu artar.

Hafriyat çalışma gövdelerinin kesici takımlarının aşınma direncini arttırmak için ön kenar

aşınmaya dayanıklı elektrotlarla yüzey kaplama veya sermet sert alaşımlı plakalardan lehimleme şeklinde sert alaşımla sertleştirilmiş (Şekil 106). İkincisi, bindirmelerden daha verimlidir. Kumlu topraklarda bulunan silikon oksitlerin sertliği ile karşılaştırılabilir yüksek sertliğe sahiptirler, ancak kayalarla karşılaştıklarında kırılgan kırılmaya eğilimlidirler. 106 ince çizgiler), böylece kesici alet tüm işlem boyunca sadece sertleştirme tabakasının kalınlığı boyunca körelerek pratik olarak keskin kalır. Böyle bir kesici alet, güçlendirilmemiş olana göre daha az enerji yoğun kazı sağlar. Toprağı masiften ayırmak için kesme kaması tarafından uygulanan çabalar (kesme kuvvetleri), plastik killi topraklar geliştirilirken neredeyse sabittir (Şekil 107, a ). Diğer tüm durumlarda, Şekil 107'de gösterilene benzer şekilde, kesme kuvvetleri belirli bir süre ile minimum değerlerden maksimum değerlere değişir, B .

Şek.107. Tipik Harici Yük Tabloları

Bu dalgalanmaların genliği, zeminlerin mukavemeti ve kırılganlığı arttıkça artar. Kesme işlemine, toprağın çalışma gövdesinin önünde, içinde (bir kova çalışma gövdesi ile) veya onun boyunca (bir bıçak tahtası gövdesi ile) hareketi eşlik eder. Bu hareketlerin kesme ile birlikte kombinasyonuna kazma denir.

Zeminin kesmeye karşı direnci yalnızca toprağın tipine ve kesici takımın parametrelerine bağlıdır, kazma direnci de Tablo 1'de yansıtılan madencilik yöntemine (hafriyat makinesinin tipi) bağlıdır.

Kazı yönteminin seçimi toprağın özelliklerine, işin miktarına, toprak işlerinin türüne, hidrojeolojik koşullara ve diğer faktörlere bağlıdır. Teknolojik kazı süreci, kazı, nakliye, bir çöplük veya dolgu içine döşeme, sıkıştırma ve tesviyeden oluşur. Hafriyat işlerinin mekanizasyonu için, ön ve arka kepçe, çekme halatı, kepçe, hafriyat, planlama, planlama ve yükleme cihazları şeklinde esnek ve sert çalışma ekipmanı süspansiyonu ile tek kepçeli inşaat ekskavatörleri kullanılır; zincirli kepçe, zincirli sıyırıcı, döner kepçe ve döner kepçesiz (freze) içeren sürekli ekskavatörler; buldozerler, sıyırıcılar, greyderler (çekilir ve kundağı motorlu), greyderler-asansörler, sökücüler, delme makineleri. Mekanize toprak kazısı için makine seti, önde gelen hafriyat makinesine ek olarak, toprağın taşınması, alt kazının temizlenmesi, toprağın sıkıştırılması, şevlerin bitirilmesi, toprağın ön gevşetilmesi vb. için yardımcı makineler de içerir. bir tür iş.

Tek kepçeli ekskavatörlerle toprak kazısı

Endüstriyel ve sivil inşaatta, 0.15 ila 4 m3 kapasiteli kepçeli ekskavatörler kullanılır. Hidrolik mühendisliğinde büyük hacimli hafriyat işleri yaparken, kepçe kapasitesi 16 m3 veya daha fazla olan daha güçlü ekskavatörler kullanılır.

Tekerlekli ekskavatörlerin, dağınık iş kapsamları ile yüksek taşıma kapasitesine sahip topraklarda çalışırken, sık yer değiştirme olan kentsel alanlarda çalışırken kullanılması tavsiye edilir; tırtıl ekskavatörler, yumuşak topraklarda ve madencilik kayalarında çalışırken, nadir yer değiştirmelere sahip yoğun iş hacimleri için kullanılır; pnömatik tekerlekli traktörlere monte edilmiş ekskavatörler - dağınık çalışma alanları ve arazi koşullarında çalışırken.

Tek kepçeli ekskavatörlerle toprak kazısı, penetrasyonlarla gerçekleştirilir. Projelerde penetrasyon sayısı, yüzeyleri ve parametreleri sağlanır ve teknolojik haritalar ekskavatör ekipmanının optimum çalışma boyutları ile toprak işlerinin parametrelerine göre (çalışma çizimlerine göre) her bir özel nesne için toprak işleri.

Tek kepçeli ekskavatörler döngüsel makinelerdir. Çalışma döngüsü süresi, bireysel işlemlerin toplamı ile belirlenir: kepçeyi doldurma, boşaltmaya çevirme, boşaltma ve yüze döndürme süresi. Çalışma döngüsünün yürütülmesi için harcanan en az zaman, aşağıdaki koşullar:

• penetrasyonların (yüzeylerin) genişliği, ekskavatörün ortalama 70 dereceden fazla olmayan bir dönüşle çalışmasını sağlayacak şekilde alınır;
• yüzeylerin derinliği (yüksekliği), bir kazma adımında kepçeyi bir kapakla doldurmak için gereken toprak parçalarının uzunluğundan daha az olmamalıdır;
• penetrasyonların uzunluğu, ekskavatörün yüzey içine ve dışına muhtemelen daha az sayıda giriş ve çıkışı hesaba katarak dikkate alınır.

Yüz, ekskavatörün çalışma alanıdır. Bu bölge, ekskavatörün bulunduğu yeri, geliştirilen masifin yüzeyinin bir kısmını ve araçlar için kurulum alanını veya geliştirilen toprağı döşemek için yeri içerir. Yüzeyin geometrik boyutları ve şekli, ekskavatörün ekipmanına ve parametrelerine, kazı boyutuna, taşıma türlerine ve benimsenen toprak geliştirme planına bağlıdır. V teknik özellikler herhangi bir markanın ekskavatörleri, kural olarak, maksimum göstergeleri verilir: kesme yarıçapları, boşaltma, boşaltma yüksekliği, vb. Hafriyat üretiminde, maksimum pasaport verilerinin 0.9'u olan optimum çalışma parametreleri alınır. Yüzün optimal yüksekliği (derinliği), ekskavatör kepçesini bir kepçede doldurmak için yeterli olmalı, ekskavatör park ufkundan basınç şaftı seviyesine kadar olan dikey mesafeye 1,2 kat daha eşit olmalıdır. Yüzeyin yüksekliği nispeten küçükse (örneğin, bir planlama kesimi geliştirirken), bir ekskavatörün buldozerle birlikte kullanılması tavsiye edilir: buldozer toprağı geliştirir ve ekskavatörün çalışma alanına taşır, ardından toprağı topraklar , yeterli bir yüz yüksekliği sağlarken. Ekskavatör ve araçlar, ekskavatörün kepçenin doldurulduğu yerden boşaltıldığı yere ortalama dönüş açısı minimum olacak şekilde yerleştirilmelidir, çünkü ekskavatör döngüsünün çalışma süresinin% 70'ine kadar harcanır. bomu döndürürken.

Yüzeyde toprak geliştikçe, ekskavatör hareket eder, işlenmiş alanlara penetrasyon denir. Ekskavatörün kazının uzunlamasına eksenine göre hareketi yönünde, uzunlamasına (ön veya uç yüz ile) ve enine (yanal) geliştirme yöntemleri ayırt edilir. Boyuna yöntem, yönü girintinin en büyük kenarı boyunca seçilen, girişlere sahip bir girintinin geliştirilmesinden oluşur. Bir çukura bir kongre geliştirirken ve dik yamaçlarda bir kazı başlangıcını kazarken önden kesim kullanılır. Ön yüz ile toprak, penetrasyonun tüm genişliği için geliştirilmiştir. Uç yüz, ekskavatör park seviyesinin altındaki kazıların geliştirilmesinde kullanılırken, ekskavatör, toprak yüzeyinde veya kazı tabanının üzerinde bulunan bir seviyede tersine hareket ederek kazının sonunu geliştirir. Yan duvarlar düz bir kürekle kazı yapmak için kullanılırken, araçların yolları ekskavatörün hareket eksenine paralel veya yüzün alt kısmının üzerinde düzenlenmiştir. Yanal yöntemle, bir dizi penetrasyon art arda geliştirilerek penetrasyonun tam genişliği elde edilebilir. Enine (yanal) bir şekilde, kazı eksenine dik bir yönde toprağın geri doldurulmasıyla kazılar geliştirilir. Enine yöntem, süvarilerin geri doldurulmasıyla genişletilmiş dar kazıların geliştirilmesinde veya yan rezervlerden bentlerin yapımında kullanılır.

Bazı kesim türleri (örneğin planlama), ekskavatörle aynı seviyede trafik ile yan duvar tarafından geliştirilebilir. Bazen, bir yan yüz ile geliştirmeye geçmek için, ilk önce, ekskavatörün rampa boyunca yüzün dibine inerek geliştirmeye başladığı öncü hendeği yırtmak gerekir. Ekskavatör boşaltma yüksekliği, kazı derinliği, damperli kamyonun yan yüksekliği ve kenar üzerindeki "kapak" (0,5 m) toplamından daha büyük veya buna eşitse, öncü hendek aşağıdaki durumlarda bir yan yüz ile geliştirilir. araçlar, kazı kenarından en az 1 m uzaklıkta gündüz yüzeyinde hareket eder. Hafriyatın önemli bir boyutu ile, en verimli halka trafiğini organize etmeye izin veren öncü açmanın minimum uzunluğunu sağlarken, daha küçük kenar boyunca enine penetrasyonlarla geliştirilmiştir. Bu tip ekskavatör için derinliği maksimum yüzey derinliğini aşan kazılar, birkaç katmanda geliştirilmiştir. Aynı zamanda, alt katman, üsttekine benzer şekilde geliştirilir ve arabalar, kepçe gövdenin arkasında olacak şekilde ekskavatöre beslenir. Bu durumda arabanın rotası, ekskavatör penetrasyonunun eksenine paralel olmalı, ancak ters yönde yönlendirilmelidir.

Bir beko ile donatılmış bir beko, otopark seviyesinin altındaki toprağı kazarken kullanılır ve çoğunlukla yeraltı tesislerinin döşenmesi için hendekler ve temeller ve diğer yapılar için küçük çukurlar kazarken kullanılır. Bir beko ile çalışırken, yüz veya yan kesim de kullanılır. Derinliği 5,5 m'den fazla olmayan çukurların ve 7 m'ye kadar olan hendeklerin kazılması için bir bekolu ekskavatör kullanılması en çok tavsiye edilir Beko kepçesinin sert bağlantısı, dikey duvarlı dar hendeklerin kazılmasını mümkün kılar. Ekskavatör, dengeyi korurken bomu tutamak ile en düşük konuma indirebildiğinden, geliştirilen dar hendeklerin derinliği çukurların derinliğinden daha büyüktür.

Sürgülü halatlı çalışma ekipmanına sahip bir ekskavatör, büyük ve derin çukurların geliştirilmesinde, rezervlerden bir setin yapımında vb. kullanılır. Bir çekme halatının avantajları, geniş bir hareket yarıçapı ve 16-20 m'ye kadar kazma derinliğidir. , büyük bir yeraltı suyu akışına sahip yüzler geliştirme yeteneği. Dragline, uç veya yan penetrasyonlu girintiler geliştirir. Uç ve yan geçişler için, çekme halatının organizasyonu bir bekoya benzer. Aynı zamanda, maksimum kesme derinliğinin aynı oranı korunur. Sürükleme halatı genellikle duraklar arasında bom uzunluğunun 1/5'i kadar hareket eder. Toprağın çekme halatı ile geliştirilmesi, çoğunlukla bir çöplükte (tek taraflı veya iki taraflı), daha az sıklıkla - nakliye için gerçekleştirilir.

Ekskavatörler, çukurları ve hendekleri tasarımdan biraz daha az derinliğe kadar yırtarak sözde eksiklik bırakır. Tabana zarar vermemek ve toprağın taşmasını önlemek için eksiklik bırakılır, genellikle 5-10 cm'dir.Ekskavatörün verimliliğini artırmak için bir kepçe üzerine monte edilmiş bir sıyırıcı bıçak kullanılır. Bu cihaz, çukurların ve hendeklerin dibini temizleme işlemlerini mekanize etmenize ve bunları artı veya eksi 2 cm'den fazla olmayan bir hatayla gerçekleştirmenize olanak tanır, bu da manuel değişiklik ihtiyacını ortadan kaldırır.

Sürekli ekskavatörlerle toprak kazısı, toprakta taş, kök vb. Yokluğunda gerçekleştirilir Hendek güzergahı boyunca çalışmaya başlamadan önce, bir buldozer, tırtıl izinin genişliğinden daha az olmayan bir genişliğe sahip bir toprak şeridi planlar, daha sonra hendek ekseni kırılır ve sabitlenir, ardından düşük işaretlerin yanından kesilmeye başlar (su akışı için). Kovalı ekskavatörler, sınırlı boyutlarda ve kural olarak dikey duvarlı hendekler geliştirir.

Hafriyat makineleri ile toprak kazısı

Ana hafriyat makineleri türleri, toprağı bir döngüde geliştiren, hareket ettiren, sete boşaltan ve boş yüze dönen buldozerler, sıyırıcılar ve greyderlerdir.

Buldozerlerle kazı çalışması

Buldozerler inşaatta, sığ ve uzun kazılarda toprağı geliştirmek için kullanılır ve bentlerde 100 m'ye kadar bir mesafede hareket ettirmek için rezervler (daha güçlü makineler kullanıldığında, toprak hareketinin mesafesi arttırılabilir) ve ayrıca temizlemede kullanılır. bölge ve planlama çalışmaları ve erişim yolları düzenlenirken, yamaçlarda toprak kazılırken vb. binaların ve yapıların setleri ve temelleri altındaki temelleri temizlemek.

Pirinç. 7. :
a - geleneksel kesim; b - tarak kesme

Toprak işleri uygulamasında, toprağı bir buldozerle kesmenin birkaç yolu vardır (Şek. 7):

• geleneksel kesme - bıçak önce belirli bir toprak için maksimum derinliğe kadar derinleşir ve yüklendikçe yavaş yavaş yükselir, çünkü traktörün çekişini tüketen sürtünme prizma direnci artar;
• tarak kesme - döküm, birkaç değişken girinti ve yükselme ile doldurulur.

Tarak şeması, ortalama talaş derinliğini artırarak kesme uzunluğunu azaltmanıza olanak tanır. Ayrıca, bıçağın her girişinde toprak, çekme prizmasının altında ufalanır ve önceden kesilmiş toprak bıçak üzerinde sıkıştırılır. Bu, kesme süresini azaltır ve bıçak üzerindeki toprak hacmini artırır.

Toprak işlerinin üretiminde, buldozerler, traktörün çekiş gücünün rasyonel kullanımına dayanan yokuş aşağı kesme yöntemini başarıyla kullanır. Özü, traktör yokuş aşağı hareket ettiğinde, toprağın daha kalın bir tabaka ile tahrip edilebilmesi nedeniyle, makinenin kendisini hareket ettirmek için gerekli olan çekiş kuvvetinin bir kısmının serbest bırakılmasıdır. Buldozer yokuş aşağı çalışırken, toprak ufalanması kolaylaşır, kısmen kendi ağırlığı altında hareket eden sürükleme prizmasının direnci azalır. Doğal bir eğimin yokluğunda, buldozerin ilk penetrasyonları ile oluşturulabilir. 10-15 derecelik bir eğim altında çalışırken, verimlilik yaklaşık 1.5-1.7 kat artar.

Pirinç. sekiz. :
a - tek katmanlı kesim; b - hendek kesme. Rakamlar kesme sırasını gösterir

Buldozer, Şekil 2'de gösterilen şemalara göre çalışır. 8. Üst üste binen 0,3-0,5 m şeritleri olan tek katmanlı bir kesim ile bitki örtüsü tabakası kaldırılır. Daha sonra buldozer, toprağı çöplük veya ara şafta hareket ettirir ve dönmeden, ters yönde (mekik deseni) veya iki dönüşle yeni kesimin yerine geri döner. Hendek geliştirme, kohezyonlu topraklarda 0,4 m genişliğinde ve gevşek topraklarda 0,6 m genişliğinde batardolar bırakılarak gerçekleştirilir. Hendeklerin derinliğinin 0,4-0,6 m olduğu varsayılır, lentolar her açmanın geçişinden sonra geliştirilir.

Sıyırıcılar ile hafriyat üretimi

Sıyırıcıların operasyonel yetenekleri, çeşitli kazı ve dolguların düzenlenmesi için çukurların kazılması ve yüzeylerin tesviye edilmesi için kullanılmasını mümkün kılar. Sıyırıcılar sınıflandırılır:

• kovanın geometrik hacmine göre - küçük (3 m3'e kadar), orta (3 ila 10 m3 arası) ve büyük (10 m3'ün üzerinde);
• çekici ve kendinden tahrikli (yarı römorklar ve eyerler dahil) ile agrega tipine göre;
• kepçe yükleme yöntemine göre - traktörün çekiş kuvveti nedeniyle ve mekanik (asansör) yükleme ile yüklenir;
• kepçeyi boşaltma yöntemine göre - serbest, yarı zorla ve zorla boşaltma ile;
• çalışma gövdelerini sürme yöntemine göre - hidrolik ve kablo.

Sıyırıcılar geliştirmek, taşımak (toprak taşıma aralığı 50 m ila 3 km arasında değişmektedir) ve kumlu, kumlu tınlı, lös, tınlı, killi ve kaya içermeyen diğer toprakları ve çakıl ve kırmataş katkısını döşemek için kullanılır. %10'u geçmemelidir. Toprak kategorisine bağlı olarak, 3-7 derecelik bir eğimden aşağı inerken onları yolun düz bir bölümünde kesmek en etkili yöntemdir. Geliştirilen tabakanın kalınlığı, sıyırıcının gücüne bağlı olarak 0,15 ila 0,3 m arasında değişmektedir.Sıyırıcı düz bir bölümde boşaltılırken, toprak yüzeyi sıyırıcının dibi ile hizalanır.

Pirinç. 9. :
a - kepçeyi sabit kalınlıkta talaşlarla doldurarak; b - kepçeyi değişken kesitli talaşlarla doldurarak; c - kepçeyi talaşla doldurmanın tarak yöntemi; g - kovayı gagalayarak doldurmak

Sıyırıcının çalışması sırasında talaşları kesmenin birkaç yolu vardır (Şek. 9):

• sabit kalınlıkta talaşlar. Yöntem planlama çalışmalarında kullanılır;
• değişken kesitli talaşlar. Bu durumda, kova doldurulurken talaşların kalınlığında kademeli bir azalma ile, yani setin sonuna doğru sıyırıcı bıçağın kademeli olarak derinleştirilmesiyle toprak kesilir;
• tarak yolu. Bu durumda, sıyırıcı kepçenin alternatif derinleşmesi ve kademeli olarak kaldırılmasıyla toprak kesilir: farklı aşamalarda talaş kalınlığı 0,2-0,3 m ila 0,08-0,12 m arasında değişir;
• gagalar. Kepçenin doldurulması, sıyırıcı bıçakların mümkün olan en büyük derinliğe kadar tekrar tekrar derinleştirilmesiyle gerçekleştirilir. Yöntem, gevşek gevşek topraklarda çalışırken kullanılır.

Toprak yapının boyutuna, kesimlerin ve setlerin karşılıklı düzenlenmesine bağlı olarak, sıyırıcıların çalışması için çeşitli şemalar kullanılır. En yaygın olanı elips desenidir. Bu durumda, sıyırıcı her seferinde bir yönde döner.

Pirinç. 10. :
a - siper-tarak; b - nervürlü satranç

Geniş ve uzun yüzeylerde çalışılırken sıyırıcı kepçenin doldurulması hendek-tarak ve nervürlü kademeli yöntemlerle yapılmaktadır. Hendek-tarak yöntemiyle (Şekil 10), yüzün gelişimi, aynı uzunlukta, 0.1-0.2 m sabit derinliğe sahip paralel şeritler halinde rezerv veya kazı kenarından gerçekleştirilir. İlk sıranın şeritleri arasında, kesilmemiş toprak şeritleri bırakılır - genişliği, kepçenin genişliğinin yarısına eşit olan sırtlar. Geçitlerin ikinci sırasında, toprak kepçenin tüm genişliğine alınır, sırt kesilir ve altında bir hendek oluşturulur. Bu durumda kepçenin ortasındaki talaşların kalınlığı 0.2-0.4 m ve kenarlar boyunca 0.1-0.2 m'dir.

Nervürlü kademeli yöntemle (Şekil 10), yüzün gelişimi kazının kenarından gerçekleştirilir veya paralel şeritler halinde rezerve edilir, böylece sıyırıcı penetrasyonları arasında genişliğin yarısına eşit genişlikte kesilmemiş toprak şeritleri bulunur. kovanın.

İkinci penetrasyon sırası, ilk sıranın başlangıcından ilk sıranın penetrasyon uzunluğunun yarısı kadar geri çekilerek geliştirilir. Sıyırıcının çalışması, buldozerin çalışmasıyla birleştirilmeli, bunları yüksek alanlar geliştirmek ve toprağı kısa mesafelerde alçak yerlere taşımak için kullanmalıdır.

Sınıf öğrencilerinin yaptığı kazı çalışmaları

Greyderler, bölgenin planlanmasında, toprak işlerinin eğimlerinde, çukurların dibinin temizlenmesinde ve 0,7 m derinliğe kadar hendeklerin çıkarılmasında, 1 m yüksekliğe kadar genişletilmiş bentlerin ve rezervden daha yüksek bentlerin alt katmanının yapımında kullanılır. Motorlu greyderler yol tabanını, araba yollarını ve yolları profiller. 400-500 m sürüş uzunluğuna sahip motorlu greyderlerin kullanılması en etkilidir.Yoğun zeminler bir greyder tarafından geliştirilmeden önce gevşetilir. Gelişmiş rezervden setin inşası sırasında eğimli bıçak, kesilen toprağı sete doğru kaydırır. Bir sonraki greyder penetrasyonu ile, bu toprak aynı yönde daha da hareket eder, bu nedenle, biri kesilen ve diğeri kesilen toprağı hareket ettiren iki greyder ile çalışma yapılması tavsiye edilir.

Bentler ve profilli bir yol inşa ederken, toprağın kesilmesi rezervin iç kenarından başlar ve katmanlar halinde gerçekleştirilir: önce üçgen talaşlar kesilir, ardından katmanın sonuna kadar talaşlar dikdörtgendir. Ön gevşetme gerektirmeyen topraklarda geniş rezervler geliştirirken, kesme rezervin dış kenarından başlar ve tüm üçgen talaş geçişleriyle katmanlar halinde gerçekleştirilir; başka bir yol da mümkündür: bu durumda talaşlar üçgen ve dörtgen şeklindedir.

Çeşitli işlemleri gerçekleştirirken, greyderin eğim açıları aşağıdaki sınırlar içinde değişir: kavrama açısı - 30-70 derece, kesme açısı - 35-60 derece, eğim açısı - 2-18 derece. İnşaat uygulamasında, çeşitli toprak döşeme yöntemleri kullanılır:

• toprak, kenardan yolun eksenine dökülerek katmanlar halinde serilir (dolgu yüksekliği 0,1-0,15 m'yi aşmayan sıfır işaretlerinde profilleme çalışması);
• silindirler sadece tabanlarıyla temas edecek şekilde yan yana yerleştirilir (0,15-0,25 m yüksekliğindeki dolgu dolguları);
• sonraki her bir silindir, önceden döşenmiş olana karşı kısmen bastırılır ve tabanla %20-25 oranında örtüşür; bu iki silindirin tepeleri birbirinden 0,3-0,4 m mesafede bulunur (0,3-0,4 m yüksekliğe kadar dolgu dolguları);
• her bir sonraki silindir, herhangi bir boşluk olmaksızın önceden döşenmiş olana karşı bastırılır; yeni bir silindir, yakaladığı 5-10 cm ile önceden döşenmiş olana yakın bir döküm ile hareket ettirilir; ilk silindirin üzerinde 10-15 cm kadar geniş bir yoğun şaft oluşturulur (0,5-0,6 m yüksekliğe kadar dolguların doldurulması).

Donmuş toprakların gelişimi

Donmuş topraklar şu ana özelliklere sahiptir: artan mekanik mukavemet, plastik deformasyon, kabarma ve artan elektrik direnci. Bu özelliklerin tezahürü, toprağın türüne, nemine ve sıcaklığına bağlıdır. Kalın bir tabaka halinde uzanan kumlu, iri taneli ve çakıllı topraklar, kural olarak, az su içerir ve düşük sıcaklıklarda neredeyse donmaz, bu nedenle kış gelişimi neredeyse yazla aynıdır. Kışın kuru gevşek topraklarda çukur ve hendeklerin gelişimi sırasında dikey eğimler oluşturmazlar, kabarmazlar ve ilkbaharda çökme vermezler. Tozlu, killi ve ıslak topraklar donarken özelliklerini önemli ölçüde değiştirir. Donma derinliği ve hızı, toprak neminin derecesine bağlıdır. Kışın toprak işleri aşağıdaki yöntemlerle gerçekleştirilir:

• geleneksel yöntemlerle müteakip geliştirme ile toprakların ön hazırlığı yöntemi ile;
• donmuş toprakları bloklar halinde önceden kesme yöntemi;
• ön hazırlık yapılmadan toprak geliştirme yöntemi.

Kışın gelişme için ön toprak hazırlığı, onu donmaktan, donmuş toprağın çözülmesinden ve donmuş toprağın ön gevşemesinden korumaktan oluşur. Toprak yüzeyini dondan korumanın en kolay yolu, onu ısı yalıtım malzemeleri ile yalıtmaktır; Bunun için doğrudan zemine 20-40 cm'lik bir tabaka halinde serilmiş turba ince, talaş ve talaş, cüruf, hasır vb. kullanılır. Yüzey yalıtımı esas olarak küçük girintiler için kullanılır.

Geniş alanları yalıtmak için, toprağın traktör pullukları veya sökücüler ile 20-35 cm derinliğe sürüldüğü, ardından 15-20 cm derinliğe kadar tırmıklandığı mekanik gevşetme kullanılır.

Donmuş toprağın 0,25 m'ye kadar donma derinliğinde mekanik olarak gevşetilmesi, ağır sökücüler tarafından gerçekleştirilir. 0,6-0,7 m'ye kadar donarken, küçük çukurlar ve hendekler çıkarırken, yarma gevşemesi olarak adlandırılan kullanılır. Darbeli permafrost kırıcılar, darbe altında parçalanmasına katkıda bulunan kırılgan deformasyonlarla karakterize edildiğinde, düşük toprak sıcaklıklarında iyi çalışır. Toprağı büyük bir donma derinliğinde (1,3 m'ye kadar) gevşetmek için, kamalı bir dizel çekiç kullanılır. Donmuş toprağın kesilerek geliştirilmesi, donma derinliğinin 0,8'i derinliğe sahip karşılıklı dik olukların kesilmesinden oluşur. Blok boyutu, ekskavatör kepçesinin boyutundan %10-15 daha küçük olmalıdır.

Donmuş zemin çözülür sıcak su, buhar, elektrik akımı veya yangın yolu. Buz çözme en karmaşık, zaman alıcı ve pahalı yöntemdir, bu nedenle örneğin acil durum çalışmaları sırasında istisnai durumlarda başvurulur.

© 2000 - 2009 Oleg V. web sitesi™

Rusya Federasyonu Eğitim Bakanlığı

Güney Ural Devlet Üniversitesi

“Yapı üretim teknolojisi” bölümü

S.B. Koval, M.V. Molodtsov

Bina ve Yapıların Yapım Teknolojisi

Yazışma öğrencileri için ders kursu

Hafriyat inşaatı teknolojisi

Çelyabinsk

SUSU Yayınevi

UDC 69.05(075.8) + 69.003.1(075.8)

Koval S.B., Molodtsov M.V. Bina ve yapıların montaj teknolojisi: yazışma öğrencileri için ders dersi. Hafriyat inşaat teknolojisi - Chelyabinsk: Ed. SUSU, 2003. - 25 s.

Toprak işlerinin sınıflandırılması ve bunlara ilişkin gereklilikler verilmiştir. Toprak gelişiminin ana yöntemleri dikkate alınır. Delme ve patlatma ile kapalı bir şekilde işlerin üretiminin sıraları ve özellikleri anlatılmaktadır. İşlerin birbirine bağlanması konuları ele alınır.

Derslerin seyri, Mimarlık ve İnşaat Fakültesi öğrencileri için akşam ve yazışma kurslarına yöneliktir.

Il. 24, sekme. 3.

Mimarlık ve İnşaat Mühendisliği Fakültesi eğitim ve metodolojik komisyonu tarafından onaylanmıştır.

İnceleyenler: Kromsky E.I.

© SUSU Yayınevi, 2003.

Çelyabinsk 1

Toprak işlerinin sınıflandırılması. 4

Toprak geliştirme yöntemleri. 5

Pirinç. 3 Konsantre yüklerin düzenlenmesi 10

Hafriyat üretim süreçlerinin ara bağlantısı. 27

Toprak işlerinin sınıflandırılması.

Hafriyat - bir toprak kütlesindeki topraktan inşa edilmiş veya dünyanın yüzeyine serilmiş topraktan inşa edilmiş bir mühendislik yapısı.

Toprak işlerinin sınıflandırılması, çeşitli özelliklere bağlı olarak gerçekleştirilir:

dünyanın yüzeyi ile ilgili olarak bölünmüştür

çentikler- toprak yüzeyinin altında bir toprak kütlesinde oluşturulan toprak işleri;

setler- toprak yüzeyinin üzerindeki topraktan dikilmiş yapılar;

yeraltı çalışmaları- belirli bir derinlikte dikilmiş ve dünyanın yüzeyinden kapatılmış;

işleve göre:

hidroteknik- baraj, baraj, kanal ...;

iyileştirici- yapay göletler, su temini ve drenaj kanalları ...;

yol- karayollarının ve demiryollarının alt yapısı;

endüstriyel ve sivil destinasyonlar - planlanan siteler, çukur, hendek, tünel, çöplük ...;

hizmet ömrüne göre:

kalıcı– uzun süre çalıştırma;

geçici- müteakip inşaat ve montaj işleri için düzenlenmiştir.

Toprak geliştirme yöntemleri.

1) mekanik yöntemön işleme ve gevşetmeden hafriyat ve nakliye ve hafriyat makineleri yardımıyla keserek toprağı toprak masifinden ayırmaktan ibarettir.

2) hidromekanik yöntem dikey yerleşim, vb. montajı sırasında hidro izleme tesislerinin basınçlı su jeti ve / veya toprak alüvyonu kullanılarak toprağın geliştirilmesinden oluşur.

3) Patlayıcı yol patlamalar yardımıyla toprağın geliştirilmesinden oluşur, çeşitli mühendislik toprak işlerinin yapımı için tasarlanmıştır.

4) kombine yöntemçeşitli yürütmektir hazırlık faaliyetleri daha fazla gelişmeden önce toprağın özelliklerini iyileştirmek için: gevşetme, çözme, nem kontrolü vb.

5)kapalı yol yeraltı çalışmalarının geliştirilmesi sırasında ve mühendislik yapılarının kazı yapılmadan döşenmesi sırasında gerçekleştirilir. Aşağıdaki ana kapalı penetrasyon yöntemleri vardır: delme, delme, yatay delme, vibro delme, kalkan delme, adit sürme, delme ve patlatma.

mekanik yöntem

Hafriyat işlerinin mekanik yöntemi, işin emek yoğunluğunu önemli ölçüde azaltabilir, iyileştirebilir yapı nitelikleri toprak ve toprak işlerinin hacmini azaltın. Bu görevler, inşaatta kullanılan bütün bir makine ve mekanizma filosu tarafından çözülür (Şekil 1).

Mekanik olarak dikey bir düzen, bir kazı ve bent cihazı gerçekleştirin (Tablo 1).

tablo 1