3. Земельные работы

3.1Параметры разрабатываемых траншей

Размеры траншеи (глубина, ширина по дну, откосы) устанавливаются в зависимости от назначения и диаметра трубопровода, характеристики грунтов, гидрогеологических и других условий.

В соответствии со СНиП 2.05.06-85* глубина траншеи для трубопроводов диаметром <1000 мм принимается , для трубопроводов диаметром ≤1000 мм –

. Ширина траншеи по дну для трубопроводов диаметром ≤700мм принимается не менее , для трубопроводов диаметром ≥700мм- не менее Для трубопроводов диаметром 1200 и 1400мм при рытье траншеи с откосами круче 1:0,5 ширину траншеи по дну допускается уменьшается до

Критическая глубина траншеи, на которой удерживается вертикальный откос, определится:

Из этой формулы следует, что при Следовательно, в мало связных грунтах, например, песчаных, котлованы и траншеи нужно (и можно) разрабатывать только с наклонными стенками, или если есть необходимость в вертикальном откосе, устанавливать крепления.

Если же сцепление , но на поверхности грунта у бровки откоса имеется нагрузка g (например, работающий экскаватор), то в зависимости от значения предельное значение нагрузки g должно быть менее, чем ,

При критическая высота вертикального откоса .

При условии работающей вблизи открытой траншеи техники в работе получено следующее выражение критической глубины вертикального откоса:

, (3.3)

где

сцепление грунта;

;

а- расстояние от края вертикального откоса до гусеницы трубоукладчика;

g- давление от гусениц трубоукладчика.

Согласно СНиП 12-03-2001 перемещение, установка и работа машины вблизи выемок с неукрепленными откосами разрешается за пределами призмы обрушения грунта.

Задача №7

Определить критическую высоту вертикального откоса в суглинках, имеющего следующие физико-механические характеристики:

сцепление грунта

внешнюю нагрузку будем считать для двух случаев:

Решение:

Критическая высота вертикального откоса при определяется по формуле (3.1)

При , т.е. при такой внешней нагрузке откос не может сохранять вертикальную форму. По формуле (3.2) установим её предельное значение:

При откос может быть вертикальным, а при нет.

Задача №8

Определить для условия задачи 7 можно ли находиться трубоукладчику на расстоянии а=120 см от края вертикального откоса траншеи имеющей расчетную глубину Давление от гусениц .

Решение:

Находим критическую высоту откоса по формуле (3.3):

,

Так как расчетная глубина траншеи 2,22, а , то трубоукладчик может разрушить вертикальный откос. Следовательно, край гусеницы трубоукладчика должен находиться от края траншеи на большем расстоянии чем 120 см.

Приняв а=300, равняется:

Итак, при а=300см . Следовательно, трубоукладчик может находиться от края траншеи на расстоянии 300см без опасности её разрушения.

3.2 Выбор землеройной техники и технологии производства работ

Методы разработки траншей определяют в зависимости от заданных размеров и профиля, вида и состояния грунтов, характеристики рельефа местности, степени обводненности участка, наличие комплекса землеройных машин и технико-экономических показателей их применения.

Основу отраслевого права землеройных машин составляют одноковшовые экскаваторы мощностью до 96,6 кВт с вместимостью ковша 0,65-1 м³ , роторные траншейные экскаваторы мощностью 55,2-220,7 кВт, бульдозеры и бульдозеры-рыхлители мощностью 79,4-301,6 кВт.

Установочная мощность N (кВт) землеройной машины или колонны зависит от параметров грунта и требуемой технической производительности:

, (3.4)

где K_y – коэффициент, учитывающий отношение времени копания к времени рабочего цикла, равный для одноковшовых экскаваторов 0,5-0,8, для бульдозеров К_y =0,3-0,9 , для роторных экскаваторов К_y=1;

К_в – коэффициент, учитывающий расход мощности на вспомогательные механизмы, равные для одноковшового экскаватора и бульдозера К_в = 0,2-0,5, для роторного экскаватора К_в = 0,6- 0,8;

К_р – удельное сопротивление резанию и копанию;

S_T – площадь поперечного сечения траншеи;

V – скорость разработки траншеи, м/ч;

Задача №9

Определить установочную мощность роторного экскаватора для рытья траншеи под трубопровод диаметром 1220 мм в суглинистом грунте категории II со скоростью 300 км/ч. Глубина траншеи h_т = 2,22 м, ширина по дну В = 1,72 м.

Решение:

Принимаем откосы 1:0,25. Площадь поперечного сечения траншеи:

Удельное сопротивление резанию и копанию К_р = 300 кПа.

Установочная мощность рассчитывается по формуле (3.4)

Оптимальным является ЭТР – 254А с глубиной копания до 2,5 м, шириной по дну 2,1 м и мощностью 220 кВт.