Часто сравнивается с фундаментом строительной компании. От качества ее выполнения во многом зависит успех строительства, его темпы, а также прочность и надежность построенных зданий и сооружений.

Действительно, основой любого строения, принимающей на себя его вес, является фундамент, который в свою очередь, передает нагрузку на плоскость основания, роль которого играет несущий грунт.

Его подготовка, включающая расчет основания с учетом качества грунта, производится в самом начале строительных работ.

Перед началом работ в обязательном порядке проводится изучение грунтов, составляющих участок. На основании полученных данных определяется глубина разработки фундамента, объем предстоящих земляных работ, а также потребность в специальной технике.

Наиболее распространенными являются следующие виды грунтов:

• сыпучий грунт, состоящий преимущественно из песка или гравия;
• грунт с высокой связностью, состоящий из глины или суглинков;
• скальные грунты;
• грунты с низкой несущей способностью, состоящие из лессов, торфа и т.д.

В зависимости от объема земляных работ и места расположения строительной площадки (учитывается наличие подъездных путей и места для маневров техники), разработка грунта может вестись ручным или механизированным способом.

Разработка грунта механизированным способом, цена которой зависит от используемой техники и качества грунта, всегда эффективней и экономически выгодней по сравнению с ручным трудом.

В то же время ручная разработка грунта может быть единственным приемлемым способом проведения земляных работ.

Способы разработки грунта

Ручная разработка грунта

Земляные работы считаются одними из самых тяжелых видов работ, требующих специальной физической подготовки. Их проведение практикуется только в особых случаях.

Ручная разработка грунта ведется в тех случаях, когда использование землеройной техники невозможно из-за стесненных условий или малого объема работ, например, при подчистке котлованов и узких траншей, где бульдозер просто не может поместиться. При ручной разработке грунтов используются лопаты, заступы, тележки или вагонетки.

Применять ручной труд при разработке скальных грунтов допускается только в случаях аварийной ситуации.

Механизированная разработка грунта

Механизированная разработка грунта считается основным способом ведения земляных работ. При этом используется землеройная и землеройно-транспортная техника: экскаваторы и скреперы.

В свою очередь экскаваторы могут быть циклического действия, например, одноковшовые, производящие выемку и погрузку грунта, а также непрерывного действия, например, цепные или роторные, применяемые для разработки грунтов линейной выемки. Примером линейной выемки является рытье канав, глубина которых при использовании роторных экскаваторов может составлять 1,5 м, а при применении цепных экскаваторов составлять 3,5 м.

При разработке грунтов экскаваторами необходимо задействовать транспортные средства для его перемещения за пределы строительной площадки. Практикуется также разработка грунта с погрузкой бульдозерами в отвал.

В то же время скрепер выполняет одновременно две функции: транспортного средства по перемещению грунта и землеройной машины. Его рабочий орган ковш оборудован специальным ножом, обеспечивающим послойное резание грунта, сопровождающееся одновременной его погрузкой.При заполнении ковша он поднимается, переходя в транспортное положение, а затем отвозит грунт к месту его складирования. В зависимости от объема земляных работ можно использовать скреперы с различным объемом ковша от 1,5тонн до 25 тонн.

Особенности разработки грунта зимой

При необходимости земляные работы могут вестись и в зимнее время года. При этом следует учитывать, что трудоемкость работ, а также их стоимость зимой увеличивается. Так, к примеру, стоимость разработки мерзлого грунта экскаватором может увеличиться в 2 раза.

Выбор техники для разработки грунтов зимой производится в зависимости от глубины промерзания. При незначительном промерзании, составляющем 10% от объема 1м3 грунта, для работы используются скреперы или бульдозеры. Если объем замерзшего грунта в одном кубическом метре составляет 0,15%, используют экскаваторы-драглайны, а при промерзании 25% применяют экскаваторы с прямой лопатой.

При более сильном промерзании грунты перед разработкой рыхлят или скалывают специальной техникой.

Для повышения эффективности работ предпринимаются меры по защите грунтов от промерзания. Для этого их предварительно рыхлят, утепляют местными доступными теплоизоляционными материалами, например, сухой травой, листвой или хвоей. Хороший эффект по защите грунта от промерзания можно получить при использовании снегозадержания.

Особенности разработки грунта в труднодоступных местах

Выемка грунта в труднодоступных местах, там, где использование обычной землеройной техники не представляется возможным, производится вручную или с помощью специального экскаватора с телескопическим оборудованием, получившим название «планировщик». Его конструкция предусматривает выдвижение и обратное втягивание стрелы, и несколько дополнительных степеней подвижности ковша, что позволяет использовать «планировщик» для работы в стесненных условиях, под мостами и на склонах.

Особенности разработки грунта на зыбких и пучинистых почвах

Земляные работы с обычными грунтами лучше вести в теплое время года. При отрицательной температуре грунт замерзает и его прочность возрастает с несколько раз, что требует затраты больших усилий для его разработки и выемки.

Однако в некоторых случаях, например, при работе в заболоченной местности или при отсутствии подъездных путей, земляные работы ведутся зимой. Расчет делается именно на замерзание грунта и повышение его прочности, что позволяет создать подъездные пути и организовать работу техники.

При необходимости выкопать узкую траншею или котлован сложной формы использование механизированных средств может представляться нецелесообразным. Ручная работа относится к категории тяжелого физического труда, оплата которого производится в процентном соотношении от обработанного объема.

Наиболее долгой, затратной по силам и средствам работой считается разработка грунта вручную в траншеях : данный вид деятельности применяется, если механизированные земляные работы выполнять технически невозможно, нецелесообразно либо невыгодно. Труд подразумевает применение ручного бурильного инструмента, лопат, пешни, ломов, иных приспособлений. Рытье траншеи/котлована глубиной более 2 м, работа в водонасыщенном грунте, в случае длительного пребывания рабочих на дне стенки требуется укреплять досками: толщина пиломатериалов – минимум 25 мм, диаметр распорок – 100 мм.

Когда требуется ручной труд?

Разработка без использования механизированного оборудования требуется в следующих случаях:

• Подземные работы. Такие действия проводятся в стесненных условиях, использование спецтехники физически невозможно: устройства нельзя развернуть, угол движения навесного оборудования слишком мал.
• Щитовые работы (сооружение тоннелей различного размера, направленности, сложности строения). Ручной труд включает применение немеханизированных щитовых устройств, способных сформировать проход должного диаметра.
• Горизонтальное продавливание слоев: забой разрабатывают вручную, куски породы вывозят ручной вагонеткой/тележкой.
• Малый объем земляных работ: ручная разработка грунта позволяет сэкономить затраты, связанные с применением спецтехники.
• Разработка вблизи проложенных инженерных сетей, опасность повреждения кабеля, трубопровода, системы дренажа.
• Разработка грунта в котловане после работы экскаваторной техники.

Работы выполняются лопатами, имеющими укороченный черенок; добор остатков породы после работы спецтехники выполняют строительным инструментом. Углубление – процесс, требующий использования ломов, буров ручного типа, пешни.

Важно! Выбор инструментов обусловлен типом грунта, глубиной раскопок, сложностью формы траншеи/котлована.

Степень сложности ручной копки

Уровень сложности работ обусловлен главным образом свойствами грунта, подлежащего раскопке. Выделяют следующие разновидности слоев:

• Скальные (гранитные, сланцевые, песчаники, конгломераты и пр.). Характеризуются высокой плотностью, жесткостью, слабым размягчением. Ручная разработка грунта скальной породы – наиболее трудоемкий процесс, отнимающий значительное количество времени.
• Песчаные. Состав включает кварцевые частицы фракцией 0,1-2 мм, процент содержания глины – менее 3%. Слои отличаются сыпучестью, отсутствием пластичности, значительным влагопоглощением. Данные виды легче поддаются обработке, ручные земляные работы отнимают меньше времени.
• Глинистые, пылевато-глинистые. Первый вид характеризуется повышенной пластичностью (показатель обусловлен процентным содержанием глины), плотностью, ручная разработка грунта такого типа идет медленнее песчаного. Второй тип содержит смесь пылеватых и глинистых компонентов: размер первых – 0,05-0,0005 мм, вторых – меньше 0,005 мм. Пылевато-глинистые слои отличает повышенная просадка, возможно сильное разбухание при попадании воды.
• Лессовидные. Грунты представляют собой слои глинистого типа с повышенным содержанием пылеватых элементов (свыше 50% состава), пористой структурой.
• Супесь, суглинок. Первый тип обладает качествами глинистых слоев, второй – песчаных.

Выбирая инструменты для механического труда, требуется учесть состояние слоев: важны показатели влажности, липкости, плотности, утрамбованности, углы откосов. Ряд случаев требует проведения подготовительных действий: так, скальный грунт необходимо разбить, куски породы вывозят с места разработки.

Ручная работа с использованием бура, пешни, ломов занимает длительное время ввиду твердости слоя. Трудность обработки глинистых слоев обусловлена повышенной жесткостью, пластичностью, земляные работы предваряет размачивание водой, позволяющее облегчить ручной труд: влажная глина проще поддается обработке.

Особенности труда

Строительные нормы допускают следующие размеры траншей и котлованов:

• Слои естественной влажности, глубокое расположение подземных вод, отсутствие коммуникаций – траншеи с вертикальными стенками могут иметь глубину до 1 м (песчаник, крупнообломочный состав), 1,25 м (супеси), 1,5 м (суглинок) и 2 м (плотная глина). Укрепление стенок необязательно.
• Условия связных слоев с укладкой труб плетями с траншейной бровки предусматривают разработку с установкой креплений: элементы предохраняют стенки от обрушения, когда в траншее идет ручная обработка. Если изначально котлован/траншею формировали механизированным образом, крепления добавляют перед спуском рабочих.
• Крепления устанавливают в обязательном порядке, если слои чрезмерно пористые, насыщенные влагой, подвижные, рассыпчатые. Близкое расположение подземных вод также требует предварительного укрепления стенок.

Важно! Разработка откосов траншей требует обозначать в ППР (проект производства работы) значение угла откоса, тип креплений, устанавливаемых по всему участку/локально. Выбор углов, типов укрепляющих элементов обусловлен физико-химическими свойствами слоя. Откосы отсутствуют в траншеях, выкопанных в местах повышенной проходимости, характеризующихся наличием искусственного покрытия (городские улицы, дороги, площади).

Ручная разработка грунта с нуля включает этапы нанесения разметки, снятия верхнего слоя почвы, собственно земляную обработку с удалением и вывозом кусков породы, выравнивание стенок, дна. Предварительно может проводиться комплекс геологических изысканий для точного определения трудоемкости обработки, выбора набора инструментов, определения сроков реализации задачи.

Обработка траншеи/котлована, вырытого экскаваторным оборудованием, включает уборку невыбранных частиц породы со дна, выравнивание стенок, углов. Сроки выполнения устанавливают, исходя из нормативов СНиП, масштаба обработки, конструкции траншеи либо котлована.

Определение расценки работ

Чтобы понять, какой процент недобора является нормой, требуется изучить данные : согласно требованиям, для котлована допустим показатель 1,75%, траншеи – 3%; доработку выполняют ручным методом. Средняя толщина грунта, убираемого лопатами – 10-15 см (дно), процент зачищенной смеси со стенок вычисляют отдельно. Определение объема убранного вручную грунта выполняют, учитывая толщину, площадь участка котлована. Разработка грунта вручную в траншеях может оплачиваться в зависимости от выполненного объема либо почасовым способом.

Страница 2 из 16

Одной из наиболее трудоемких операций при проходке выработок является разработка грунта , выполняемая различными способами.

Выбор наиболее рационального способа проходки и назначение необходимых механизмов и оборудования во многом зависят от свойств грунта и инженерно-геологических условий строительства. При проходке подземных выработок на степень разрабатываемости грунта наибольшее влияние оказывают следующие его свойства: твердость, т. е. сопротивляемость проникновению разрушающего инструмента, вязкость - сопротивление отрыванию кусков от общей массы грунта, упругость - способность грунта быстро возвращаться в первоначальное положение после деформаций, вызванных внешними воздействиями. Кроме того, надо учитывать и такие характеристики, как выветриваемость грунтов в результате воздействия различных атмосферных агентов (воды, газов, мороза и т. д.) и трещиноватость, которая зависит от действия геологических факторов.

В настоящее время разработан ряд классификаций, подразделяющих грунты по различным признакам и свойствам (крепости, буримости и т. д.).

Разработка грунта может производиться ручным способом, с помощью ручных механизированных инструментов, взрывным способом, специальными машинами (проходческие агрегаты, комбайны), механизированными щитовыми комплексами и специальными методами (термический, гидравлический, ультразвуковой и др.).

Разработка грунта ручным способом

Ручная разработка грунта с помощью лопат, кайла и ломов ввиду большой трудоемкости и малой производительности в настоящее время применяется только в исключительных случаях, когда необходимо провести работы в небольшом объеме в слабых неустойчивых грунтах, а также при выполнении вспомогательных работ по подчистке подошвы выработки.

Разработка слабых мягких грунтов и грунтов средней крепости (f = 0,6÷1,5) производится обычно отбойными молотками , которые представляют собой пневматические ручные машины ударного действия. По массе пневматические отбойные молотки подразделяются на легкие (8 кг), средние (9-10 кг) и тяжелые (12,4 кг). Сменным рабочим инструментом, непосредственно разрушающим грунт, является пика отбойного молотка, длина и форма которой зависят от физико-механических свойств грунта. В крепких грунтах принимают короткие пики с большим углом заострения (60-80°). В вязких мягких грунтах типа глин вместо пики применяют лопатку с клинообразным заострением.

Достоинства отбойных молотков : простота конструкции и безопасность в работе, небольшая стоимость, отработанный сжатый воздух позволяют производить частичную вентиляцию выработки. Недостатки : необходимость создания компрессорного хозяйства, малый коэффициент полезного действия (менее 0,15), использование дорогой энергии сжатого воздуха, шум при работе, пылеобразование и вибрация.

Кроме пневматичесских отбойных молотков, находят применение и электрические, которые исключают недостатки пневматических, но имеют большую массу (до 12 кг), подвержены нагреванию, менее надежны в эксплуатации и не рекомендуются к применению в обводненных грунтах ввиду возможности поражения людей электрическим током. В связи с этим в практике подземного строительства пневматические отбойные молотки получили наибольшее распространение.

Разработка грунта буровзрывным способом

Наиболее универсальным и эффективным способом разрушения скальных и полускальных грунтов является взрывание. Применение этого способа охватывает грунты с широким диапазоном крепости и ввиду экономичности, получило широкое распространение. Взрывной способ проходки подразумевает бурение шпуров, служащих для размещения зарядов взрывчатых веществ (ВВ). Обычно, говоря о взрывном способе, употребляют термин «буровзрывные работы» . На строительстве тоннелей и метрополитенов до 65% общего объема горнопроходческих работ выполняются буровзрывным способом. Сущность буровзрывного способа состоит в том, что в забое выработки с помощью специальных механизмов пробуривается на некоторую глубину (глубину заходки) определенное количество шпуров (шпур - цилиндрическая выработка, служащая для размещения зарядов). Цикл буровзрывных работ состоит из отдельных последовательных во времени операций, производимых для разрушения забоя на глубину заходки.

При сооружении тоннелей правильное ведение буровзрывных работ имеет очень важное значение. Эффективным называется такой взрыв, который обеспечивает расчетное продвижение забоя при максимальном использовании длины шпуров и оконтуривание выработки, приближающееся к проектному очертанию. Кроме этого, взрыв должен обеспечить равномерное и достаточное (для удобства погрузки) дробление скалы и возможно меньший разлет обломков породы при взрыве (кучность взрыва). Оптимальные параметры буровзрывных работ обеспечиваются в основном за счет рационального расположения шпуров, правильного выбора типа и количества ВВ, конструкции зарядов и способа взрывания.

Типы шпуров . При проходке тоннелей способом сплошного забоя взрываемый грунт имеет только одну свободную плоскость обнажения (лоб забоя). Для более эффективного использования энергии взрыва, уменьшения расхода ВВ и снижения вредного сейсмического воздействия на окружающий грунтовый массив необходимо образовывать дополнительные плоскости обнажения.

Качество взрыва в значительной мере зависит от расположения шпуров в забое. Располагаемые в забое выработки шпуры разделяют (рис. 1.12) на врубовые (1), отбойные (вспомогательные) (2) и контурные (3). Выбор схемы расположения шпуров в основном сводится к размещению врубовых и контурных шпуров.

Рис. 1.12 - Расположение шпуров в забое

Тип вруба выбирают в зависимости от физико-механических свойств грунта, площади поперечного сечения выработки, а также средств бурения.

Назначение врубовых шпуров - образование дополнительной плоскости обнажения путем их первоочередного взрывания зарядами повышенной мощности. Это создает более благоприятные условия для работы остальных шпуров.

В практике широко применяют клиновые и прямые врубы. Клиновые врубы применяют в грунтах любой крепости, но чаще всего в крепких грунтах. Рекомендуется применять их в выработках шириной до 4 м при глубине шпура до 2,5 м. Из клиновых врубов наиболее распространены вертикальный и горизонтальный (рис. 1.13). Достоинство этих врубов - возможность использования структуры грунтового массива: напластований, трещиноватости и т. д. Кроме этого, в связи с наклонным расположением зарядов облегчается отрыв грунта при взрыве. Недостатки врубов с наклонными шпурами: ограниченная глуби на шпуров, большой разброс грунта по выработке, трудность бурения наклонных шпуров.

Рис. 1.13 - Клиновые врубы с наклонными шпурами: а - вертикальный; б - горизонтальный

Применяют при бурении шпуров тяжелыми бурильными машинами, смонтированными на самоходных бурильных установках и буровых агрегатах. Различают следующие основные типы прямых врубов: щелевой (рис. 1.14, а), с центральной скважиной (рис. 1.14, б), призматический ярусный (рис. 1.14, в), призматический спиральный (рис. 1.14, г), прямой (рис. 1.14, д).

Рис. 1.14 - Прямые врубы

Достоинства этих врубов - простота обуривания забоя, умеренное сейсмическое воздействие на массив, не зависящая от ширины выработки величина заходки, возможность полной механизации работ.

Прямые врубовые шпуры получили преимущественное распространение. Число врубовых шпуров и взрываемую ими площадь сечения забоя определяют по схеме принятого вруба. Обычно число врубовых шпуров составляет от 4 до 8.

Отбойные (вспомогательные) шпуры, располагаемые между врубовыми и контурными (периферийными) шпурами, предназначены для разрушения основной массы грунта в забое. Располагают их под прямым углом к забою, реже с наклоном 75-80° к центру забоя и взрывают после врубовых, т. е. работают они при двух обнаженных поверхностях. Располагают отбойные шпуры в один, два или три ряда в зависимости от площади забоя таким образом, чтобы на каждый шпур приходился примерно одинаковый объем взрываемого грунта.

Контурные шпуры предназначены для разрушения грунта по контуру выработки и поэтому их располагают равномерно по периметру выработки на расстоянии примерно 15 см от проектного контура. Концы шпуров в слабых и средней крепости грунтах располагают на проектном контуре выработки; в грунтах, склонных к обрушению, концы шпуров не доводят до проектного контура, а в очень крепких породах они должны заходить за проектный контур выработки на 5-10 см.

При отсутствии отбойных шпуров в выработках малого поперечного сечения контурные шпуры разрушают основную массу грунта в забое.

В результате взрыва шпур разрушается, но не на всю длину. Отношение разрушившейся части шпура l p к его полной длине l ш называют коэффициентом использования шпура (КИШ):

Коэффициент η в горизонтальных выработках равен 0,8-0,9. Проекцию отбойных и контурных шпуров на продольную ось выработки называют глубиной комплекта шпуров l к. Глубина заходки l з = l к η. Ориентировочные значения допускаемой глубины заходки по условию устойчивости обнаженной выработки приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1

Длина врубовых шпуров примерно на 10% должна превышать длину отбойных для того, чтобы получающаяся врубовая воронка была достаточно большой для увеличения КИШ.

Бурение шпуров . Наиболее трудоемким процессом является бурение шпуров, которое занимает от 40 до 75% времени проходческого цикла. Для бурения шпуров и скважин применяются механические машины вращательного, ударно-поворотного и вращательно-ударного действия. Выбор типа бурильных машин определяется в первую очередь механическими характеристиками грунта.

Вращательное бурение с помощью электросверл обеспечивает высокие скорости бурения в мягких и средней крепости неабразивных грунтах (f = 1÷7). Электросверла подразделяются по массе на ручные массой до 20 кг (для бурения в мягких грунтах с f = 1÷2), ручные массой 20-24 кг с принудительной подачей (для бурения в грунтах мягких и средней крепости с f = 1÷4) и колонковые массой 110 кг с механизмом подачи (для бурения с колонки или манипулятора в крепких грунтах с f = 4÷7). В практике подземного строительства применяют электросверла марок ЭР-14Д-2М, ЭР-18Д-2М, СЭР-19М и СРП-2. Бурение машинами вращательного действия, основанными на принципе резания, по сравнению с ударными значительно уменьшает пылеобразование и повышает скорость бурения. При этом резко сокращается расход энергии и ее стоимость за счет применения относительно дешевой электрической энергии (вместо пневматической). Однако такие машины имеют ограниченный диапазон применения (малоабразивные грунты сравнительно небольшой крепости).

В тоннелестроении получило наибольшее распространение ударно-поворотное бурение , осуществляемое пневматическими бурильными молотками (перфораторами), которые используются для бурения шпуров и неглубоких скважин малого диаметра в грунтах различной крепости (f = 2÷20).

Пневматические бурильные молотки подразделяются на ручные , предназначенные для бурения горизонтальных и наклонных шпуров; телескопные для бурения шпуров и скважин в направлении снизу вверх; колонковые для бурения горизонтальных и наклонных шпуров и скважин.

Ручные перфораторы при бурении устанавливаются на пневматические поддержки (рис. 1.15). Поступательное движение вперед обеспечивается усилием рабочего или давлением сжатого воздуха.

Рис. 1.15 - Бурильный молоток на пневматической поддержке (пневмоколонке): 1 - канал поступления сжатого воздуха; 2 - корпус молотка; 3 - буровая штанга; 4 - пневматическая поддержка

Телескопные перфораторы соединены в одно целое с цилиндрической пневматической раздвижной стойкой, которая обеспечивает подачу бура вперед.

Осевая подача наиболее тяжелых колонковых перфораторов (3) (рис. 1.16) производится на специальных салазках (автоподатчиках) (1), закрепляемых на распорных колонках (2). Автоподатчики могут устанавливаться также на манипуляторах погрузочных машин и буровых кареток.

Рис. 1.16 - Автоподатчик с распорной колонкой

Производительность бурильных молотков зависит от их массы и давления сжатого воздуха и возрастает с их увеличением. Бурильные молотки, применяемые в тоннелестроении, снабжены устройствами для промывки шпуров водой, что уменьшает пылеобразование, повышает скорость бурения на 15-20% и увеличивает срок службы бурового инструмента.

Когда подача воды при бурении по различным причинам невозможна (бурение в мерзлых грунтах, в породах, склонных к пучению, и т. д.),применяется отсос пыли. В этом случае буровая пыль вместе с воздухом засасывается в канал бура и через осевую трубку диаметром 10 мм подается в пылеуловитель, который периодически очищается.

Непосредственным инструментом, с помощью которого производится разрушение грунта, является бур . Буры могут быть сплошные с несъемной коронкой (1) (рис. 1.17) и составные, состоящие из штанги (6), .съемных армированных коронок (7) и хвостовика (5). Для ручных и телескопных молотков применяют штанги шестигранного сечения, а для колонковых - круглого. Съемные коронки армируются пластинками твердых сплавов (ВК-6В, ВК-8В, ВК-ПВ, ВК-15) и по форме различаются на долотчатые (2), крестовые (3) и звездчатые (4). Армировка коронок значительно повышает их стойкость (по сравнению с неармированными) и позволяет увеличить среднюю скорость бурения примерно в 1,5 раза. Долотчатые коронки применяют для бурения грунтов различной крепости, крестовые и звездчатые - для бурения трещиноватых грунтов. Наружный размер (диаметр) буровых коронок может составлять 28, 32, 36, 40, 43, 52, 60, 75 и 85 мм.

Рис. 1.17 - Конструкция бура с буровыми коронками

Механизированное бурение шпуров осуществляется различными буровыми установками (каретками), буровыми рамами и агрегатами, а также с помощью навесного оборудования, смонтированного на погрузочных машинах.

Буровые установки (платформы на колесном или гусеничном ходу) снабжены манипуляторами, на которых закрепляются несколько (до 6) бурильных молотков с автоподатчиками.

Буровые установки позволяют увеличить скорость проходки на 20-25% и производительность труда на 20-23% при снижении трудоемкости работ в 2-3 раза.

Наиболее широкое распространение при строительстве автодорожных и железнодорожных тоннелей в устойчивых грунтах получили буровые подмости и буровые рамы, представляющие собой передвижные металлические конструкции портального типа (2) (рис. 1.18), позволяющие пропускать под собой транспорт. В передней части подмостей и рам размещается ряд вертикальных колонок с передвижными кронштейнами (3), на которых кренятся автоподатчики с перфораторами (1) ручного, телескопного (буровые подмости) и колонкового (буровые рамы) типов.

Рис. 1.18 - Буровая рама

В выработках большого сечения при безрельсовом транспорте грунта буровые рамы или подмости размещаются на автомашине и обуривают последовательно обе половины забоя. Кроме бурения шпуров, с буровых рам и подмостей производится также установка временной крепи (анкеров, арок и т. д.).

Параметры шпуров . На основании практических данных в зависимости от принятого бурового оборудования и крепости грунтов диаметры шпуров в тоннельных выработках назначают 34-38 мм при использовании ручных перфораторов, 42-46 мм при применении тяжелых колонковых перфораторов и бурильных машин вращательно-ударного действия.

Общее количество шпуров определяется из выражения

где Р к - периметр выработки по линии расположения контурных шпуров, м; а к - расстояние между контурными шпурами, м, которое в зависимости от крепости грунтов и степени их трещиноватости принимается по данным таблицы 1.3; Р п - ширина выработки по подошве, м; а п - расстояние между подошвенными шпурами, м; d - диаметр патрона ВВ, см; К з - коэффициент заполнения шпура (при f = l÷l,5 K з = 0,3÷0,5; при f = 2÷3 K з = 0,5÷0,6; при f = 4÷6 К з = 0,55÷0,65; при f = 7÷9 K з = 0,65÷0,70; при f = 10÷14 К з = 0,70÷0,75; при f = 15÷20 К з = 0,754÷0,80); Δ - плотность патронирования или заряжания ВВ, г/см (в зависимости от вида ВВ Δ = 1,0÷1,45); К Δ - коэффициент уплотнения заряда порошкообразных и пластичных ВВ в процессе заряжания (К Δ = 1,05÷1,15); Sʹ = S-S конт - площадь ядра сечения тоннеля (площадь сечения тоннеля S за вычетом площади выработки S конт, взрываемой контурными зарядами), м 2 .

Таблица 1.3

В свою очередь

где N k = P k /a k - число контурных шпуров; W k = a k /m - линия наименьшего сопротивления (ЛНС) контурных зарядов (кратчайшее расстояние между контурными зарядами), здесь m - коэффициент сближения зарядов, принимаемый для крепких грунтов равным 1,1-1,3; для трещиноватых - 0,8-0,9.

Глубина шпуров является одним из решающих факторов, определяющим трудоемкость и скорость проведения выработки. При выборе глубины шпуров учитывают поперечные размеры выработки, свойства пересекаемых грунтов, тип бурового оборудования и схему организации работ.

Практика показала, что при бурении шпуров ручными перфораторами глубину их следует принимать 2-2,5 м. При бурении шпуров бурильными установками глубина шпуров ограничивается техническим паспортом установки и принимается от 2,7 до 4 м, а в тоннелях большого поперечного сечения - 5-6 м.

Взрывчатые вещества . Выбирая ВВ, следует руководствоваться условиями их размещения, крепостью взрываемых грунтов, стоимостью ВВ, а также безопасностью при обращении с ними. По степени опасности при хранении и перевозке все ВВ разделены на пять групп.

При строительстве тоннелей для ведения буровзрывных работ используют ВВ второй группы - для открытых и подземных работ, неопасных по газу и пыли. Наиболее широко используют смеси аммиачной селитры с тротилом в порошкообразном (аммониты) или гранулированном (гранулиты, граммониты) виде. Гранулированные ВВ обладают повышенной водоустойчивостью, что позволяет их применять в обводненных выработках.

Классификация наиболее распространенных ВВ, применяемых в тоннелестроении, приведена в таблице 1.4.

Таблица 1.4

Общий расход ВВ на цикл, кг/м 3 , для разрушения грунта в выработке с площадью поперечного сечения S на глубину заходки l з определяется по формуле:

где q c - Средний расход ВВ, кг/м 3 .

Средний удельный расход ВВ является определяющим параметром эффективности взрывных работ и изменяется в широких пределах в зависимости от трещиноватости и прочности грунтов, сечения выработки, работоспособности ВВ, плотности заряжания и т. п.

Для выработок сечением более 20 м 2 с одной плоскостью обнажения забоя и коэффициентом крепости грунта f = 16÷18 средний удельный расход ВВ:

где е - коэффициент работоспособности ВВ (в зависимости от вида ВВ е = 0,65÷1,1); φ - коэффициент влияния плотности заряжения, изменяющийся в пределах от 1 (при пневмозаряжании) до 1,1 (при заряжании патронирован ными ВВ); ω - коэффициент структуры грунта (рекомендуется принимать для грунтов вязких, упругих и пористых ω = 2,0; дислоцированных с неправильным залеганием и мелкой трещиноватостью ω = 1,4; с напластованием, перпендикулярным направлению шура, ω = 1,3; массивных и плотных ω = 1; мелкослоистых сильнотрещиноватых ω = 0,6÷0,8).

При взрывании грунта в забоях с двумя плоскостями обнажения величину среднего удельного заряда, определенную по приведенной формуле, умножают на коэффициент, принимаемый в пределах 0,60-0,75. Полученный теоретически удельный расход ВВ уточняется в процессе проведения опытных взрывов.

Средства и способы взрывания . Взрывание зарядов может быть электрическое, огневое, электроогневое и бескапсюльное - детонирующим шнуром.

Средства взрывания (СВ) обеспечивают детонацию (возбуждение взрыва) зарядов промышленных ВВ. Из средств взрывания используются капсюли-детонаторы (КД), огнепроводные шнуры (ОШ), электродетонаторы (ЭД) мгновенного действия типа ЭД-8-Э (водостойкий, непредохранительный) и ЭД-8ПМ (предохранительный, водостойкий, повышенной мощности); короткозамедленного действия типа ЭДКЗ-ПМ-15 со ступенями замедления 15, 30, 45, 60, 75, 90, 105, 120 мс; ЭДКЗ-ПМ-25 с замедлением 25, 50, 75, 100 и 125 мс; электродетонаторы замедленного действия ЭДЗД со ступенями замедления 0,5; 0,75; 1,2; 4,6; 8 и 10 с.

Огнепроводные шнуры служат для возбуждения взрыва инициирующего ВВ в капсюле-детонаторе.

Детонирующий шнур (ДШ) предназначен для передачи и возбуждения детонации. ВВ, КД, ЭД и ДШ относятся к первичным способам взрывания, а ОШ - к вспомогательным средствам взрывания.

Заряд состоит из нескольких патронов ВВ, один из которых является патроном-боевиком, содержащим электродетонатор или капсюль-детонатор с огнепроводным шнуром (зажигательная трубка). Для передачи детонации от капсюля-детонатора или электродетонатора к заряду ВВ иногда применяют детонирующие шнуры ДША и ДШБ. От взрывной волны, вызванной детонацией патрона-боевика, взрывается весь заряд. При огневом взрывании огнепроводные шнуры зажигаются в установленной очередности одним взрывником, при этом за один прием разрешается зажигать не более 16 шнуров. Когда необходимо взорвать большое количество зарядов, переходят к одновременному групповому зажиганию 6-30 шт. огнепроводных шнуров с помощью зажигательных патронов типа ЗП-Б. Зажигательные патроны ЗП-Б предназначены для группового зажигания огнепроводных шнуров, количество которых назначается от 7 до-37.

При электрическом взрывании в забое производится монтаж электровзрывной цепи, состоящей из электродетонаторов и проводов. В качестве источника тока используются взрывные машинки типов КПМ-ТА, КПМ-1А, силовая или осветительная электрические сети. Соединение электровзрывной цепи может быть последовательным, параллельным или смешанным. Перед взрывом смонтированная электровзрывная цепь обязательно должна проверяться на сопротивление (оно должно быть равно расчетному с отклонением ±10%) и на токопроводимость.

Контурное (гладкое) взрывание получило широкое распространение. Особенность этого способа взрывания состоит в конструкции контурных зарядов, их взаимном расположении (расстояние между ними составляет 0,30-0,60 м), применении ВВ небольшой мощности и короткозамедленном взрывании.

Конструкция контурного заряда следующая (рис. 1.19): в донной части шпура размещают патрон-боевик (1), затем устанавливают деревянную прокладку (2), ставят следующий патрон ВВ (3) и т. д. Длина деревянных прокладок обычно составляет в крепких грунтах 3-5 см, в слаботрещиноватых - 20-30 см. Устье шпура уплотняется забоечным материалом (забойкой) (4). Взрывание производят от электрической сети или детонирующим шнуром (5).

Рис. 1.19 - Конструкция контурного заряда

Забойку применяют для повышения эффекта взрыва и предотвращения выброса ВВ из шпуров. Обычно забойку изготавливают из смеси песка и глины (3:1) в виде пыжей диаметром на 5-6 мм меньшим диаметра шпура. Послед нее время используют и водяную забойку (гидрозабойку) из пластиковых ампул, заполненных водой.

Расстояние между осью контурного шпура и очертанием выработки должно быть не более 10 см.

Контурное взрывание позволяет значительно снизить размеры переборов (до 5 см), в связи с чем уменьшается перерасход бетона в 1,5-2,0 раза и сокращаются расходы на погрузку и транспортировку грунта на 5-7%. Все это обеспечивает общее снижение стоимости сооружения тоннеля на 20-40% по сравнению с обычными способами взрывания. Кроме этого, контурное взрывание снижает сейсмическое действие взрыва на грунтовый массив.

Техника безопасности при взрывных работах . Последовательность проведения взрывных работ определена правилами безопасности, которые устанавливают безопасные расстояния для людей, машин, сооружений и подземных складов ВВ для предохранения их от повреждений при взрыве.

Взрывание в непосредственной близости от свежеуложенного бетона должно производиться не ранее 7 суток после его укладки.

В подземных выработках перед заряжанием шпуров выставляются посты охраны в местах подступов к забою.

Производство взрывных работ должно сопровождаться звуковыми, а в темное время суток - звуковыми и световыми сигналами. По первому звуковому сигналу (один продолжительный) рабочие уходят из рабочей зоны в укрытие, а взрывники осматривают, заряжают забой и монтируют электросеть. По второму сигналу (два продолжительных) взрывник зажигает шнуры (при огневом способе) или включает ток. Вход взрывника в забой для осмотра допускается после проветривания, но не ранее 15 мин после взрыва. По третьему сигналу (три коротких - отбой) рабочие допускаются к работе в забое.

Отказавшие заряды должны быть ликвидированы мастером-взрывником немедленно путем подрывания дополнительных зарядов, располагаемых в параллельно пробуренных шпурах на расстоянии не ближе 30 см от отказавшего шпура.

После взрывания и проветривания забой приводят в безопасное состояние путем обстукивания кровли и боков тоннеля и оборки отслаивающихся кусков грунта. Оборка производится металлическими штангами или отбойными молотками с рабочих подмостей или площадок гидроподъемников типов МШТС-2Т, МШТС-2ТП и др., перемещающихся на гусеничном ходу.

Строительство тоннеля с применением комбайнов

В последнее время в практике тоннелестроения все большее применение находит способ строительства подземных выработок с помощью комбайнов. Комбайновый способ обладает по сравнению с буровзрывным следующими достоинствами: обеспечивается непрерывная механизированная работа в забое при совмещении по времени основных процессов разрушения и погрузки грунта; увеличивается производительность труда рабочих (на 20-40%) и обеспечиваются высокие скорости проходки; достигается ровный контур выработки, максимально приближающийся к проектному, что практически ликвидирует переборы грунта и обеспечивает экономию бетона; устраняется вредное воздействие взрывов на окружающий выработку грунтовый массив. Недостатки комбайнового способа заключаются в высокой стоимости комбайнов с комплектом резцов и в большом расходе электроэнергии. Комбайновый способ экономически целесообразно применять только при длине тоннеля более 1,6 км и диаметре до 11 м.

По конструктивным особенностям проходческие комбайны подразделяются на комбайны бурового (роторного) и избирательного действия. Особенностью комбайнов роторного действия является разрушение грунта одновременно по всей площади забоя. К комбайнам такого типа относятся «Роббинс» (США), «Вирт» (ФРГ), «Демаг» (ФРГ) и другие, режущий орган которых представляет собой мощную круговую платформу, вращающуюся с частотой до 14,5 об/мин, на которой размещены резцы различной конструкции.

К проходческим комбайнам избирательного действия относятся машины с перемещением и вождением по забою режущего органа, который размещен на конце подвижной рукоятки. Комбайны избирательного действия используются при строительстве тоннелей только в грунтах средней крепости (f ≤ 8), что ограничивает область их применения и является основным недостатком таких комплексов. В то же время комбайны избирательного действия достаточно маневренны и позволяют разрабатывать выработки любой формы. Наибольшее распространение получили комбайны избирательного действия со стреловидным исполнительным органом (рис. 1.20).

Рис. 1.20 - Общий вид комбайна избирательного действия со стреловидным исполнительным органом

Рабочее оборудование комбайна состоит из рукоятки (3) (рис. 1.21), перемещающей по забою исполнительный орган с фрезой (1) с помощью двух симметрично расположенных домкратов (4) и вращающейся платформы (5), а также напорного домкрата (2), позволяющего развивать значительные усилия на забой при внедрении режущего органа в скальный грунт. Платформа (5) расположена на ходовой части (6) машины, на которой также находится кабина машиниста с пультом управления (9). Передвижение таких комбайнов осуществляется чаще всего на гусеничном ходу. Уборка грунта производится в большинстве случаев с помощью загребающего устройства (8) с транспортером (7), который позволяет грузить грунт не только в большегрузные вагонетки, но и в самосвалы.

Рис. 1.21 - Схема комбайна со стреловидным исполнительным органом

В зависимости от своих технических возможностей такие комбайны производят разработку грунта либо сразу по всей площади забоя, либо сначала разрабатывается грунт в верхней части забоя на максимально допустимую высоту для данного типа комбайна, а затем производится доработка нижней части выработки. Так, с помощью комбайна 4ПП-2 можно разрабатывать грунт в забое высотой до 4,5 м, комбайном 4ПП-5 - высотой до 5 м, а комбайна ГПК-2 - до 5,5 м. В случае необходимости строительства тоннелей высотой более 5 м нужно использовать комбайновые комплексы ТК-2 и TK-lc.

Комплекс ТК-2 (рис. 1.22) позволяет сооружать тоннели шириной и высотой от 5 до 8 м с производительностью от 30 до 80 м 3 /ч. Комплексом ТК-lc можно проходить тоннели сечением от 18,0 до 37 м 2 с производительностью до 70 м 3 /ч в породах с f ≤ 6.

Разработка грунта при проходке тоннелей механизированным способом является перспективным направлением.

Рис. 1.22 - Тоннельный комплекс ТК-2: 1 - комбайн типа 4ПП-2; 2 - передвижная платформа; 3 - верхний перегружатель; 4 - нижний перегружатель

Разработка грунта – комплекс нормативных правил и требований, который обеспечивает технологичность, безопасность проведения работ. Компания «ПрогрессАвтоСтрой» добавляет к этому оперативность, точность и гибкие условия сотрудничества.

Особенности проведения работ по разработке грунта экскаваторами

Технология предусматривает выемку грунта, его перемещение и другие операции, которые применяются в жилищном, промышленном, транспортном, хозяйственном строительстве. Это подразумевает подготовку базы для возведения зданий, сооружений различной спецификации, включая монтаж коммуникаций.

Разработка грунта экскаватором требует проработки следующих моментов:

• способ выполнения работ;
• дальность перемещения грунтов;
• тип экскаватора, который будет использоваться для разработки.

Это практичная, универсальная техника, которая обеспечивает точность выполнения работ при высокой скорости их проведения. Это причина того, что цена разработки грунта экскаватором за 1м3 находится на приемлемом уровне.

Цены на разработку грунта за 1м3 механизированным способом

Разработка грунта механизированным способом	Цена
Разбивка и планировка основания, м2
Механизированная разработка грунта экскаватором в отвал, м3
Срезка растительного слоя (толщиной до 250 мм) бульдозером, м3
Механизированная разработка грунта, м3
Вывоз разработанного грунта механизированными средствами с погрузкой на автотранспорт, м3
Вывоз разработанного грунта автотранспортом
Уплотнение грунта, м3
Механизированная разработка грунта экскаватором с погрузкой в самосвалы, м3	договорная
Обратная засыпка грунта механизированными средствами, м3
Обратная засыпка грунта в пазухи траншей и котлованы с тромбованием и поливкой водой, м3
Разработка грунта механизированным способом на проектные отметки с погрузкой и вывозом грунта до 1 км.	от 110 руб.
Разработка котлована механизированным способом на проектные отметки с погрузкой и вывозом грунта до 1 км. и содержанием отвала	от 200 руб.
Разработка котлована механизированным способом на проектные отметки с погрузкой и вывозом грунта до 20 км.	от 350 руб.
Разработка котлована механизированным способом на проектные отметки с погрузкой и вывозом с подтверждением ИНТУС (талоны) грунта до 20 км.	от 400 руб.
Выезд специалиста для составления сметы и консультации	Бесплатно
Разработка генплана проведения земляных работ	От 70000 руб.
Разработка Плана Производства (ППР) земляных работ	Договорная
Очистка территории, подготовка территории к строительству, м2	От 45000 руб.
Перемещение грунта вручную по территории с разравниванием и уплотнением, т	От 130 руб.
Обратная засыпка грунта с послойным трамбованием, м3	От 300 руб.
Песчаная подсыпка (подушка 100-150 мм) , м3	От 700 руб.
Перемещение грунта механизированным способом, м3	От 750 руб.
Зачистка дна и стенок траншей и котлованов вручную, м2	От 180 руб.
Погружение опор, труб, шпунта до 20 м, пог.м.	От 750 руб.
	От 270 руб.

Внимание!

При разработке скальных пород, требуется предварительное разрыхление грунтов. Для этого привлекается специальное оборудование, например, клин-баба.

Подготовительные работы

Требования СНиП предусматривают проведение подготовительных работ перед началом экскаватором, . Это расчистка участка, площадки от кустарника, редколесья, пней и строительного мусора. При необходимости выполняется его планировка. Эти работы входят в перечень услуг, выполняемых компанией «ПрогрессАвтоСтрой».

Подготовка необходима для организации безопасной работы экскаватора, сопроводительной техники, специалистов, точной закладки котлованов в соответствии с техническим заданием. Это при разработке экономит ресурсы, дает возможность быстро вносить коррективы в дальнейший ход работ.

Важно!

Расчистка участка дает возможность обнаружить коммуникации, пролегающие на нем: технологические колодцы, трассы. Экскаватор ничего не повредит.

Схемы производства работ по разработке грунта

Разработка грунта подразделяется на 2 типа:

• бестранспортные – грунт укладывается в отвал;
• транспортные – порода грузится при помощи экскаватора в специально отведенные места. Это может быть отдельная площадка недалеко от строительства или полигон, для складирования грунта.

Стоимость аренды экскаваторов для разработки грунта*

*В указанную стоимость уже включена оплата топлива и машиниста.

Доставим спецтехнику в любую точку Москвы и Московской области.

Из дополнительного оборудования предоставляем гидромолот.

	Наименование	Объем ковша, м3	Мин. время работы + 1 час подачи	Цена 1 часа работы, руб.	Цена за мин. время работы, руб.	Стоимость доставки
				2 250 2 000	18 000 16 000	по договоренности
		от 0,65 до 1,65		2 000 1 750	16 000 14 000	по договоренности
				1 875 1 625	15 000 13 000	по договоренности
				2 000 1 750	16 000 14 000	по договоренности

Транспортная схема требует организации движения автотранспорта. Самосвалам может быть обеспечен сквозной проезд, без необходимости маневрирования или техника заезжает в тупик, после загрузки разворачивается и вывозит породу.

Эта схема предусматривает большие временные затраты, но является оптимальным решением в условиях проведения работ на небольшой площади, при наличии сложных грунтов. Особенно актуально для строительства в черте города.

Выбор схемы, типа экскаватора определяется спецификой строительства. В водохозяйственной, нефтегазопроводной, сфере коммуникаций зачастую применяются бестранспортные, а в промышленном и жилищном – транспортные схемы производства работ.

Разработка грунта экскаватором в отвал и с вывозом одноковшовыми экскаваторами выполняется проходками. Важно просчитать оптимальные рабочие параметры каждого экскаватора. Их количество и параметры определяются во время разработки проектов и обозначаются в технологических картах производства земляных работ. Для каждого объекта это делается в соответствии с параметрами земляных сооружений (по рабочим чертежам).

Особенности организации работы экскаватора

Выемка грунта осуществляется лобовыми или боковыми проходками:

• при лобовой проходке, ось хода экскаватора совпадает с осью земляного сооружения или располагается в площади ее сечения, разрабатывает три откоса выемки – два боковых и торцевой.
• боковые проходки бывают двух типов: закрытая, когда ось хода экскаватора располагается сбоку сечения выемки. В первом случае, техника разрабатывает, три откоса – два боковых, торцевой, во втором, – экскаватор перемещается вдоль полосы и разрабатывает два откоса боковой и торцевой.

Сам экскаватор располагается в забое. Это его рабочая зона, которая включает площадку для постановки транспорта под загрузку. Тут требуется проработка на организационном уровне для обеспечения безопасности процесса и оперативности работы экскаватора.

Параметры проходок и забоев определяются так, чтобы сократить время экскавации, для чего угол поворота экскаватора не должен превышать 70 градусов. Также важно максимально сократить количество переходов экскаватора, предотвратить скопления грунтовых и поверхностных вод.

Требования к глубине котлованов при разработке грунта

Глубина разработки грунта экскаватором регламентируется требованиями СНиП, которые должны соблюдаться, выполняться на практике, чтобы избежать аварийных ситуаций, повреждений зданий, сооружений, находящихся . Это требования также относятся к крутизне стен и откосов.

Траншей с отвесными поверхностями без крепления, при отсутствии грунтовых вод, наличия подземных сооружений допускается на глубину:

• 1.0 метра для сыпучих грунтов – песок, гравий;
• 1,25–1,5 метра для суглинков и супесей;
• 2.0 метра – допустимая глубина для скальных пород.

При превышении глубины в 2.0 метра, для последнего варианта, необходимость обустройства дополнительных укреплений стенок определяется исходя из текущей ситуации, на основании нормативных требований.

При глубине котлована более 5.0 метров угол откосов регламентируется гидрологической ситуацией. При отсутствии талых, дождевых, грунтовых вод наклон временных откосов должен составлять:

• до 35 градусов для сыпучих, неустойчивых грунтов;
• до 40 градусов для глины.

Каждый раз перед началом выемки грунта, необходимо провести визуальный осмотр откосов, чтобы предотвратить аварии, связанные с проседанием грунта. Это приведет к падению экскаватора, создает опасность для жизни и здоровья специалистов, поэтому не может быть формальностью.

Выемка грунта драглайном или обратной лопатой требует правильной постановки экскаватора. При глубине более 5.0 метров техника, ее опорные элементы должны располагаться не ближе, чем в 1.0 метре от контура котлована.

Важным условием тут является выполнение требований относительно формирования временных откосов, их угла наклона. Также учитывается расположение экскаватора относительно котлована, траншеи – параллельное или перпендикулярное. Полоса между контуром и техникой называется бермой безопасности.

Кадровая политика – гарантия выполнения работ на высоком техническом, технологическом уровне

Вышеописанные условия зачастую так и остаются прописанными только на бумаге. Компания «ПрогрессАвтоСтрой» гарантирует выполнение всех технических, технологических условий на практике. Это обеспечивает максимально эффективное использование ресурсов, своевременную сдачу работ.

Экскаваторами требует участия квалифицированного персонала. Человеческий фактор и опыт специалистов играет важную роль в успешной реализации технического задания.

«ПрогрессАвтоСтрой» гарантирует профессиональный, добросовестный подход к работе, ее выполняют мотивированные работники с внушительным опытом, которые регулярно проходят специализированное обучение и профильные инструктажи, знают досконально принцип работы каждого экскаватора.

Рациональная кадровая политика – одно из приоритетных направлений в работе компании «ПрогрессАвтоСтрой». От специалистов зависит безопасность, точность и скорость выполнения работ. Это касается инженерной поддержки и непосредственного выполнения работ.

Экскаватор любого типа в этом случае работает на оптимальной мощности. Штат укомплектован мотивированными, опытными работниками, что гарантирует успех сотрудничества.

Расчет стоимости работ

Расценка разработки грунта экскаватором основывается на расчете за 1м3 изъятой породы . Отдельно рассчитываются транспортные услуги – работа самосвалов. Стоимость тут основывается на отраслевых коэффициентах, которые рассчитываются в зависимости от определенных условий. Наиболее важный показатель тут – количество поездок или ходок за смену.

В цену за 1м3 разработки грунта экскаватором входят следующие статьи:

• способ выполнения работ;
• сложность (учитывается тип грунта, технические условия);
• обустройство транспортной системы – съездов и выездов;
• расход топлива;
• трудочасы – заработная плата специалистов;
• коэффициент амортизации оборудования.

Так формируется честная цена разработки грунта экскаватором, без скрытых комиссий, непонятых платежей и накруток. Компания «ПрогрессАвтоСтрой» гарантирует клиентам прозрачное ценообразование, основанное на коэффициентах и нормативах отраслевой документации.

Преимущества «ПрогрессАвтоСтрой»

Компания предлагает заказчикам прозрачное сотрудничество на выгодных условиях. Это касается технической, экономической и практической плоскости. Работа специалистов «ПрогрессАвтоСтрой» ориентирована на профессиональное выполнение работ, рациональное использование ресурсов, экономию времени и денег.

Заключая договор с компанией, клиент гарантированно получает такие преимущества:

• оперативную обработку информации;
• квалифицированное информационное сопровождение;
• выбор наиболее практичной схемы выполнения работ;
• современный, где каждый экскаватор проходит своевременный техконтроль. Это гарантия экономии, отсутствия простоев;
• профессиональное юридическое сопровождение сотрудничества, точное, ;
• лояльность – возможность обсуждения условий работ.

Из таких компонентов складывается современная логистика, которая дает возможность не только предлагать демократичную стоимость разработки 1 м3 грунта экскаватором, но и гарантировать выполнение всех нормативных базисов без ущерба срокам и проектным данным.

Чтобы получить надежного партнера – стать клиентом компании «ПрогрессАвтоСтрой», необходимо сделать телефонный звонок, отправить сообщение на электронную почту или оставить заявку с помощью формы обратной связи.

Мы решаем задачи любой сложности на приемлемых условиях. Разработка грунта экскаватором доступная цена за 1 м3 в сочетании с профессионализмом – мощная поддержка бизнеса.

В ходе строительных и горных работ разработка грунта традиционно осуществляется одним из трех способов: резание, гидромеханический разрыв, взрывным методом.

Инженер делает выбор в пользу конкретного метода исходя из предстоящих объемов работ, характера грунтовых почв, имеющихся в распоряжении технических средств разработки и т. д.

Если с рытьем котлована под строительство загородного дома запросто может справиться маленьких экскаватор, то при добыче полезных ископаемых необходимо задействовать целый комплекс машин и механизмов. Причем большинство из этих средств производства не будут напрямую задействованы в разработке грунта. Их предназначение - обслуживание процесса добычи и обеспечение бесперебойности работ.

Характеристика грунтов

Грунт - это верхний слой земной коры, образованный выветриваемыми горными породами. В зависимости от плотности и по происхождению, грунты можно классифицировать на:

• Скальные (такой грунт устойчив к воздействию влаги, предел прочности более 5 МПа). К данной категории относят гранит, известняк, песчаник.
• Полускальные (предел прочности до 5 МПа). Например: глина, гипс, мергель.
• Крупнообломочные - несцементированные обломки полускальных и скальных пород.
• Песчаные (представляют собой дисперсные (до 2 миллиметров в диаметре) частицы горных пород).
• Глинистые (мелкодисперсные (0,005 миллиметров в диаметре) частицы породы).

Разработка грунта вручную в траншеях - довольно трудоемких процесс. Он в принципе не может осуществляться при разработке скальных пород.

В состав грунтов включены твердые части, вода, а также различные газы (скапливаются в порах). Влажность грунта - величина, которая характеризует отношение массы жидкости к массе твердых тел в единице объеме. Она может варьироваться в широком диапазоне и может принимать значение от одного (песок) до двухсот процентов (ил на дне водоемов).

Грунт в процессе разработки увеличивается в объеме. Это происходит за счет образования пор и полостей. Величина изменения объема характеризуется коэффициентом разрыхления (отношение объема, занимаемого грунтом до проведения работ, к объему, который грунт занимает после разработки). С течением времени плотность разрыхленного грунта уменьшается (природное уплотнение). Возможно также осуществление принудительного уплотнения грунта с использованием тяжелой строительной техники. Плотность такого грунта приближается к первоначальной, хотя и несколько меньше. Данной разницей можно пренебречь, тем более что с течением времени и она исчезнет, а сам грунт полностью восстановит свои свойства (состарится).

Механические свойства грунтов (прежде всего, это прочность и способность деформироваться) зависят от состава и характера связи между частицами. В процессе разработки связи разрушаются, в ходе уплотнения - восстанавливаются.

Разработка резанием

Для разработки грунта данным способом используются землеройно-транспортировочные и землеройные машины.

В процессе работы режущий инструмент испытывает очень значительные фрикционные и механические нагрузки. В таких условиях обычная конструкционная таль долго не выстоит. Поэтому режущая кромка рабочего органа усиливается элементами из металлокерамики или специальными сталями. Композиционные металлокерамические пластинки наиболее эффективны в работе. Но и стоимость их довольно высока. Поэтому чаще всего ковши усиливаются напайными электродами из износостойких сплавов. Помимо всего прочего, такой ковш обладает эффектом самозатачивания в ходе работы за счет более ускоренного износа части ковша из обыкновенной стали.

Такие машины срезают определенный слой грунта. Срезанная масса по специальному транспортеру поступает на отвал либо же сразу высыпается в кузов самосвала для вывоза в карьер или на другие стройки. Под эту категорию подпадает разработка грунта экскаватором.

Типы экскаваторов

В зависимости от конструкции и параметров ковша, экскаваторы делятся на следующие типы:

• одноковшовые;
• роторные и цепные (многоковшовые);
• фрезерные.

Самым распространенным является одноковшовый тип экскаватора. Данный тип машины является широкоуниверсальным, обладает очень хорошей маневренностью. Оптимальный полезный объем ковша - от 0,15 до 2 метров кубических. Разработка грунта экскаватором (одноковшовым) с более массивным и вместительным ковшом экономически нецелесообразна, так как гидравлика и механическая часть оборудования часто выходят из строя из-за большой нагрузки.

Также, в зависимости от механизма привода, землеройные машины подразделяются на гусеничные и автомобильные. Существуют и так называемые шагающие экскаваторы, а также пневмоколесные экскаваторы. Однако на практике такие машины встречаются крайне редко, если вообще попадаются на глаза. Даже опытные строители, и то не все могут похвастаться, что работали когда-либо на одном объекте с данным типом машин.

Работа одноковшового экскаватора

Данный тип экскаватора может вести разработку грунта как боковой, так и прямой проходной. В первом случае экскаватор осуществляет работы вдоль оси перемещения. Грунт при этом сваливается в кузов грузовика, который подъезжает с другой стороны.

Во втором случае работы ведутся впереди экскаватора, а транспортные средства для загрузки подаются сзади.

Если необходимо получить значительную выемку грунта на большую глубину, то альтернативы механизированной разработке грунта нет. Все работы осуществляются путем разработки в несколько этапов (ярусов). Ярус не превышает технологические возможности конкретной модели экскаватора по глубине выемки.

Работа многоковшового экскаватора

Данный тип машин является ярким примером механизма непрерывного действия. Поэтому, разумеется, производительность такого экскаватора на порядок выше производительности обычных одноковшовых машин. Но следует сказать, что подобное оборудование применяется лишь при строительстве масштабных объектов. Для разработки грунта в траншее малых размеров данный тип техники абсолютно непригоден: очень дорогое обслуживание, очень большой расход топлива.

Рабочие ковши могут фиксироваться на цепи или на роторе. Отсюда и происходит название экскаваторов: цепные и роторные.

Данный тип экскаватора может применяться при разработке грунта 2 группы. Хотя на практике известны случаи, когда такие машины с легкостью справлялись с грунтами 1…3 групп. Почва должна быть сравнительно чистой, без больших камней и мощных пней.

Разработка землеройно-транспортными машинами

Одна машина за один рабочий цикл осуществляет извлечение породы, ее перемещение на небольшие расстояния. К таким машинам относятся скреперы, грейдеры, а также бульдозеры.

Для осуществления масштабных работ используются скреперы. Данные машины очень производительны, могут применяться в условиях грунтов 1…4 типа. Однако, несмотря на невероятную мощность, скреперу не под силу плотные грунты. Поэтому такие почвы предварительно необходимо взрыхлить. За один проход данная машина может снять слой грунта толщиной до 320 миллиметров. Конкретная величина зависит от мощности, формы ковша и модели скрепера.

Нижняя часть ковша скрепера оснащена ножом. Это не тот нож, которым большинство людей режет продукты на кухне. В данном случае приварена полоса из стойкой к истиранию и самоупрочняющейся

Бульдозеры используются для проведения работ на небольших глубинах и на большой протяженности. Также данный тип машин используется для зачистки и разравнивания дна грунта которых велась крупногабаритными экскаваторами.

На глубину бульдозер перемещается по ярусам. Глубина яруса равна величине слоя, который может снять машина за один проход. Очень важно, чтобы рабочее перемещение бульдозера осуществлялось под уклоном. Это позволит несколько разгрузить силовые агрегаты и минимизировать вероятность выхода из строя техники.

Грейдеры имеют малую мощность и потенциальные возможности. Используются в большей степени для проведения декоративных работ: устройство насыпей и откосов, осуществления планировочных работ.

Описание и область применения гидромеханической разработки

В данном случае о разработке грунтов вручную не может быть и речи. Впрочем, как и с использованием землеройных машин. Область применения весьма обширна: от создания искусственных водохранилищ до строительства дорог. Технология позволяет также намывать территории под жилую и промышленную застройку в заболоченных и прибрежных районах, подверженных паводкам. Все процессы механизированы. Данный способ разработки грунта требует создания особой инфраструктуры, что делает целесообразным его использование лишь при очень больших предстоящих объемах работ.

Гидромеханическая разработка с применением гидромониторов

Суть данного способа разработки заключается в следующем: грунт вымывается струей воды под большим давлением (порядка 15 МПа). Получаемая грязевая масса (на сленге профессионалов - пульпа), изначально скапливается в промежуточных резервуарах, а уж оттуда помпами подается по трубопроводу в нужное место.

Со временем влага полностью испаряется, и образуется плотный слой грунта. Если его уплотнить катком, то такая почва становится вполне пригодной для строительства путей сообщения (автомобильных и железных дорог).

Большим технологическим преимуществом такого способа является возможность вести разработку грунтов практически любой категории сложности.

Гидромеханическая разработка с применением землесосных снарядов

При осуществлении работ на дне водоемов разработка грунта вручную, как и с использованием традиционных землеройных машин, исключается. Необходимы специальные суда.

Землесосным снарядом называется плавательное средство, оснащенное специальным оборудованием. Мощная помпа качает размытый грунт со дна водоема и транспортирует его по трубопроводу либо в трюм судна, либо на вспомогательное транспортное судно, либо мощной струей выбрасывает далеко от места выемки грунта.

Подобные землесосные снаряды нашли применение при углублении и расчистке фарватеров судов в условиях мелководья, углубления рек с целью обеспечения бесперебойного судоходства, а также при добыче алмазов с шельфа мирового океана.

Грунтовая масса всасывается через трубу. Для всасывания ила и мягкого грунта труба не оснащается дополнительным рыхлителем. Наличие последнего необходимо при разработке плотных грунтов. По трудности разработки данный метод лидирует. Эксплуатация и обслуживания специального транспорта, его стоянка в портовых водах обходится очень дорого. Предъявляются высокие требования к квалификации обслуживающего персонала.

Разработка мерзлых грунтов

Для разработки в условиях вечной мерзлоты, а также для выработки скалистых пород, применяются мощные направленные взрывы. В качестве взрывчатки может использоваться тротил, аммонит и толл.

Взрывчатые снаряды могут размещаться как на поверхности, так и закладываться вглубь в заранее пробуренные отверстия или в природные полости.

Так называемые скважинные заряды применяют при разработке большого по площади бассейна, а также для сбрасывания грунтов. Разрывные снаряды устанавливаются в заранее пробуренные скважины. Минимальный диаметр скважины равен 200 миллиметров. Для увеличения разрушительной силы зарядов, отверстия снаружи засыпаются песком или мелкодисперсной горной породой (образуется при бурении скважин).

Шпуровые заряды применяются в том случае, когда необходимо провести выемку небольшого объема грунта. Возможно осуществлять как при открытой разработке, так и при разработке под землей. Шпуры представляют собой своего рода гильзы. Имеют диаметр от 25 до 75 миллиметров. Они заполняются взрывчаткой максимум на две трети. Оставшееся пространство заполняется горной породой (чтобы получит направленную взрывную волну и достигнуть наибольшего полезного эффекта).

Камерные заряды. Данный тип заряда применяется при необходимости производить выемку значительных объемов грунта путем осуществления направленного выброса. Суть метода заключается в следующем. В зоне выработки обустраиваются вертикальные колодцы или горизонтальные тоннели, в стенах которых бурятся глухие отверстия для закладывания зарядов. После закладки взрывчатки штольни и колодцы засыпаются грунтом (это позволяет увеличить мощность взрыва). Направление выброса обеспечивается неравномерной закладкой взрывчатого вещества. Так, с одной из сторон может быт в несколько раз больше буровых отверстий под заряды. Также с этой целью может применяться рассогласование взрывов.

Так называемый щелевой заряд применяется, в основном, при разработке грунта в условиях вечной мерзлоты. Осуществить направленный выброс такой породы едва ли получится. А вот разрыхлить ее, чтобы в дальнейшем ее можно было убрать бульдозером или экскаватором, вполне реально. Для этого используется инструмент, по принципу действия и по внешнему виду напоминающий дисковую фрезу по металлу. Только, разумеется, такой инструмент имеет куда большие размеры. Такая фреза вырезает своеобразные пазы в грунте на расстоянии до 2,5 метров друг от друга. Взрывчатое вещество закладывается не в каждый паз, а через один - полое незаполненное пространство выступает в роли компенсатора. Взрывная волна дробит грунт, и он смещается в сторону полости. Такие работы требуют тщательной подготовки и детальной проработки проекта.