Строительные технологии

ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

§ 3. Производство земляных работ в условиях реконструкции предприятий

            При реконструкции действующих цехов и предприятий земляные работы выполняются в стесненных условиях, вызванных наличием близко расположенных зданий и сооружений, отдельных конструкций, видов оборудования, транспортных коммуникаций и инженерных сетей. В этих условиях затруднено или вообще невозможно применение землеройных и землеройно-транспортных машин, уплотняющего оборудования, резко снижается их производительность; при этом увеличиваются объемы ручных работ и возникает необходимость производства дополнительных работ по предохранению конструкций, оборудования и коммуникаций от повреждения. В ряде случаев ограничения на применение существующего землеройного и другого оборудования накладываются спецификой реконструируемого предприятия (например, требованием полного отсутствия загазованности и запыленности).

            Специальные методы производства работ. В условиях реконструкции вновь возводимые фундаменты, а также основания заглубленных сооружений (подвалов, тоннелей, каналов, отстойников, колодцев и т. п.) могут располагаться ниже подошв ранее возведенных фундаментов и в непосредственной близости от них. Если разность отметок фундаментов А/г и расстояние между их крайними точками а не удовлетворяют условию Д/г  a tg ф, где <р — угол сдвига (зависит от угла внутреннего трения, удельного сцепления грунта и среднего давления на грунт под подошвой вышерасположенного фундамента), то при отрывке котлована необходимо применять специальные методы:

предварительное вывешивание (переопирание) фундамента с опирающимися

на него конструкциями на временные опоры;

предварительное (до отрывки котлована) переопирание фундамента на буро-набивные сваи;

использование опускной крепи (железобетонной рубашки), в которую заключается фундамент, расположенный возле котлована применение ограждения из стального шпунта, железобетонных вдавливаемых или буронабивных свай с установкой распорных конструкций, грунтовых анкерных и других креплений.

            Метод вывешивания рассмотрим на таком примере. Пусть необходимо возвести фундамент под оборудование с пониженной отметкой заложения (—6 м), расположив его в непосредственной близости от существующего фундамента с отметкой —2,5 м.

Работы по вывешиванию фундамента выполняют в такой последовательности:

механизированным способом (экскаватором, оборудованным обратной лопатой с ковшом вместимостью 0,25 м3) разрабатывают грунт до отметки существующего фундамента (—2,5 м);

грунт набирается в поворотные бадьи, которые мостовыми кранами разгружают в транспортные средства;

вручную отрывают площадки, на которые укладывают опорные подушки (железобетонные плиты или пакеты деревянных шпал), служащие опорами для металлических балок;

под фундамент устанавливают с помощью домкратов временные подкладки из дерева и бетона так, чтобы нагрузка от фундамента временно передавалась через подкладки на грунт;

под фундаментом с обеих его сторон вручную выкапывают траншеи для установки специальных гильз (из листовой стали толщиной 1,5...2 мм), через которые с помощью лебедки последовательно протаскиваются металлические балки (концы балок расклиниваются);

после передачи нагрузки от фундамента на все балки убирают прокладки и приступают к разработке грунта под фундаментом С креплением стенок котлована;

после разработки грунта до проектной отметки (—5,5 м) устанавливают опалубку и производят бетонирование дополнительной части фундамента (подбетонка)

после набора прочности бетона опалубку и крепление стенок котлована убирают, металлические балки извлекают из гильз, а сами гильзы заполняют смесью;

параллельно с этими работами производят отрывку котлована под проектируемый фундамент.

Продолжительность всего цикла подбетонки фундамента при двухсменной работе — 9...12 сут.

            Устройство железобетонной рубашки для массива грунта  фундамента,

погружаемой по методу опускного колодца, позволяет создать условия для отрывки котлована вблизи фундамента. Если в опускном колодце грунт разрабатывается внутри его, то в железобетонной рубашке — снаружи.

            Последовательность устройства железобетонной рубашки следующая

после вскрытия бетонного пола роют котлован до отметки — 1,5 м; для обнаружения граней нижней ступени фундамента по ее углам отрывают шурфы;

на спланированном дне котлована монтируют стальной нож железобетонной рубашки, оставляя между внутренними стенами рубашки и гранями ступени фундамента зазор 100 мм;

поярусно (в рассматриваемом примере в два яруса) монтируют арматурный каркас рубашки, опалубку и бетонируют рубашку.

Рубашку следует опускать равномерно, разрабатывая и удаляя грунт со всех сторон и контролируя вертикальность граней.

            Вытрамбование грунта является эффективным способом устройства небольших котлованов глубиной до 1,5 м. После разборки покрытия пола падающим по направляющей штанге крана или экскаватора грузом массой 5...6 т уплотняют грунт, образуя уплотнение по форме груза. Переставляя штангу в новое положение, получают котлован требуемых размеров.

            Специальные рабочие органы экскаваторов широко используют при производстве земляных работ в стесненных условиях для разрушения и разборки асфальтобетонных покрытий, железобетонных конструкций и особенно при разработке мерзлых и скальных грунтов.

            Гидромолотами, навешиваемыми в качестве сменного рабочего оборудования, на гидравлические экскаваторы, можно взламывать бетонные покрытия и фундаменты, разрушать мерзлые и скальные грунты, дробить негабаритные куски пород, уплотнять насыпные грунты в стесненных условиях.

            Гидромолоты работают в повторно- кратковременном режиме: сначала рабочий инструмент наводится в точку внедрения, внедряется в течение 30 с (опускается) и отодвигает отколотый кусок, после чего поднимается. Затем рабочий цикл повторяется. Конструкции и параметры гидромолотов довольно различны. Так, глубина рыхления за один проход у гидромолотов ГМП-120 и СП — 71 составляет соответственно 40 и 60 см; техническая производительность при разработке асфальтобетонных покрытий толщиной до 0,3 м — 5...6 и 15. ..17 м3/ч.

В особо сложных условиях, при устройстве котлованов небольших в плане размеров применяют экскаваторы с грейферным оборудованием (с гибкой или жесткой подвеской ковша). При гибкой подвеске ковша его массу подбирают в зависимости от группы разрабатываемого грунта. Грейферный ковш с жесткой подвеской лучше заполняется, точнее садится в грунт, увеличивается возможность разработки относительно крепких (полускальных) грунтов.

            Грейферное оборудование широко используется для отрывки ям и траншей, в том числе при способе «стена в грунте», обратной засыпке грунтом траншей и пазух котлованов, погрузке сыпучих грунтов и материалов. Грейфер с напорной телескопической штангой является сменным рабочим оборудованием гидравлического экскаватора ЭО-5122.

            Строительными организациями используются грейферные установки не только отечественного, но и зарубежного производства. Так, рядом строительных организаций применяются краны фирмы «Поклейн» (Франция) с шарнирно сочлененной стрелой и грейфером на жесткой штанге, которые могут разрабатывать траншеи шириной 0,4... 1 и глубиной до 13 м.

            Для механизированной разработки в котлованах и траншеях вблизи стен зданий и сооружений или существующих конструкций применяются экскаваторы-планировщики, а также сменное оборудование к экскаваторам с поперечным смещением рабочего органа. Серийно выпускаемые экскаваторы-планировщики ЭО-3322А с телескопическим рабочим оборудованием успешно применяют в условиях реконструкции.

            Применение мобильного оборудования. В качестве погрузочного, погрузочно-транспортного и вспомогательного оборудования эффективны одноковшовые погрузчики на пневмоколесном ходу. При относительно небольшой производительности и расстояниях транспортирования до  150 м  это  оборудование в ряде

случаев успешно заменяет одноковшовые экскаваторы, работающие совместно с самосвалами.

Технологические схемы применения одноковшовых погрузчиков на пневмоколесном ходу в основном следующие:

1.  Погрузчик (выемка и погрузка грунта) — самосвал. Схема передвижения погрузчиков в забое при использовании их в качестве основного выемочно-погрузочного оборудования зависит, в первую очередь, от их конструктивных особенностей. Схема применяется при возможности  подачи   самосвалов  непосредственно  в забой.

2. Погрузчик   (выемка,   транспортирование и погрузка грунта) — самосвал. Эта схема применяется в тех случаях, когда из-за стесненных условий невозможно подать самосвал непосредственно   в   забой.

3.Погрузчик — мостовой кран. Схема применима в условиях реконструкции цехов при расстоянии   транспортирования   более 150 м, а также при меньших расстояниях, если нельзя использовать погрузчик в качестве транспортного средства (загроможденность цеха оборудованием, конструкциями и др.).

Погрузчик подает грунт в специальные емкости — бадьи (например, использованный кузов самосвала), которые затем транспортируются мостовым краном к месту разгрузки (перегрузки) грунта. Эффективность погрузчиков и мостовых кранов резко возрастает при использовании двух емкостей, когда одна загружается погрузчиком, а вторая транспортируется краном.

4. Погрузчик — отвал.  Схема  используется как при образовании временного отвала, так и при обратной засыпке пазух котлована и траншей. В последнем случае погрузчик можно применять в сочетании с уплотняющими механизмами (вибротрамбующими плитами, микробульдозерами и т. п.).

            Одноковшовые погрузчики на пневмоколесном ходу благодаря своей универсальности и мобильности могут использоваться не только на погрузочных и погрузочно-транспортных работах, но и при выполнении вспомогательных работ (штабелировании сыпучих материалов, зачистке поверхности, уборке снега и т. п.). Применение сменных рабочих органов у погрузчиков и создание малогабаритных погрузчиков позволит еще больше расширить номенклатуру выполняемых операций, повысить уровень механизации вспомогательных работ и использование погрузчиков во времени.

            В реконструируемых цехах в качестве транспортных средств следует шире использовать различные малогабаритные средства  горизонтального   транспорта

строительных грузов — мототележки и думперы, а также мостовые краны (для доставки бадей с грунтом).

            Обратная засыпка и уплотнение грунта в условиях реконструкции производятся по обычным или специальным технологическим схемам. В наиболее сложных условиях вследствие неприменимости обычных машин необходимо использование малогабаритного оборудования (малогабаритных бульдозеров, погрузчиков и др.).

            Обратная засыпка тоннелей, коллекторов и трубопроводов осуществляется различными комплектами машин, но более часто с использованием обычных и малогабаритных бульдозеров, вибротрамбовок, самопередвигающихся электротрамбовок (ИЭ-4502, ИЭ-4504 и др.) или гидровиброустановок.

            При установленных фундаментах и колоннах обратная засыпка усложняется стесненностью проезда между конструкциями. Если расстояние между фундаментами позволяет проезд самосвалов, то грунт отсыпается ими по схеме. При шаге колонн 12 м и более, когда установленные фундаменты не препятствуют движению самосвалов, отсыпку грунта осуществляют полосами вдоль пролета с дальней точки котлована «на себя». При этом самосвалы передвигаются по основанию, на которое укладывается слой грунта.

            Если расстояние между фундаментами недостаточно для перемещения самосвалов, грунт транспортируют и разравнивают малогабаритными бульдозерами или погрузчиками. При ширине просвета между фундаментами колонн менее 0,9 м грунт обычно разравнивают вручную. В первую очередь уплотняют грунт в непосредственной близости от фундаментов колонн, а затем в промежутках между ними.

            Обратная засыпка грунтом узких (шириной менее 1,4 м) и глубоких пазух производится следующим образом: грунт доставляют к месту работы, распределяют мелкими порциями на бровке траншеи, затем сталкивают бульдозером с бровки, в нижней части пазухи разравнивают микробульдозером МБ-4 или вручную, а в средней и верхней частях — малогабаритным или обычным бульдозером; послойное уплотнение грунта выполняется концентрическими полосами без перекрытия полосы последующими проходками вибротрамбующими плитами (ВТМ-2, ПВТ-2, ПВТ-3 и др.) или свайными вибропогружателями на металлических поддонах, подвешиваемых к крану, установленному на бровке котлована. Продолжительность воздействия на грунт 5... 10 с. В верхней части пазухи при достаточной ее ширине грунт уплотняют самоходными катками.

 ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ. Земляные работы

 ЗЕМЛЯНЫЕ РАБОТЫ. ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ПРОИЗВОДСТВА ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ

 Производство земляных работ

 ОСНОВНЫЕ СПОСОБЫ ПРОИЗВОДСТВА ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ. Земляные работы

 Засыпка пазух фундаментов. Производство земляных работ в зимнее время

 Машины для земляных работ

 ПРАВИЛА ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ ...

 ЗЕМЛЯНЫЕ РАБОТЫ - разработка грунта, его перемещение укладку и ...

 КОМПЛЕКСНАЯ МЕХАНИЗАЦИЯ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ. Земляные работы

 ЗЕМЛЯНЫЕ РАБОТЫ И УСТРОЙСТВО ФУНДАМЕНТОВ нулевой цикл