Жер жұмыстары

Топырақтың орналасу алаңын анықтау үшін міндетті түрде имарат сұлбасы бойынша қазу құралдарының жүру және өту жолдарын есепке ала отырып, кавальердің ұзындыңын тағайындайды. Кавальердің биіктігі 1,5 метрден 3 метрге дейінгі аралықта тағайындалады.

Кавальер ені мына формуламен анықталады:

                                  (21)

Мұндағы кавальердің ені, м; кавальердің көлемі, м3; кавальердің биіктігі, м; кавальердің ұзындығы, м.

 

 

 

Сурет 4. Кавальерді есептеуге арналған сұлба

Қазаншұңқырлар жасағанда келесі жұмыс процесстері орындалады: жиекке төгу немесе көлік құралына артып топырақты өңдеу; топырақты ауыстыру немесе тасымалдау; түбін тегістеу; топырақты тегістеп және тығыздап қайта көму.

Қазаншұңқыр өңдеуі топырақты көлік құралына артып, тік күрекпен жабдықталған экскаваторлармен жүргізіледі. Экскаватор шөмішінің сыйымдылығы топырақтың сипатына, жұмыс көлеміне және қазаншұңқыр тереңдігіне байланысты таңдап алынады.

I−III топтағы топырақтарда жұмыс  көлемі 10 мың м3 дейін және IV топтағы 5 мың м3 дейін пайдалануға шөміш сыйымдылығы 0,5−0,65 м3 экскаватор, I−III топтағы топырақтарда жұмыс көлемі 10−25 мың м3 дейін, IV топтағы топырақтарда жұмыс көлемі 5-тен 15мың м3 дейін шөміш сыйымдылығы 0,8-10 м3, үлкен көлемді жұмыстарда −1,25 м3 экскаваторлар ұсынылады.

Қазаншұңқырлар маңдайша (бойлай) және қабырғалы (бүйірлі) өтістермен өңделеді. Өтістер саны және олардың параметрлері экскаватордың жұмыс циклін ең аз уақытта қамтамасыз етуімен аныөталады.

Қазым биіктігі ең үлкен қазу биіктігінен артық және шөмішті толтыруды қамтамасыз ететін шамадан кем болмауы керек.

Қабырғалы өтісті қолдану топырақты ұзын ордан, үлкен аралыққа төгуге мүмкіндік береді, бірақ бұл жағдайда өтіс ені ойма үстімен ең үлкен тілу радиусынан, ал тереңдігі қазбаның 0,75 ең үлкен тереңдігінен аспайды. Қазымды маңдайша әдісімен өңдеу тереңдігі және ені ең үлкен ұзын орды өңдеуге мүмкіншілік береді.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 Жер қазу жұмыстарына қажетті негізгі машиналар мен механизмдерді таңдау

 

Кешенді механикаландырылған жұмыстарды орындау машиналар кешенінің көмегімен жүзеге асырылады, олар бірін-бірі толықтырып отырады, негізгі параметрлері бойынша өзара байланысты және технологиялық тізбек негізінде орналасады.

Машина және механизмдерді, сондай-ақ жұмыс өндірісінің әдістерін таңдағанда мыналарды ескеру қажет: топырақ түрін, жер имараттарының өлшемдерін, жерасты суының деңгейін, топырақты тасымалдау қашықтығын және жұмыс әрекетінің мерзімін.

Жер қазу жұмыстарына қажетті машиналар мен механизмдер мыналар: бульдозер (өсімдік қабатын тіліп алу, қайта толтыру), экскаватор (топырақты өңдеу), автосамосвалдар (топырақты тасымалдау), монтаждық кран (іргетастарды орнату), тығыздағыш машина (қайта толтырылған топырақты тығыздау), сораптар (су ағызар).

 

4.1 Өсімдік қабатын тіліп алуға қажетті машинаны таңдау

 

Өсімдік қабатын тіліп алуға көбіне бульдозерлер және тіркеуішті немесе өзіндік жүрісті скреперлер қолданылады. Машина түрін таңдауда мынаны ескеру қажет, топырақтың өсімдік қабатын тіліп алудың технологиялық процессіне негізгі тілу және топырақтыжылжыту кіреді. Бульдозер топырақты 50−100 метрге дейін (ол бульдозердің қуатына байланысты), тіркеуішті скреперлер 300−1000 метрге дейін, ал өзіндік жүрісті скреперлер 3 км-ге дейін жылжыта алады. Топырақтың өсімдік қабатының үйіндісі қазаншұңқыр жар қабағынан 10 м (бір немесе екі жағына үйгенде) және 5 м (бір жағына үйгенде) қашықтықта орналасуы керек. Осы айтылған ерекшеліктерді ескере отырып бір немесе әртүрлі типтегі машиналарды таңдаймыз. Д-271А маркалы бульдозерді таңдаймыз.

 

4.2 Топырақты өңдеуге қажетті машинаны таңдау

 

Қазаншұңқырды өңдеу бір шөмішті экскаватормен жүргізіледі. Жұмыс көлемі 20 мың м3 объектада шөмішінің сыйымдылығы 0,4−0,65 м3 болатын бір шөмішті экскаваторлар және жүккөтерімділігі 4,5-12 т автосамосвалдар; жұмыс көлемі 20 мың м3 артық объектада шөмішінің сыйымдылығы 1,0−1,25 м3 болатын экскаваторлар және жүккөтерімділігі 15-20 т автосамосвалдар қолданады.

Жұмыс құрылғысының түрі (драглайн, тік немесе кері күрек) имараттардың өлшемдеріне, топырақ түріне, жерасты суының деңгейіне және жұмыс әрекетінің мерзіміне байланысты таңдалады.

Тік күрекпен жабдықталған, шөмішінің сыйымдылығы 0,15-тен 2,0 м3 дейінгі экскаваторлар I−III топтағы қазаншұңқыр топырағын өңдеуде, көлікке тиеуде және аз көлемдегі үйіндіде қолданылады.

Кері күректі экскаваторлар ылғал топырақты өңдеуге қабілетті. Олар 4 метрге дейінгі тереңдіктегі қазаншұңқыр, траншейлерді қазуда қолданылады. Бұл кезде топырақ үйіндіде немесе көлік құралында өңделеді.

Шөмішінің сыйымдылығы 0,25-2,0 м3 болатын драглайнмен жабдықталған экскаваторлар қазаншұңқыр, траншей және каналдар (5−10м тереңдіктегі) қазуда , резервуарлар үйінділерін тұрғызуда қолданылады. Драглайн үйіндімен жұмыс жасағанда тиімді.

Кері күректі Э-4111Б маркалы экскаваторды таңдаймыз:

• шөмішінің сыйымдылығы – 0,65 м3;
• топырақ тобы − I−III;
• қазудағы үлкен тереңдік – 5,8 м (траншей үшін);
• қазудағы үлкен тереңдік – 4,0 м (қазаншұңқыр үшін);
• қазудағы үлкен радиус – 9,2 м;
• жебе еңісінің бұрышы – 45оС; 60оС
• жүк түсірудегі бастапқы радиус – 5,0 м (45о) және 3,8 м (60о);
• жүк түсірудегі соңғы радиус – 8,1 м (45о) және 7,0 м (60о);
• жүк түсірудегі бастапқы биіктік – 2,3 м (45о) және 3,1 м (60о);
• жүк түсірудегі соңғы биіктік – 5,2 м (45о) және 6,1 м (60о);
• циклдің ұзақтығы – 21 сек.

 

 

 

 

 

 

 

Сурет 5. Экскаватор габариттері:

А –ұзындығы 4,61 м; В – ені 2,88 м; Һ – биіктігі 3,28 м; Б – дөңгелек базасы 2,8 м; К – шынжырлы жүріс ұзындығы 3,42 м; В1 – шынжырлы ленталардың ені 0,58 м; r − артқы бөлігінің радиусы 2,9м.

 

Көліктің толымсыз жүктелуі 15 %, ал артық жүктелуі жүккөтергіштігінен 10 % аспауын қадағалау керек.

 

 

4.3 Топырақты тасымалдайтын көлік құралын және түрін таңдау

 

Экскаваторға қызмет етуші көлік құралдарының саны және жүккөтергіштігі экскаватордың шөміш сыйымдылғына, топырақты тасымалдау қашықтығына, арту жағдайына және топырақты төсеуге байланысты анықталады.

Топырақ тасымалдау кезіндегі бір минуттағы жұмыс циклінің саны мына формула бойынша анықталады:

(22)

мұндағы экскаватордың жұмыс циклі.

Бір самосвалды толтыруға қажетті шөміш санын мына формуламен анықтаймыз:

                (23)

мұндағы самосвалдың жүккөтерімділігі; қатты күйіндегі топырақтың көлемдік салмағы, ол құм тәрізділер үшін – 1,5 т/м3; саз тәрізділер үшін − 1,4 т/м3 тең; экскаватор шөмішінің сыйымдылығы, оның мәнін (0,65 – 2,0 м3) кесте бойынша қабылдаймыз;шөмішті тығыз топырақпен толтыру коэффициенті.

Бір самосвалға топырақты тиеу ұзақтығы мына формуламен есептеледі:

          (24)

мұндағы с – кездейсоқ кедергі коэффициенті, оны 1,1 тең деп қабылдаймыз.

 

Көлік құралының толық жұмыс циклі былай анықталады:

(25)

Мұндағы тиеу және түсіру кезіндегі маневрлік уақыт; түсіру ұзақтығы, оны 1 минутқа тең деп қабылдаймыз.

 

4.4 Су ағызар  құралын таңдау және олардың  керекті санын есептеу

 

Құрылыс алаңдарының суға толуына жол бермеу үшін көрші алаңдардан енетін және жауын-шашын суларын ағызатын құрылғылар орнату керек. Өсімдік қабатын тіліп алғаннан соң бірден су ағызуды ұйымдастыру үшін міндетті түрде тік жобалауды жүзеге асыру керек, ол үшін алаңды талапқа сай еңіспен (0,02 кем емес) қамтамасыз ету керек.

Жерасты суларының ағыны аз топырақтағы жұмыс өндірісі процессінде қазаншұңқырды кептіру үшін ашық су ағызарлар қолданылады, яғни приямкалардан сорап арқылы суды сору және орларға суды жинау.

Суды сору үшін диафрагмалы, поршенді және ортадан тепкіш сораптар қолданылады.

Сорап түрі қажетті өнімділігіне және көтеру биіктігіне байланысты таңдалады. Сорап саны сыну жағдайында қажетті қосалқыны қоса отырып есеп негізінде анықталады. Сораптың жұмыс өнімділігі мына формуламен анықталады:

                                                     (26)

мұндағы қазаншұңқыр түбінің ауданы; қазаншұңқыр еңісі, олар жерасты суының белгі деңгейінен төмен орналасқан; жерасты суының 1 м2 ауданда ағуы,ол 2/сағ тең; 1,5-2,0 – қор коэффициенті (нөсер жауын немесе сорап бұзылған кездегі); таңдалған сораптың сағаттық өнімділігі, бізде 30-50 аралығына тең.

Су ағызу процессінде қазаншұңқыр тереңдігі, ені мен ұзындығы және аудандары мына теңдіктер негізінде анықталады:

Н′=Н2-1,5=2,6-1,5=1,1 м

а′=а + 2Н′=63+2∙1,1=65,2 м                                                             (27)

в′=в + 2Н′=74,5+2∙1,1=76,7 м                                                          (28)

 

 

 

 

Осы табылған мәндерді (26) формулаға қойып, сорап жұмысының өнімділігін анықтаймыз:

 

 

 

7 м дейінгі тереңдіктегі  ойықтар үшін диафрагмалы сораптарды, ал одан тереңдері үшін тегеурінді  ортадан тепкіш сораптарды пайдалану  ұсынылады. Үлкен ауданды қазаншұңқырлар  немесе ұзын бойлық траншейлер  үшін өнімділігі шағын сораптар  қолдану ұсынылады. Бұл қазаншұңқырды  периметрі бойынша тең бөлуге  мүмкіндік береді, ол жұмысты  тез әрі сапалы жасауға жол  ашады. Сондай-ақ бұл приямкадан  суды соруды жеңілдетеді.

Су ағызудың еңбек сыйымдылығын есептегенде мынаны ескеру қажет, сораптар жұмыстың ауысымына тәуелсіз тәулік бойы жұмыс істеуге есептеледі. Шағын көлемдегі қазаншұңқырларда жеке тұрған іргетастар астынан суды сору қазаншұңқырды қазу кезінде жүргізіледі, содан кейін сору жұмысы тоқтатылады. Екінші ретті су сору іргетасты монтаждау алдында жүргізіледі және қазаншұңқыр қойнына топырақты қайта салып тығыздағанға дейін жалғасады. Сораптардың жұмысын, приямкалар мен қазаншұңқыр түбінің еңісінің жағдайын қадағалау үшін слесарлар мен жер қазушылар қызмет етеді. Шағын көлемді су ағуында сораптар периодты түрде қосылуы мүмкін.

4.5 Іргетасты орнатуға  арналған монтаждық кранды таңдау

 

Монтаждық кранның негізгі жұмыс параметрлері мыналар:

• жүккөтергіштігі Q – массасы үлкен жүкті орнықтылық және беріктік қорларын сақтай отырып конструкцияның көтеру қабілеті, т; ол мына теңдік негізінде анықталады:

 

мұндағы элементтің салмағы (іргетас), т; оған орнатылған жабдықтың массасы (стропа массасы), т.

Элементтің көлемі мына теңдікпен табылады:

 

Ал салмағы былай анықталады:

 

Онда СНиП бойынша Ржабд = 511 кг = 0,511 т

Осы мәндердің барлығын формулаға қойып,кранның жүккөтергіштігін табамыз:

 

Сондықтан жүккөтергіштігі 5 т тең стропаны таңдаймыз.

• Ілмектің көтерілу биіктігі Нілм – кранның тұрақ деңгейінен жүкпен тартылған полипласт ілмегіне дейінгі қашықтық,м ; ол мына теңдік негізінде анықталады:

Нілм = һ + һо + һс                  (35)

мұндағы һ – іргетас биіктігі; һо–элементтерді бұрынғы орнатылған құрылымдардың үстінен жоғары көтеріп орнына қондыру ережесіне сәйкес аралық 0,5 м кем болмауы қажет; һс – строптың биіктігі, элементтің үстіңгі белгісінен кранның ілмегіне дейінгі аралық, м.

һ = Н2 болса, онда (35) формуладан табатынымыз

Нілм =2,5 + 0,5 + 5 = 8 м

• Кран ілмегінің қажетті жебе құлашы lілм –кранның айналма платформасының тік бұралу осьтерінің және ілмектің құрсама центрі арқылы өтетін тік осьтерінің арасындағы қашықтық, м. Ол былай анықталады:

 

мұндағы строповка центрінен көтерілген іргетас жиегіне дейінгі қашықтық, м; кран жебесі мен іргетас арасындағы қашықтық (0,5 м кем емес); кранның тұрған деңгейінен жебенің өкше топсасына дейінгі биіктік (оны 1 м тең деп қабылдаймыз); полипласттың керіліп тұрғандағы биіктігі ( оны 1 м кемемес мәнде қабылдаймыз);строптың биіктігі, элементтің үстіңгі белгісінен кранның ілмегіне дейінгі аралық, м;    с – кран айналатын осьтен жебе өкшесінің топсасына дейінгі аралық (1м кем емес алынады), м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сурет 6. Іргетасты орналастырудың сұлбасы:

1 - іргетас; 2 - монтаждық кран

 

4.6 Топырақты қайта  толтыруға және тығыздауға қажетті  машиналар мен механизмдерін  таңдау

 

Қазаншұңқыр қойнын топырақпен қайта толтыру және тегістеу үшін аз габаритті бульдозерлер және қайта салынатын топырақ алыс қашықтықта орналасса автосамосвалдар қолданылады. Салынған қабат тереңдігі құм үшін 70 см-ден, құмдақ және саздақ топырақтар үшін – 60 см, ал саз үшін 50 см аспауы керек.

Іргетас қойнындағы топырақты тығыздау үшін әдетте машиналар мен механизмдер кешені қолданылады: аз габаритті таяныштар, вибротығыздағыш, виброплит (механикалық әдісте) және әртүрлі жетекті қол тығыздағыштар.