ППР на разработку котлована
ППР на разработку котлована – это документ, в котором детально рассматривается организация и технология выполнения работ по раскопке котлована.
Котлован представляет собой временную выемку, расположенную ниже поверхности земли.
Котлован может разрабатываться с вертикальными или наклонными стенками (откосами), со шпунтовым креплением или без него. Котлован с откосами разрабатывается при глубине, превышающей допустимые пределы возведения его с вертикальными стенками и когда устройство шпунтового ограждения экономически нецелесообразно.
Разработка ППР на котлован направлена на обеспечание безопасного производства работ, что особенно важно в стесненных городских условиях.
Разработка котлована
Котлован – это выемка с соотношением сторон не более 10:1.
При разработке ППР на котлован мы стараемся применять комплексную механизацию, которая заключается в оптимальном подборе строительных машин, выполняющих различные операции.
В ППР на котлован мы применяем следующие основные машины:
- Бульдозер
- Погрузчик
- Экскаватор
- Автосамосвал
Ведущей машиной, производящей разработку котлована, является одноковшовый экскаватор.
Экскаватор – это машина циклического действия, у которой процесс разработки грунта складывается из чередующихся в определенной последовательности циклических операций:
- Резание грунта и наполнение ковша
- Подъем ковша с грунтом
- Поворот экскаватора вокруг оси к месту выгрузки
- Выгрузка грунта из ковша
- Обратный поворот экскаватора
- Опускание ковша для резания грунта
Разработка котлована экскаватором производится по стоянкам.
Стоянка – это рабочая зона экскаватора, включающая площадку, где расположен экскаватор, часть разрабатываемого массива грунта, место установки автосамосвала для погрузки или отвала.
По окончанию разработки грунта на одной стоянке экскаватор перемещается на другую.
Экскаватор и автосамосвал должны быть расположены на стоянке таким образом, чтобы среднее значение угла поворота экскаватора от места заполнения ковша до места его выгрузки было минимальным, так как поворот стрелы осуществляется дважды - с грузом до транспортного средства и после выгрузки.
В зависимости от условий строительной площадки и разрабатываемого котлована при разработке ППР мы производим подбор экскаватора по требуемых параметрам.
Главные параметры экскаватора – это вместимость ковша, глубина копания, максимальный радиус копания и высота погрузки.
Наиболее распространенный тип экскаватора для разработки котлована в городских условиях – это одноковшовый экскаватор с рабочим органом «обратная лопата», который позволяет экскаватору производить разработку грунта ниже уровня его стоянки.
«Обратная лопата» – это открытий снизу ковш с режущим передним краем, шарнирно соединенный с рукоятью, которая, в свою очередь, шарнирно соединена со стрелой. По мере протягивания назад ковш заполняется грунтом. Затем при вертикальном положении рукояти ковш переводится к месту выгрузки и разгружается путем подъема с одновременным опрокидыванием.
Разработка котлована экскаватором «обратная лопата» производится боковыми и лобовыми проходками с погрузкой грунта в автосамосвал или в отвал.
При боковой проходке экскаватор разрабатывает котлован сбоку, ширина ограничена радиусом копания экскаватора, разработка грунта осуществляется поперек гусеничной ленты.
При лобовой проходке черпание грунта производится при постепенном движении экскаватора задним ходом, а разгрузку выполняют в автосамосвал. Экскаватор опускает стрелу с рукоятью в самое нижнее положение между гусеницами, поэтому глубина разработки в узких траншеях больше, чем в широких.
Наибольшую глубину стоянки мы определяем из условия наполнения ковша с верхом, которая составляет для несвязных грунтов 1,0-1,7 м, а для связных 1,5-2,3 м. Ширина проходки зависит от наибольшего радиуса копания экскаватора.
Разработку котлована шириной до 14 м обычно осуществляют лобовой проходкой при перемещении экскаватора зигзагом, а при большей ширине – поперечно-торцевой или продольно-торцевой.
В стесненных городских условиях мы все чаще применяем мини-экскаватор. Отличаясь компактностью и высокой маневренностью, мини-экскаватор может работать в местах, недоступных для крупного экскаватора.
Мини-экскаватор применяется также при возведении зданий методом Up-Down, для разработки котлованов под фундаменты, примыкающих вплотную к существующим зданиям, отрывки траншей для прокладки кабелей и трубопроводов, посадки деревьев при благоустройстве территорий.
Обратная засыпка пазух котлована
Завершающим этапом работ нулевого цикла является обратная засыпка пазух котлована.
В большинстве случаев обратную засыпку котлована выполняет бульдозер или фронтальный погрузчик.
Бульдозер представляет собой трактор со специальным отвалом, который может нарезать и перемещать грунт.
Бульдозеры используются как правило при перемещении грунта на расстояние до 100 м.
Расширение технологических возможностей бульдозера способствует установка сменного оборудования, такого как рыхлитель, а также наличие гидропривода с улучшенным управление отвала что повышает эффективность работы бульдозера. Повышенная эффективность работы бульдозера достигается также за счет оснащения автоматизированной системы, обеспечивающей автоматизированное управление отвалом для повышения качества планировочных работ.
Для обратной засыпки при помощи бульдозера применяют две основные схемы – прямая и боковая проходка.
При прямой проходке бульдозер двигаясь параллельно котловану или траншее производит постоянно набор грунта и сдвигает его в сторону, осуществляя засыпку небольшими порциями грунта. Возвращение в исходное положение осуществляется задним ходом. Следующая проходка параллельна предыдущей, но со смещением в сторону траншеи на 0,5 м. Такая схема предпочтительна при засыпке траншеи длиной 30-50 м из отвалов, расположенных на бровке и при отрывке небольших выемок.
Схема боковой проходки подразумевает движение бульдозера перпендикулярно или под углом к котловану или траншее. Бульдозер набирает грунт и двигаясь вперед производит его перемещение и разгрузку в котлован или траншею, а затем двигаясь назад в исходное положение смещается в сторону на ширину отвала и повторяет операцию с новой порцией грунта.
При устройстве подземной части здания или сооружения в комплекс земляных работ входит обратная засыпка фундамента, коллектора, тоннеля, пазух котлована или траншеи.
Выполнение обратной засыпки усложняется при стесненных условиях производства работ. Если расстояние позволяет проезд строительной техники, то обратную засыпку осуществляют полосами вдоль пролета с дальней точки котлована «на себя». Если же расстояния недостаточно, то грунт транспортируют и разравнивают при помощи мини-техники. При ширине в пазухах менее 0,9 м грунт разравнивают вручную.
Обратная засыпка узких и глубоких пазух котлована или траншеи производится следующим образом. Грунт доставляют к месту укладки в автосамосвалах, а затем небольшими порциями сталкивают бульдозером с бровки в котлован или траншею, где его разравнивают и уплотняют. В верхней части пазухи при достаточной ее ширине грунт разравнивают бульдозером и уплотняют самоходным катком.
Отсыпку грунта ведут от краев к середине для лучшего уплотнения грунта. Коэффициент уплотнения грунта 0,95-0,98 является оптимальным и обеспечивает достаточное уплотнение, а возможная осадка грунта со временем будет незначительной. В этой связи оптимальная влажность укладываемого песчаного грунта должна быть в пределах 8-12%, а глинистого грунта - 19-23%. Такая влажность обеспечивает хороший эффект при уплотнении грунта. В сухую и жаркую погоду грунт перед уплотнением необходимо увлажнять.
Различают несколько основных способов уплотнения грунта: укатывание, трамбование и вибрация. Для уплотнения связных и малосвязных грунтов (суглинков, супесей) применяют способ укатки. Несвязные грунты (песчаные, гравелистые, галечные) рекомендуется уплотнять трамбованием и вибрацией. Машины для уплотнения грунта подразделяются на следующие группы: катки статического действия с гладкими, кулачковыми и вибровальцами, с пневматическими шинами; трамбующие машины с вальцами, с падающим грузом, с трамбующей плитой, с виброплитой.
На выбор уплотняющего механизма оказывает влияние степень требуемого уплотнения, свойства грунта, объемы выполняемых работ, сроки производства работ, погодные условия.
Наибольшее распространение получило уплотнение грунта катками, как простыми и надежными машинами с высокой производительностью и сравнительно низкой стоимостью.
Грунт уплотняется катком путем последовательных проходок с перекрытием предыдущей проходки на 0,2-0,3 м.
Каток гладкий с ребристыми вальцами способен уплотнить грунт на глубину до 10 см. Кулачковый каток применяется для уплотнения суглинков или глинистых грунтов на глубину до 30 см, в песчаных грунтах на глубину до 50 см в зависимости от массы катка. Число проходов катка по одному месту при уплотнении связных грунтов составляет 8-12.
Для уплотнения грунта в стесненных условиях используются различного рода трамбовки.