Виды и характеристика земляных работ при сооружении МТП.

Земляные работы в нормальных условиях - это в основном работы, связанные с рытьем траншеи для укладки трубопровода. При рытье траншей необходимо соблюдать следующие важнейшие условия: профиль траншеи, углы поворота и радиусы кривизны в ее плане должны выдерживаться в полном соответствии с проектными. Если фактический профиль не соответствует проектному, то это приводит, как правило, появлению в трубопроводе дополнительных изгибающих моментов и, соответственно, дополнительных к расчетным напряжениям. Невыполнение этого условия приводит к тому, что трубопровод не опускается в траншею при укладке, и его приходится разрезать, а затем после укладки сваривать. Это резко снижает темп работ по укладке.

Основные требования к форме траншеи следующие (рис.1). Ширина по дну должна быть не менее b_т=D_н+30 см при D_н < 720; не менее b_т=1, 5D_н при 720 £ D_н < 1220; при Dн ³ 1220 мм b_т=D_н+50 см.

Заложение откосов траншеи, определяемое отношением

назначается в зависимости от структурного сцепления грунта. Если критическая высота z_кр вертикального откоса больше h_т, то откосы могут быть вертикальными. В противном случае крутизна откосов m=tg j, где j - угол внутреннего трения грунта. Иногда для удобства проведения работ по укладке трубопровода и при z_кр > h_т m принимают больше нуля (например, m=0, 1: 0, 2).

Дно траншеи должно быть ровным, без отдельных бугров. С дна траншеи должны быть убраны сухие комки грунта, так как они повреждают изоляцию. Если траншея разрабатывается в грунте, содержащем камни, гравий и другие твердые включения, то ее дно необходимо перед укладкой труб присыпать мягким грунтом. Толщина слоя присыпки должна обеспечивать мягкое ложе для трубы; для этого достаточно принять толщину присыпки, называемой обычно подушкой, на 10 см выше неровностей камней или щебня.

Траншеи в нормальных условиях разрабатываются роторными экскаваторами, обеспечивающими одинаковую форму сечения траншеи на всем ее протяжении. Если грунт сильно увлажнен, то вместо роторных применяют одноковшовые экскаваторы с оборудованием “обратная лопата”. Глубина копания может достигать 4 м, заложение откосов всегда больше нуля, отвал грунта - вдоль траншеи по одной стороне. Производительность одноковшовых экскаваторов (м³/ч) определяется по формулам:

Техническая П_т=60qnk_п. Эксплуатационная П_э=П_тk_э

где q - объем ковша; n - число циклов копания в минуту; k_п=0, 95 - коэффициент потерь времени на передвижение экскаватора; k_э - коэффициент организационных потерь времени.

Техническая производительность роторного экскаватора (м³/ч) П_т=60qn

где q - объем ковша; n - число ковшов, разгружающихся в минуту.

Эксплуатационная, или рабочая, производительность П_э значительно меньше технической. Это объясняется многими факторами: неравномерным и частичным наполнением ковшей, неодинаковым рыхлением грунта, неполным использованием рабочего времени и т.д.

Эксплуатационная производительность определяется по формуле: П_э=П_тk_рk_нk_в

где k_р - коэффициент рыхления, соответственно равный для тяжелой глины, суглинков, супесчаного грунта 0, 65; 0, 75; 0, 9; k_н - коэффициент наполнения, соответственно равный для тяжелой глины, суглинков, супесчаного грунта 0, 7; 0, 8; 0, 9; k_в - коэффициент использования рабочего времени, равный 0, 6 ¸ 0, 8.

Производительность многоковшовых экскаваторов больше чем одноковшовых (если емкость ковша одноковшового экскаватора не больше 3 м³). Однако разработка траншей одноковшовым экскаватором требует выполнения, как правило, большего объема работ вследствие обрушения откосов траншей даже в случае связных грунтов.