Презентация, доклад к уроку по дисциплине Строительные машины и средства малой механизации для 3 курса по теме Бурильные машины. Машины для вспомогательных работ. Машины для разработки мёрзлых грунтов. Специальность: 08.02.01 Строительство и эксплуатация

мёрзлых грунтов.

Разработала преподаватель Конева Л. М.
Верхняя Пышма 2018

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ СВЕРДЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СВЕРДЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ им. И.И. ПОЛЗУНОВА

Презентация к уроку по дисциплине «Строительные машины и средства малой механизации» для 3 курса по теме «Бурильные машины. Машины для вспомогательных работ. Машины для разработки мёрзлых грунтов.»
Специальность: 08.02.01 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений».

деформация прилегающих сооружений, шум и др. негативные факторы работы молотов.
Набивные сваи изготовляются диаметром 600…1700 мм при глубине заложения до 40…50м и способны воспринимать нагрузки до 300…1000 т на сваю.
Их применяют в фундаментах опор мостов и несущих конструкций каркасных зданий и сооружений.

изготовление ствола скважины, изготовление и установку каркаса сваи, бетонирование ствола скважины. Защиту стенок скважин от возможного обрушения при проходке скважин в неустойчивых грунтах осуществляют: с помощью обсадных неизвлекаемых или инвентарных извлекаемых труб, а также избыточным давлением глинистого раствора или воды. Наиболее трудоёмкой и продолжительной (55…60% времени цикла) технологической операцией является изготовление ствола скважины.

в грунте путем заполнения пробуренных скважин
бетоном или железобетоном;
2. - набивные – скважины для которых образуются методами продавливания
(вытеснения) грунта.

цилиндрических полостей и выносом из них продуктов разрушения на поверхность. При диаметре до 75мм и глубине до 9м полости называют ШПУРАМИ, при больших размерах – СКВАЖИНАМИ.
В строительстве бурение осуществляют для проведения инженерно-геологических изысканий, при разработке грунтов взрывом, при водоснабжении и водопонижении, для установки столбов, устройства буронабивных свай и т. п.

В большинстве бурильных машин и оборудования реализованы МЕХАНИЧЕСКИЕ способы бурения с ВРАЩАТЕЛЬ-НО-ПОСТУПАТЕЛЬНЫМ, УДАРНО-ВРАЩАТЕЛЬНЫМ и УДАРНЫМ движениями рабочего инструмента.

В качестве рабочих органов для механического бурения применяют ЛОПАСТНЫЕ, ШНЕКОВЫЕ и КОВШОВЫЕ БУРЫ, БУРЫ-РАСШИРИТЕЛИ, ТРЕХШАРОШЕЧНЫЕ и УДАРНЫЕ ДОЛОТА

6 в виде двухзаходного винта, забурника 5 и заслонок 2. Забурник направляет и удерживает бур на оси бурения. Заслонки, шарнирно прикрепленные к лопастям, препятствуют просыпанию грунта при его извлечении из скважины. Бур крепят к нижнему концу гранёной штанги. Для работы в мерзлых грунтах лопасти и забурник оснащают резцами,
армированными твердосплавными пластинками 4.

чем у лопастного.
К нему приварена спираль 7
из полосовой стали, образующая шнек. В нижней части остова
закреплены копающие лопасти 6 и забурник 5. Лопастной и
шнековый буры разгружают после их извлечения из скважины: вращением с повышенной скоростью (продукты бурения рассыпаются в стороны за счет центробежных сил);
цикличным реверсированием; вручную и др.

в его нижнем торце. Срезаемый ножами грунт заполняет внутреннюю полость бура через окна в его днище. После заполнения его извлекают из скважины и разгружают через открытое днище.
Ковшебур разработан специально, чтобы производить бурение во всех типах грунтов ниже уровня грунтовых вод.
Для бурения в разнообразных грунтовых условиях поворачивающееся днище может быть снабжено различными типами зубьев, устанавливаемых на ковшебур.

расширяют полость скважины под пяту сваи. При вращении штанги ножи 9 с рычагами 8 опускаются под действием собственного веса и
срезают грунт, который ссыпается в ковш 10. Окончательный угол раскрытия расширителя обычно составляет 60%, а стандартное увеличение
диаметра – 2-3 раза по сравнению с диаметром ствола.

автомобилей, гусеничных и
пневмоколесных тракторов. Кроме того, буровое оборудование монтируют в качестве сменного рабочего оборудования на одноковшовых гидравлических экскаваторах, малогабаритных погрузчиках с бортовым поворотом и других машинах.
Главным параметром бурильной машины является ГЛУБИНА БУРЕНИЯ.
Машины по глубине бурения:
- лёгкие (до 5м);
- средние (до 20м);
- тяжёлые (свыше 20м).

в однородных грунтах. Рабочее оборудование состоит из полой бурильной штанги 3 с гидроцилиндром внутри неё, вращателя 5, приводимого через механическую трансмиссию от двигателя базового автомобиля или от индивидуального гидромотора, граненой штанги 6, рабочего инструмента – лопастного 7 или шнекового бура. Оборудование располагается сзади базового автомобиля 1, закрепляя его шарнирно на раме последнего. Рабочее оборудование из транспортного положения в рабочее и наоборот переводят гидроцилиндром 2.

внутри полой штанги, опускают бур на поверхность земли и включают вращатель.

лопастях (в случае лопастного бура) или на спирали шнека (при шнековом буре) разработанного грунта бур извлекают из скважины и на повышенной
скорости вращения освобождают его от продуктов разрушения, после чего
бур снова опускают в скважину и повторяют процесс бурения до достижения требуемой глубины.

гидравлические экскаваторы 4-й и 5-й размерной группы.
Скважины бурят шнековыми и ковшовыми бурами.
Последние применяют преимущественно при бурении песчаных грунтов, укрепляя их стенки обсадными трубами.

барабан лебёдки подъёма бура;
4 – планетарный редуктор;
5 – канат;
6 – вертлюг;
7 – гидроцилиндры напорного механизма;
8 – четырёхкулачковый патрон;
9, 12 – зубчатые пары;
10 – вращатель;
11 – буровая штанга;
13 – шнековый бур;
14, 15 - гидромоторы .

через
зубчатую пару обеспечивает вращение буровой
штанги на рабочей скорости, а второй через зубчатую пару – вращение на повышенной скорости для освобождения от продуктов бурения вынутого из скважины шнекового бура.
В связи с необходимостью обеспечения значительного по длине хода буровой штанги
прежняя схема напорного механизма оказывается непригодной.
Для этого используют два гидроцилиндра, установленные симметрично по обе стороны буровой штанги, и работающие перехватом через четырехкулачковый патрон, который охватывает штангу и зажимает её своими кулачками.

до исчерпания полного хода их поршней, после чего
кулачки разжимаются, гидроцилиндры поднимают
патрон вверх, где его устанавливают на штанге на
новом месте.
Гидроцилиндры используют только для
напорного движения, а для подъёма штанги служит
лебедка с барабаном, приводимым во вращение
гидромотором через встроенный в барабан
планетарный редуктор. Второй конец навиваемого на
барабан каната закреплен на вертлюге в верхней
части буровой штанги. В поднятом положении
штанга удерживается тормозом.

подвески штанги;
4 – оголовок мачты;
5 – отводные блоки оголовка;
6 – решётчатая мачта;
7 – телескопическая штанга из трёх секций;
8 – длинноходовой гидроцилиндр перемещения бурильного инструмента;
9 – площадка с ограждением для обслуживания вращателя и смены рабочих органов;
10 – вращатель;
11 – бур ковшовый (основной) или шнековый, грейфер, ударное долото и др.;
12 – гидроцилиндры подъёма мачты;
13 – базовый экскаватор;
14 – обсадное оборудование

строительной площадки от деревьев и кустарника, вывозку древесины, корчёвку и уборку пней, удаление валунов, устройство временных дорог и мостов через естественные и искусственные препятствия, понижение уровня грунтовых вод и т.п.
Для выполнения этих работ применяют как общестроительные, так и специальные, машины используемые в лесотехнической промышленности, ирригационном строительстве и др.
Для выполнения отдельных видов работ успешно используют сменные рабочие органы, навешиваемые на одноковшовые экскаваторы и бульдозеры, в частности, КУСТОРЕЗЫ и КОРЧЕВАТЕЛИ-СОБИРАТЕЛИ.

диаметром до 0,25м.

Состоит:
1 – универсальная рама;
2 – гидроцилиндры подъёма и опускания отвала;
3 – отвал клинообразной формы;
4 – гладкие или пилообразные ножи;
5 – колун (для раскалывания пней и раздвигания деревьев);
6 – каркас защиты кабины от падающих предметов.

Производительность кусторезов с пассивным рабочим органом: 11000…14000 м2/ч при средней скорости движения машин 3…4 км/ч; ширина захвата отвала – до 3,6м.

камней, пней диаметром до 450 мм, корневых систем, а также кустарника и поваленных деревьев, оставшихся после прохода кустореза. Кроме того, корчеватели могут производить рыхление плотных грунтов на глубину до 0,3 м.
Производительность при корчевании пней составляет до 40…50шт/ч, при сгребании срезанных деревьев,
выкорчеванных пней и кустарника – до 2500…4000м2/ч,
при уборке камней – до 15…20 м3/ч

отвала;
7 – отвал;
8 – зубья
(от 3 до 8; из износостойкой
стали)

более 90° территории России. Глубина промерзания грунта составляет 1...2,5 м.
В современном строительстве разработку МЁРЗЛЫХ грунтов ведут в основном двумя способами – ВЗРЫВНЫМ и МЕХАНИЧЕСКИМ.
Взрывной (буро- и щелевзрывной) способ рыхления мёрзлых грунтов применяется, как правило, при больших объёмах работ на открытых, удаленных от сооружений
площадках при глубине промерзания более 1м. В последнее время взрывной способ находит применение в стеснённых местах в условиях населённых пунктов. В этом случае используют локализаторы взрыва, не допускающие разлёта кусков грунта и повреждения сооружений.

грунтов специальными машинами (более 80% общего объёма мёрзлых грунтов):
машины для подготовки мёрзлых грунтов к последующей разработке землеройной
техникой общего назначения;
машины для непосредственной разработки мёрзлых грунтов.

ЗЕМЛЕРОЙНО-ФРЕЗЕРНЫЕ машины, сменное рыхлительное оборудование к экскаваторам с гибкой и жёсткой подвеской рабочего оборудования и др.
Машины второй группы – ЦЕПНЫЕ и РОТОРНЫЕ траншейные экскаваторы, рабочие органы и скоростные режимы которых приспособлены для разработки мёрзлых грунтов с промерзанием на всю глубину траншеи.
РЫХЛИТЕЛИ применяют для послойной разработки прочных грунтов, включая мёрзлые, с последующей уборкой землеройно-транспортными или погрузочными машинами.
Рабочий орган рыхлителя имеет обычно один или три сменных зуба с литыми наконечниками из износостойкой стали, установленных с шагом 800…1020 мм.
Зубья однозубых рыхлителей выполняют обычно неповоротными и жёстко закрепляют в несущей раме. Зубья трехзубых рыхлителей закрепляют в специальных кронштейнах-флюгерах, поворачивающихся в плане на угол 10±15°.

угла
наклона;
3 – рабочая балка;
4 – буфер для упора толкача;
5 – рабочий орган (зуб);

6 – накладка (противоизносная, сменная);
7 – наконечник зуба;
8 – нижняя тяга;
9 – гидроцилиндр подъёма и опускания зуба;
10 – опорная рама;
11 – гидросистема управления

применяют ВИБРОКЛИН, навешиваемый на трактор.
Особенностью этого метода является воздействие на мёрзлый грунт двух нагрузок: СТАТИЧЕСКОЙ от веса конструкции виброклина (масса около 2,0т) и ДИНАМИЧЕСКОЙ (вибрационной) с частотой 730 удар/мин.
1 – гусеничный трактор;
2 – направляющая рама;
3 – бульдозерная лебедка;
4 – подъёмный канат;
5 – скользящий клин;
6 – вибратор направленного действия;
7 – корпус с масляной ванной;
8 – зубчатая передача;
9 – дебаланс;
10 – электродвигатель;
11 – цепная передача.

осью вращения. Синхронное вращение двух дебалансов вызывает центробежную вынуждающую силу (вибрацию) направленного действия. При совпадении её с направлением действия веса виброклина мёрзлый грунт разрушается .
Для разрушения мёрзлых грунтов с промерзанием на глубину до 0,5…0,7м ударными нагрузками применяют ШАР-МОЛОТЫ (массой 500кг и более) и КЛИН-МОЛОТЫ
(массой 2000…3000кг и более), подвешиваемые к подъёмным канатам грузовых лебедок самоходно-стреловых кранов и экскаваторов, оборудованных крановыми стрелами.
Во время работы МОЛОТ подтягивается канатом к головке стрелы и сбрасывается с высоты 6…8м.

орган

одноковшовых гидравлических экскаваторов – зубьями-рыхлителями, захватно-клещевыми рабочими органами, гидро-молотами, активными фрезерными головками.

гидроцилиндров и веса машины.
На захватно-клещевом органе с однозубым рыхлителем зуб может самостоятельно производить рыхление способом «снизу вверх»

Силы, возникающие в зубьях и ковше, направлены навстречу друг другу.
Гидромолот применяется на экскаваторах как сменный рабочий орган. Гидромолоты выпускаются с энергией удара 0,5…20 кДж, с частотой – до 1600 удар/мин.

Гидромолот состоит:
из корпуса (в котором расположен цилиндр с поршнем, гидрораспределительное устройство с гидроаккумклятором);
рабочего органа;
узла крепления.
Вращающаяся ФРЕЗЕРНАЯ ГОЛОВКА непрерывного действия (активный рабочий орган) является также сменным рабочим оборудованием одноковшового гидравлического экскаватора.
Используется для послойного разрушения мёрзлого (или скального) грунта (до 25м3/ч).

– сменные зубья;
4 – корпус головки .

как правило, высоко-производительные БАРОВЫЕ, ДИСКОВЫЕ и ЗЕМЛЕРОЙНО-ФРЕЗЕРНЫЕ машины.

Машина для послойного фрезерования мёрзлых грунтов:
1 – бульдозерное оборудование;
2 – противовес;
3 – базовый трактор;
4 – гидропривод рабочего органа;
5 – редуктор отбора мощности и
ходоуменьшителя;
6 – предохранительная муфта;
7 – верхняя тяга;
8 – бортовой редуктор;
9 – балка;
10 – рабочий орган (широкозахватная фреза);
11 – рама;
12 – гидропривод подъёма- опускания;
13 – гидропривод ходоуменьшителя (понижает рабочие скорости трактора).

– противовес;
3 – базовый трактор;
4 – гидропривод рабочего органа;
5 – редуктор отбора мощности и
ходоуменьшителя;
6 – предохранительная муфта;

7 – верхняя тяга;
8 – бортовой редуктор;
9 – балка;
10 – рабочий орган (широкозахватная фреза);
11 – рама;
12 – гидропривод подъёма- опускания;
13 – гидропривод ходоуменьшителя (понижает рабочие скорости трактора).

одного или двух ЦЕПНЫХ БАРОВ, приводимых в движение от двигателя
базового гусеничного или колёсного трактора.
В рабочее положение и обратно бары переводятся гидроцилиндрами.
Баровая машина:
1 – цепные бары;
2 – гидроцилиндры
подъёма-опускания;
3 – базовый трактор.

до 2 м. Оконтуренные с двух сторон прорезанными щелями полосы грунта разрабатываются затем одноковшовыми экскаваторами.
Производительность баровых машин - до 40м3/ч

Для нарезки щелей в мёрзлых грунтах применяются также ДИСКОВЫЕ ЩЕЛЕРЕЗНЫЕ машины (одно- и двухдисковые) на базе тракторов и траншейных экскаваторов, рабочим органом которых является диск с зубьями диаметром до 3 м.
Производительность – до 400 м3/ч

зубья-клыки;
4 – плоский ротор-диск;
5 – гидромотор;
6, 7 – гидроцилиндры подъёма-опускания;
8 - диски с зубьями;
9 – мост автомобиля.
Мощные траншейные экскаваторы могут разрабатывать мёрзлый грунт без предварительного рыхления.

М.Н. Иванов, В.А. Финогенов. – М. : Высш. шк., 2002. – 408 с.: ил.
Добронравов С.С. Строительные машины и основы автоматизации: Учебник для строит. вузов / С.С. Добронравов, В.Г. Дронов. – М. :
Высш. шк. 2001. – 575 с.: ил.
Волков Д.П. Строительные машины: Учебник для студенов вузов, обуч. по спец. ПГС/ Д.П. Водков, В.Я. Крикун. – 2-еизд. переработ. и дополн. – М. :Изд-воАСВ, 2002 – 373 с.: ил.