Все, что нужно знать о рытье траншеи экскаватором

Плюсы и минусы метода

У процедуры рытья траншей трактором есть плюсы и минусы. Основной минус – невозможность самостоятельной регулировки глубины и ширины траншеи. Используется ковш с определенной шириной, который способен захватывать нужный объем земли.

Сначала может показаться, что траншея недостаточно глубокая, но потом окажется, что ее еще нужно докапывать вручную. Стенки траншеи могут оказаться не вертикальными, так что придется потратить силы и время на доработку моментов.

Но плюсов гораздо больше, чем минусов:

• высокая скорость работы;
• экономия физических сил;
• использование современной землеройной техники с новыми возможностями;
• доставка техники прямо на площадку.

Перед заказом землеройной техники важно уточнять все нюансы работы. Многие фирмы взимают дополнительную плату за обслуживание и простой техник на участке – это нужно обсудить перед заключением договора

Какие способы позволяют быстро сделать работу?

Выбор подходящего способа проводится ещё при проектировании. На этом же этапе определяют другие характеристики:

• Состав и объёмы работ.
• Технологическую последовательность.
• Способы выполнения отдельных процессов.
• Тип машин, и так далее.

Изучение грунтов, составляющих участок, обязательно организовать до начала работ. Полученные данные влияют на то, какими будут:

1. Глубина разработки фундамента.
2. Объём предстоящих земляных работ.
3. Потребность в спецтехнике.

По сравнению с ручным способом, механический всегда считается наиболее эффективным, менее затратным с точки зрения времени и сил.

Стеснённые условия или малый объём работ – вот при каких обстоятельствах можно отдать предпочтение ручному труду. Предполагается применение вагонеток и тележек, заступок и лопат.

О видах ручных копателей читайте здесь.

Механизированный вид

Экскаваторы можно разделить на несколько видов:

• Циклического действия. Пример – одноковшовые приборы, производящие выемку и погрузку грунта.
• Непрерывного действия. Это цепные или роторные модели, разрабатывающие грунт линейной выемки.

Пример – рытьё канав. При использовании роторных экскаваторов их длина достигает 1,5 метров. В случае с цепными видами техники показатель увеличивается до 3,5 метров.

Для перемещения самой техники за пределы строительной площадки задействуют отдельный транспорт. Погрузка бульдозерами в отвал тоже встречается на практике часто.

Такие приспособления, как скреперы, становятся землеройными и транспортными машинами для перемещения грунта одновременно. Рабочий ковш могут оснащать специальным ножом, для послойного резания грунта с одновременной транспортировкой.

Когда ковш заполнен, инструмент поднимается, переходя к транспортному положению. Потом грунт перемещается к месту складирования. Объём ковша скреперов достигает 1,5-25 тонн в зависимости от требований по конкретному объекту.

Разработка грунта зимой, в труднодоступных местах

В зимнее время года земляные работы тоже можно организовать, если это необходимо. Но стоимость и трудоёмкость при этом увеличиваются. Например, в 2 раза дороже обходится стоимость разработки мёрзлого грунта экскаваторами.

Опираясь на глубину промерзания, в зимнее время выбирают технику. Рекомендации выглядят следующим образом:

1. Скреперы или бульдозеры – для незначительного промерзания, когда его объём на 1 м3 грунта составит до 10%.
2. Экскаваторы-драглайны нужны при 0,15% замёрзшего грунта в 1 м3.
3. Экскаваторы с прямой лопатой нужны, если промерзание равно 25% и больше.

Меры по защите грунтов от промерзания экономят силы и время. Для этого почву надо предварительно разрыхлить, а затем укрепить с помощью местных материалов – листва или хвоя, сухая трава. Использование снегозадержания даёт хороший результат.

Ручной способ или экскаватор с гидравлическим рабочим инструментом применяют в труднодоступных местах, до которых не добраться в обычных условиях. Экскаваторы с телескопическими наконечниками ещё называют «планировщиками». Стрела у техники выдвигается, а потом втягивается обратно. Ковш обладает несколькими дополнительными степенями подвижности.

Особенности работы с зыбкими и сыпучими грунтами

В тёплое время года рекомендуется проводить работы с обычными разновидностями грунта. Отрицательная температура ведёт к застыванию грунта, из-за чего в несколько раз увеличивается прочность. Для разработки и выемки придётся приложить много усилий в таких условиях.

Земляные работы ведутся зимой редко, например – в заболоченной местности, отсутствии путей подъезда техники. Тогда замерзание грунта позволяет создать недостающие компоненты.

Особенности обратной засыпки

Обратная – это название для засыпки грунтом ям и пустот, которые образовались ранее при выполнении земляных работ других видов. Это траншеи, которые остаются после строительства различных объектов.

Качество и уровень плотности грунта при засыпке должны максимально совпадать с характеристиками первоначального материала.

Песок гигроскопичен и задерживает влагу, поэтому его применение становится нежелательным. Смесь песка с глиной и щебнем допустимо применять в качестве исключения.

В ходе работ больше всего внимания уделяют влажности грунта. Объём материала при обратной засыпке всегда меньше по сравнению с первоначальным.

Обратная засыпка траншей с коммуникациями требует особенно тщательного подхода. Первый слой всегда укладывают вручную – из-за высокой степени повреждения разных элементов. Ошибки и просчёты представляют не меньшую опасность для объекта.

Дополнительную информацию о технологии обратной засыпки читайте тут.

Когда применяется?

Если участок расположен на улице, вокруг застроенной домами, а сама ширина улицы и проведенные коммуникации не позволяют заехать строительной технике на площадку – используется ручная копка. Для удешевления и ускорения процесса применяется рытье траншеи трактором.

Актуально в следующих случаях:

• трасса коммуникаций слишком длинная и копать вручную ее нецелесообразно;
• под трассой для коммуникаций нет уже проложенных инженерных систем;
• необходимость рытья дренажной траншеи;
• копка траншеи под кабель;
• траншеи под водопровод и канализацию.

Если от выхода коммуникаций до септика или других сетей слишком большое расстояние, то лучше его выкопать трактором.

Ширина ковша подбирается под ширину колеи и специалисты приступают к работе. Этот метод подходит там, где на участке ранее ничего не прокладывалось. Если же на площадке уже залегают инженерные системы – лучше копать вручную, чтобы не повредить их.

Если необходимо выполнить дренаж для отвода сточных вод, также используется трактор. Он поможет выкопать колеи нужной глубины и ширины, при этом сумеет поработать с разными типами грунта. Экскаватор надежно и в соответствии с нормами выкопает место под прокладку кабеля, водовода и канализации. Если делать такие процедуры вручную, это займет много времени.

Выполнение основного процесса

Разработка грунта в выемках осуществляется экскаваторам и механизмами, разрабатывающими грунт послойно, — бульдозерами, скреперами, грейдерами.

Рассмотрим основные технологические правила выполнения земляных работ по устройству выемок с применением этих машин

Работа одноковшовых экскаваторов организуется по двум схемам:

1) транспортной — грунт грузится в самосвалы и отвозится в заданное место;

2) бестранспортной — грунт разрабатывается и укладывается в отвал, карьер или земляное сооружение.

Выбор схемы производства работ зависит от особенностей строительства. Так, в дорожном строительстве преобладают бестранспортные схемы работ, а в промышленном и производственном строительстве — транспортные.

Для своевременного и качественного выполнения работ по устройству выемки необходимо подобрать экскаватор с техническими характеристиками, которые соответствовали бы условиям работ.

Экскаваторы на гусеничном ходу рекомендуется применять при сосредоточенных объемах работ, при разработке слабых грунтов и скальных пород; экскаваторы на колесном ходу — при раз работке грунтов с высокой несущей способностью, при рассредоточенных объемах работ, при работе в городских условиях с частым перемещением (переменой рабочего места); экскаваторы на пневмоколесном ходу — при рассредоточенных объемах работ и в условиях отсутствия дорог.

Рациональную организацию земляных работ разрабатывают учетом места работы строительных машин и бригады рабочих оформляют в виде технологической схемы. Технологическая схема разработки грунта одноковшовым экскаватором может быть представлена схемой экскаваторного забоя — места, где экскаватор выполняет работу. Проектирование экскаваторного забоя состоит из определения его формы и оптимальных размеров.

Форма и размеры забоя зависят от технических (рабочих) характеристик экскаватора, типа сменного оборудования (прямая или обратная лопата, драглайн, грейфер), вида транспорта и параметров земляного сооружения.

Основными рабочими характеристиками одноковшовых экскаваторов являются: Rраб — рабочий радиус резания грунта, принимаемый равным 0,9 максимального радиуса резания Rmax; Rв — радиус выгрузки грунта; hк — высота копания, принимаемая равной 0,7-0,8 максимальной высоты копания hmax;

Rу.ст — радиус на уровне стоянки экскаватора, lп — длина одной передвижки экскаватора вдоль проходки, lп= Rраб — Rу.ст высота выгрузки.

Последовательное перемещение экскаватора из забоя в забой образует экскаваторную траншею или проходку.

Рассмотрим некоторые особенности технологии выполнения земляных работ по устройству выемки при различном сменном оборудовании.

Общие схемы проведения работ

По виду организации путей вывоза отработанного материала все грунтово-экскаваторные работы подразделяются на две большие группы:

• Бестранспортные. При проведении данной схемы осуществляется срезка грунтового слоя с укладкой его в земляное сооружение, автотранспорт при этом не задействуется. Существует два вида такого типа работ. При простой схеме без участия дополнительного транспорта срезанные слои кладутся в отвалы без последующего вывоза. При сложной – для укладки используется временный отвал с последующей переэкскавацией (перемещением) поднятой породы.
• Транспортные. После подъема грунта производится его погрузка в автотранспорт с перемещением в заданное место. При транспортной схеме возможны два пути движения автомобильного транспорта: тупиковые либо сквозные.

Выбор схемы выполнения экскавации осуществляется с учетом особенностей строительного участка.

Например, в прокладке нефтяных и газопроводных сооружений преимущество имеют бестранспортные схемы, а в возведении промышленных и жилых комплексов с возможностью обустройства нормальных разгрузочных путей – транспортные.

Разработка осуществляется путем создания специальных траншей – проходок. Выборка производится с устройством лобовых или боковых траншей-проходок. При проведении лобовой проходки выборка производится на трех частях действующего участка – двух боковинах и торцевом откосе.

Существует два вида боковых проходок:

• Закрытая. Здесь экскаваторная ось располагается справа или слева от сечения выемки. В этом случае осуществляется разработка трех откосов – боковых участков и торцевого откоса.
• Открытая. В ней происходит постепенное смещение по направлению полосы с выборкой породы с боков и торцевого откоса.

Разрабатывание грунтов моделей с прямой лопатой

Прямая лопата – разновидность ковшовой емкости с полностью открытой верхней частью. Жестко прикрепляется к рукояти, которая соединяется со стрелой при помощи шарнирного крепления. Выдвижение лопаты вперед происходит за счет действия напорного механизма, а опорожнение – путем полного открывания днища.

Модель с прямой лопатой осуществляет срезку и подъем по направлению собственного хода впереди ковшовой части, а затем плавно перемещается вперед на величину заданного хода рукояти. Разрабатывание участка ведется до образования необходимого профиля путем создания последовательных траншей.

Разработка грунта экскаватором прямая лопата производится путем проведения траншей-проходок двух категорий:

• Боковых ответвлений с высыпкой срезанной и поднятой породы в транспорт или отвал, находящийся по ходу движения техники. Высота расположения машин в рабочей зоне определяет тип боковой проходки: одноярусные с расположением автомобилей на одном уровне с экскаватором, и двухъярусные – с размещением машин на разных высотах.
• Лобовых проходок, при создании которых транспорт для выгрузки устанавливается сзади работающей техники.

Боковой забой выгоден снижением поворотного угла, удобной подачей автотранспорта для ссыпки выбранного материала, что увеличивает производительность. Но, при эксплуатации бокового забоя снижается объем породы, поднимаемый с одного участка, ведя к увеличению числа перемещений машины.

При лобовом типе забоя возникает потребность подъезда самосвалов задним ходом и установки автотранспорта позади работающей техники, что приводит к увеличению поворотного угла. Это становится причиной удлинения производственного цикла, увеличению временных затрат и снижению эффективности. При этом, устройство лобового забоя увеличивает объем поднимаемого материала, уменьшая количество передвижек.

Устройство боковых проходок производится при проведении разработок в карьерах и формировании выемок с последующей погрузкой отработанного материала на автотранспорт.

Сфера устройства лобовых забоев несколько шире:

• Первые проходки при разрабатывании выемок и карьерных участков.
• Работа в ограниченных пространствах, препятствующих обустройству погрузочных путей.
• Поднятие породы из скальных выемок.
• Проведение манипуляций в осенне-зимние периоды на мерзлых почвах.

Осуществление всех работ ведется только с применением транспортной схемы. Это обусловлено тем, что малые линейные размеры моделей с ковшовой частью «прямая лопата» не позволяют использовать бестранспортную ссыпку породы.

Этапы подготовки перед разработкой котлована

Первоначально разрабатывается схема и план. Для составления проекта котлована проводят несколько исследований и экспертиз, в частности, изучают состав и плотность грунта, рассчитывают статическую нагрузку на фундамент, определяют наличие и глубину подпочвенных вод.

Последний показатель особо важен, поскольку подпочвенные воды часто могут стать непреодолимым препятствием для строительства на том или ином участке. Если здание все же должно быть построено именно здесь, то прибегают к дорогостоящей и технологически сложной операции по осушению грунта, а также при строительстве обустраивают системы отвода воды от фундамента.

Также состав грунта и глубина пролегания подпочвенных потоков влияют на угол наклона боковых стен котлована или траншей.

После того, как схема и план составлены, их переносят непосредственно на местность. Это значит, что необходимо сделать геодезическую съемку и в зависимости от ее результатов определяют размеры будущего котлована или траншеи и делают разметку участка под него.

Разметка участка перед рытьем котлована

Этот же этап подразумевает выполнение ландшафтной корректировки грунта: засыпают существующие ямы, ровняют холмы выступы, сносят неиспользуемые сооружения, выкорчёвывают растительность.

Если они есть, то их схема должна быть изменена, коммуникации перепроложены по другому маршруту, вне зоны разработки. Только после выполнения всех предварительных стадий можно приступать к самим земляным работам – копать котлован.

Как осуществляется разработка котлована?

Наиболее эффективный способ разработки грунта под фундамент – использовать мощный экскаватор. Единственный вариант, когда эта операция невозможна – ограничен проезд техники к строительному объекту. В этом случае придется копать траншеи вручную, что гораздо более затратно и по времени, и по средствам. Опытные специалисты строительных компаний заранее просчитывают возможность подъезда к строительному участку и в случае его отсутствия, прокладывается временная схема дорог для доставки техники и материалов на объект.

Рытье котлована экскаватором

Перед тем, как начать рытьё котлована экскаватором, следует знать, что от качества выполненных работ будет зависеть безопасность будущей постройки. Поэтому такой важный этап, как копка, следует доверить исключительно профессионалам, поскольку любительский подход с целью удешевить общую смету строительства в данном случае совершенно не оправдан.

Так, к примеру, для того, чтобы копать небольшой мелкозаглубленный фундамент или траншеи под трубопровод, применяют мини-экскаватор. А вот для значительных углублений большой площади целесообразно использовать более мощными машинами – экскаваторами на колесах или гусеницах, оснащенными одним и более ковшей.

Одноковшовые машины считаются наиболее универсальными, поскольку их можно использовать практически в любых условиях. Многоковшовая техника применяется реже, только для разработки объектов высокой сложности. Выбор экскаватора, с помощью которого будет выполнена работа по обустройству котлована или траншеи, осуществляется индивидуально, с учетом всех условий и особенностей объекта.

Оборудование котлована под ленточный фундамент

Представленная технология возведения предусматривает выполнение основания посредством заливки бетонным раствором подготовленной опалубки или кирпично-блочной кладки. Посмотрите видео, как происходит рытье котлована под ленточный фундамент с помощью экскаватора.

Такие особенности предопределают размеры необходимого котлована, который выполняется в форме заглубленной траншеи. Внешние значения котлована равны увеличенным на 40-50 см сторонам фундамента. Вместе с этим следует учитывать и расстояние опалубочных плит.

Технология обустройства

Рытье котлована под ленточный фундамент

К выработке котлована под ленточный фундамент приступают после выполнения работ по разметке строительной площадки. При этом для упрощения процедуры копки, а также исключения проблем по выравниванию участка, следует предварительно снять 30-40 см дерна.

Рытье экскаватором траншеи целесообразнее всего осуществлять с верхнего угла, постепенно углубляясь по запланированным габаритам. Глубину котлована можно контролировать с помощью периодически погружаемых вех, на основе которых впоследствии можно осуществлять разметку фундамента и устанавливать опалубку.

Для экономии средств в случае присутствия в грунте песчаного компонента его следует пропустить через специальную вертикальную сетку и складировать в непосредственной близости от обустраиваемого фундамента. Впоследствии песок понадобится для изготовления раствора и возведения дренажной подложки. Оставшийся грунт можно равномерно распределить по участку или вывезти.

Расчет и планировка

Основной параметр, который определяет особенности предстоящего строительства, — глубина заложения магистрали. На данный показатель влияет несколько факторов, каждый из которых необходимо учитывать.

Перед тем как прокопать траншею под водопровод, необходимо рассчитать такие данные:

• длина трассы;
• количество поворотов и их конфигурацию;
• необходимость установки вентилей и ревизионных колодцев;
• конфигурацию канавы для труб водоснабжения водопровода;
• место расположения источника воды и накопительной емкости;
• тип и количество утеплителя;
• необходимость монтажа системы обогрева коммуникаций;
• структуру строительных материалов и смесей, используемых для подсыпки и засыпки;
• потребность в инструментах и оборудовании.