Бестраншейная прокладка силовых кабелей - Машины для разработки траншей под кабели

8. МАШИНЫ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ТРАНШЕЙ ПОД КАБЕЛИ
Траншеи, как правило, роют механизированным способом. При вскрытии дорожных покрытий и при разработке прочного грунта вблизи действующих подземных сооружений применяют отбойные молотки (ОМПС-5, МО-бк) и пневматические ломы (СЛП-2). Только в исключительных случаях, когда требуется особая осторожность, применяют лопаты и кирки.
Основной объем работ по рытью траншей выполняют одноковшовыми, цепными и роторными экскаваторами.
При разработке траншей в грунтах I—IV категорий применяют одноковшовые экскаваторы общего назначения (табл. 4).
Широкое распространение получили траншейные цепные экскаваторы ЭТЦ-161, ЭТЦ-163 (табл. 5).
Для разработки траншей прямоугольного сечения в грунтах I—IV категорий применяют траншейный роторный экскаватор ЭТР-141, рабочий орган которого выполнен в виде полуприцепа с пневмокатком к трактору Т-74. Ротор экскаватора имеет по периметру ковши. Внутри ротора расположен транспортер. Грунт, разрабатываемый ковшами, подается на транспортер и ссыпается сбоку траншеи.
Таблица 4

Другой модификацией роторного экскаватора с полуприцепным ротором является экскаватор ЭТР-61 к трактору Т-74-С9, предназначенный для рытья траншей под кабели, трубы и другие устройства в грунтах до IV категории, а также в сезоннопромерзающих на глубину до 0,7 м грунтах. Привод ротора экскаватора ЭТР-61 осуществляется от вала отбора мощности трактора. Транспортер, отводящий грунт, может быть повернут влево или вправо. Заглубление и выглубление рабочего органа осуществляется плавно гидрофицированным устройством. Опорное пневмоколесо полунавесного рабочего органа сделано поворотным, что облегчает маневрирование экскаватора. Дно траншеи зачищается специальным скребком, установленным между ротором и опорным колесом.

Таблица 5

Для рытья траншей в талых и мерзлых грунтах может применяться траншейный роторный экскаватор БТМ-ТМГ. Ротор приводится в действие от дизельного двигателя базового тягача БТМ. Рабочий орган переводится в рабочее и транспортное положения лебедкой. Передвижение экскаватора в работе может осуществляться как от механической, так и от гидравлической трансмиссии, что позволяет получать оптимальную производительность при работе на грунтах различной категории сложности. Грунт отбрасывается в сторону двумя лопастными метателями. Для ограничения дальности метания имеются отражатели. Для зачистки дна траншеи имеется башмак, расположенный сзади ротора. На раме экскаватора установлены откосообразователи в виде ножей-отвалов.

Рис. 5. Экскаватор ЭТР-132Б
Экскаватор БТМ-ТМГ отличается мобильностью, маневренностью, имеет большой диапазон скоростей, возможностью применения бесступенчатой гидротрансмиссии, что делает его высокопроизводительным механизмом. Недостатком является значительная сложность конструкции.     
Специализированными роторными экскаваторами для рытья траншей в прочных грунтах являются экскаваторы ЭТР-132Б и ЭТР-134.
Экскаватор ЭТР-132Б (рис. 5) имеет полуприцепное рабочее оборудование с трактором Т-180Г. Рабочий орган дискофрезерного типа приводится в действие от вала отбора мощности трактора. Управление всеми механизмами осуществляется из кабины трактора. Рабочий орган поднимается в транспортное и опускается в рабочее положение двумя гидроцилиндрами. Грунт отваливается на обе стороны траншеи. Дно траншеи подчищается башмаком. При необходимости сзади фрезы может устанавливаться кабельная кассета, что позволяет одновременно с разработкой траншеи укладывать кабели. Экскаватор роет траншею на глубину до 1,3 м шириной 0,27 м. Фреза имеет двенадцать зубьев, снабженных твердосплавными вставками. Рабочая скорость передвижения 10—0,8 км/ч, транспортная — до 12 км/ч, масса экскаватора 25 600 кг.

Разработка прочных грунтов достаточно эффективно ведется машинами с баровыми цепями.
Таблица 6

В табл. 6 даны  некоторые параметры двухбаровых машин ЭТУ-353 и БМ-РМГ-1 с приводом рабочих органов от вала отбора мощности базового трактора.
Для разработки уплотненного и смерзшегося грунта при необходимости прокладки кабелей электроснабжения в теле земляного полотна может применяться траншеекопатель типа ТК.ТС-2 на базе железнодорожной дрезины ДГКу.
Специальная технология работ по прокладке кабелей в прочных грунтах применяется при образовании траншей путем рыхления. После рыхления грунта на трассе кабели прокладывают, как правило, бестраншейным способом с помощью кабелеукладывающего ножа, но в некоторых случаях взрыхленный грунт вынимают экскаватором и траншею дорабатывают до необходимых размеров.
Современные рыхлители подразделяются на пассивные, производящие рыхление за счет тягового усилия тягача, и активные, у которых рабочий орган интенсифицирован ударными импульсами, вибрацией, газодинамическими воздействиями и т. п.
Пассивные рыхлители подразделяются на рыхлители с базовым тягачом навесные, полуприцепные и прицепные. Наибольшее распространение получили обладающие высокой маневренностью и мобильностью навесные рыхлители.

Рис. 6. Схемы навесных пассивных рыхлителей

Рис. 7. Рыхлительные зубья
На рис. 6 показаны наиболее типичные схемы навесных рыхлителей. Рабочие органы пассивных рыхлителей (рыхлительные зубья) имеют различный вид (рис. 7).
Зубья бывают прямые (рис. 7, а) или изогнутые (рис. 7, б). Большую роль играет форма и износостойкость носка. На рис. 7, в показаны наиболее часто встречающиеся формы носков.

Рис. 8. Полуприцепной специализированный рыхлитель
Носки выполняются съемными и могут быть заменены при износе. Угол резания носков зубьев составляет 30—50°. Зубья могут крепиться жестко или шарнирно. При шарнирном креплении зубьев снижаются динамические нагрузки, действующие на базовый тягач, за счет изменения значения силы тягового сопротивления при рыхлении. Поэтому шарнирное крепление предпочтительно при рыхлении трещиноватых скальных грунтов и грунтов, засоренных крупными валунами.
Для глубокого линейного рыхления, которое требуется при образовании траншей, целесообразнее применять жестко закрепленные зубья, что позволяет получить более ровную траншею.
На рис. 8 показан полуприцепной специализированный рыхлитель траншей под кабели ПГЗ-2В, который в практике строительства называется пропорщиком. Этот пропорщик может не только рыхлить прочные грунты, очищать трассы от корневищ, камней, но и прокладывать провода грозозащиты.
В строительстве кабельных линий применяются навесные бульдозеры-рыхлители (Д-711С, ДЗ-90С) на базе промышленных тракторов Т-180 и Т-130 и специализированный мощный рыхлитель Д-652АС с бульдозером Д-572 на базе дизель-электрического трактора ДЭТ-250. Для рыхления траншеи на рыхлителе устанавливается один зуб.

Рис. 9. Микротраншеекопатель МТК-2
При сооружении кабельных линий часть работ приходится вести в стесненных условиях, где применение общестроительной техники крайне затруднено или вообще невозможно. Так приходится работать на подходах к служебно-техническим зданиям и при прокладке коротких кондов кабеля местных сетей. Кроме того, часто возникает необходимость прокладки кабелей по болтам, возделанным полям и огородам, где требуется минимальное разрушение поверхностного слоя грунта. В этих случаях для механизации работ требуется малогабаритная легкая техника, которая может быть доставлена к месту работ перекатыванием и переноской.
В настоящее время проблема механизации работ в стесненных условиях решается внедрением малогабаритных легких траншеекопателей и переносных кабелеукладчиков. Для этого в Минтрансстрое разработаны две модификации микротраншеекопателя: МТК-1 на базе мотороллерного двигателя Т-200 и МТК-2 на базе двигателя общего назначения УД-25 (рис. 9).
Обе модификации машины по устройству не имеют принципиальных различий. Микротраншеекопатель смонтирован на раме, имеет трехколесную ходовую систему. Два пневмоколеса расположены на общей оси, третье — меньшего диаметра выполнено поворотным на вертикальной оси. Рабочий орган представляет собой
баровую цепь, установленную на телескопической трубчатой балке, которую можно отрегулировать с помощью винтового механизма для установки и натяжения цепи» Имеются ведущая и опорные звездочки. Чтобы предотвратить попадание между звездочками и цепью твердых включений из грунта, перед звездочками со стороны набегающей ветви цепи установлены ребра-отсекатели. Натяжение цепи при работе и демпфирование происходят с помощью рессоры с роликом. Грунт от краев траншеи отводится шнеком (или отвалами у машины МТК-1). Баровая цепь опускается винтовым механизмом на глубину до 1 м, который связан тягами через рычажную систему с жестко укрепленным на трубчатой балке рабочего органа рычагом, установленным на валу ведущей звездочки шарнирно (возможен поворот вокруг вала).
Машина перемещается лебедкой, приводимой в действие двигателем, и тросом, закрепленным за анкер. Привод режущей цепи осуществляется с помощью цепных передач, муфты включения и редуктора. Вал лебедки приводится во вращение от вала ведущей звездочки режущей цепи через цепную передачу и редуктор. Трос к барабану лебедки прижимается двумя роликами.
Для предохранения рабочего органа, а также для предотвращения перегрузки троса лебедки на валу ведущей звездочки режущей цепи и в системе привода лебедки установлены муфты предельного момента.
Ширина траншеи 96 мм. Длина троса лебедки микротраншеекопателя МТК-1—35 м, а МТК-2—20 м. Масса микротраншеекопателя МТК-1—223 кг при длине машины 2520 мм, а МТК-2 — 341 кг при длине 3650 мм. Уменьшение массы и длины микротраншеекопателя МТК-1 упрощает и облегчает работу при использовании его в стесненных условиях. Он создан на базе легкого и компактного двигателя, масса которого вместе с коробкой перемены передач и муфтой сцепления составляет 37 кг. Рама машины пространственная, легкая, из труб, в машине использованы облегченные элементы крепления осей колес и коробчатые кронштейны звездочек. Однако двигатель Т-200 более дефицитен, чем двигатель УД-25.
Микротраншеекопатели можно использовать и для работы в грунтах с каменистыми включениями (щебень вблизи железнодорожных путей) и строительным мусором (насыпные грунты на подходах к зданиям). В этих случаях их комплектуют баровыми цепями с режущими зубьями изогнутой формы из износостойкой стали 65Г. Во всех случаях в качестве несущей используют цепь общего назначения ПР38,1-12700. Можно применять зубья простой пластинчатой формы, изготовление которых не требует штамповочного оборудования. Для грунтов со значительными твердыми включениями используют зубья с твердыми износостойкими вставками (пластины типов ТК, ВК) -
Микротраншеекопатель доставляют на строительство на любом транспорте. Двое рабочих выгружают его из кузова автомобиля по пандусам (наклонным балкам) без кранового оборудования с помощью каната, перекинутого через блок, закрепленный в кузове. Далее машину перекатыванием доставляют к месту работы.
При рытье траншеи машину обслуживает один рабочий. Машина идет по трассе устойчиво, поэтому в большинстве случаев участие рабочего в управлении не требуется.
Для засыпки траншеи и планировки грунта, разрушенного ножом кабелеукладчика, могут применяться отечественные прицепные (КМ-125, ТЗ-26) и навесные (КМ-149, КМ-156) траншеезасыпщики.
При транспортировке к месту работ траншеезасыпщик КМ-125 устанавливают в транспортное положение на полозья, прицепляют при помощи дышла к трактору и транспортируют. На трассе траншеезасыпщик устанавливают в рабочее положение. Отвалы при движении захватывают разрушенный грунт и выравнивают его, образуя небольшую насыпь по трассе укладки кабеля. Нож устанавливают в щель грунта, разрушенного кабелеукладчиком; при движении траншеезасыпщика нож направляет его по трассе укладки кабеля. Траншеезасыпщик работает с трактором типа Т-130.
Траншеезасыпщик КМ-149 (рис. 10) навешивается на трактор Т-130. Он состоит из отвалов 1 длиной 1200 мм и высотой 700 мм. Отвалы расположены под углом 30° к направлению движения трактора и соединены между собой поперечными балками 12. Дышла 10, жестко связанные с балкой 9, соединяют отвалы засыпщика с кронштейнами 11, закрепленными на раме трактора. На балке 9 устанавливают ножи 7, которые закрепляют на пальцах 8 и шплинтуют. Ножи устанавливают в тех случаях, когда трасса покрыта дерном или разрушенный грунт имеет большие и затвердевшие глыбы, что не обеспечивает образования над траншеей необходимого валика. Подъем отвалов и перевод засыпщика в транспортное положение производятся лебедкой б, установленной на тракторе. От лебедки трос 3 идет к раме отвалов через блоки 2 и 5.

Рис. 10. Траншеезасыпщик КМ-149
Управляют лебедкой из кабины трактора. Все поперечные балки траншеезасыпщика расположены выше форкопа бульдозера, что исключает их засорение грунтом и корнями. При попадании в отвалы засыпщика корней и других включений его останавливают, поднимают отвалы и очищают. В транспортном положении отвалы поднимают и закрепляют около стоек 4 двумя цепями, что позволяет использовать трактор, передвигающий траншеезасыпщик в сцепе тракторов кабелеукладчика.
Траншеезасыпщик КМ-156 по конструкции похож на траншеезасыпщик КМ-149.