2.连续式水平支撑 见图4-7。挡土板水平放置,互相靠紧,不留间隔,然后两侧同时对称立上竖枋木,上下各顶一根撑木,端头加木楔楔紧。这种方法适用于挖掘较潮湿或散粒的土以及挖土深度小于5m的沟槽。
3.连续式垂直支撑。见图4-8。挡土板垂直放置,然后两侧上下各水平放置横枋木1根,用撑木顶紧,再用木楔楔紧。这种方法适用于挖掘松散的或湿度很高的土。
四、土方量的计算
1. 沟槽挖掘土方量计算,根据管线的地形、沟底深度与坡度的不同应分段计算。
直槽沟土方量计算式为:
式中 V——管段的土方量(m3);
h1-——坡向起点深度(m);
h2——坡向终点深度(m);
l——沟槽长度(m);
b——沟槽宽度(m);
V1——全管段中接口工作坑总土方量(m3),其计算如下:
式中 n——接口工作坑的数量(个);
V2——在沟底挖掘一个接口工作坑的挖土量。
梯形沟槽的土方量计算式为:
式中 V——梯形沟槽土方量(m3);
F1——坡向起点的沟槽断面面积(m2);
F2——坡向终点的沟槽断面面积(m2);
l——沟槽长度(m);
V1——全管段中接口工作坑土方量(m3),计算方法同上。
如果管线中有阀门井、管沟(砌筑的管沟)等时,由于其断面尺寸与沟槽不同,其土方量应分别计算。将沟槽、阀门井、管沟等的土方量相加,即得总土方量。
2.堆土体积计算 由于土壤的可松性,当土经挖掘后,体积增加,其可松性系数见表4-15。
土的类别 | 体积增加(%) | 可松性系数 | ||
最初 | 最终 | kp | k′p | |
一、松软土(种植土除外) | 8~17 | 1~2.5 | 1.08~1.17 | 1.01~1.03 |
一、松软土(植物性土,泥炭) | 20~30 | 3~4 | 1.20~1.30 | 1.03~1.04 |
二、普通土 | 14~28 | 1.5~5 | 1.14~1.28 | 1.02~1.05 |
三、坚土 | 24~30 | 4~7 | 1.24~1.30 | 1.04~1.07 |
四、砂砾坚土(泥灰岩、蛋白石除外) | 26~32 | 6~9 | 1.26~1.32 | 1.06~1.09 |
四、砂砾坚土(泥灰岩、蛋白石) | 33~37 | 11~15 | 1.33~1.37 | 1.11~1.15 |
五~七、软土、次坚石、坚石 | 30~45 | 10~20 | 1.30~1.45 | 1.10~1.20 |
八、坚石 | 45~50 | 20~30 | 1.45~1.50 | 1.20~1.30 |
注:1. 最初体积增加百分比 ;最后体积增加百分比
;kp为最初松散系数,kP=V2/V1;k′p为最终松散系数,k′p=V3/V1;V1为开挖前土自然状态的体积;V2为挖掘时的最初松散体积;V3为填方的最终松散体积。
2.在土方工程中,kp是计算装运车辆及挖土机械的重要参数;k′p是计算填方所需挖土工程的重要参数。
堆土体积的计算式为:
式中 V2——堆土积积(m3);
V1——开挖土方量(m3)
kp——土壤最袂松散系数,其值见表4-15。
3.回填土体积计算式为:
式中 V4——回填土体积(m3)
V5——敷设管道体积(m3)
k′p——土壤最终松散系数,其值见表4-15。
4. 余土体积计算式为:
五、常用挖土机械
机械开挖,目前用的主要有单斗挖掘机(包括正铲、反铲、拉铲、抓铲等)、多斗挖掘机、装载机、铲运机、堆土机等。
1.液压单斗挖掘机 液压单斗挖掘机是目前开挖沟槽土方的常用机械,具有挖土量大,操作方便、灵活等特点。对该机械稍加改装,即可用于破路面、拔板桩、压板桩、搬运工具材料等。
(1)WYl5液压挖掘机为双重回转履带式液压挖掘机。它体积小、质量轻,可以倒向挖掘,并设有推土装置。挖掘机行走采用履带,故用于野外松软土壤地带较为适合。见图4-9。
(2)W4-60挖掘机是轮胎式挖掘机,便于在城镇市区道路行驶,具有操作灵活、方便,结构紧凑,行走速度快等优点。这种挖掘机有正铲和反铲两种,挖土能力较大,适用于挖掘大口径管道沟槽。
WY15和W4-60挖掘机主要性能如表4-16所示。
型号 | 挖掘能力/(m3/h) | 斗容量/m3 | 挖掘半径/m | 挖掘深度/m | 挖掘高度/m | 行走速度/(km/h) | 最大爬坡度(°) | 整机质量/t |
WY15 | 25 | 0.15 | 4.84 | 3 | 3.7 | 16 | 20 | 4.245 |
W4-60 | 90 | 0.6 | 7.3 | 3.7 | 6.4 | 32 | 20 | 13.6 |