Земляные работы производят механическим, гидромеханическим, взрывным и другими способами. В зависимости от указанных способов при производстве земляных работ выбирают соответствующие машины и механизмы, которые классифицируют на землеройные, землеройно-транспортные, гидромониторные установки, земснаряды, оборудование для уплотнения грунтов, бурения ям под опоры и столбы, транспортные средства.

Землеройные машины (одноковшовые и многоковшовые экскаваторы). Они предназначены для разработки грунта в отвал или в транспортные средства. Одноковшовые экскаваторы – универсальные машины для рытья котлованов, траншей, каналов, а также устройства насыпей и других земляных сооружений. Они оснащаются различным сменным навесным оборудованием: прямой лопатой для разработки грунта выше уровня стоянки экскаватора; обратной лопатой для разработки грунта ниже стоянки экскаватора; драглайном для рытья глубоких котлованов; стругом для планировочных работ.

Многоковшовые экскаваторы имеют рабочий орган в виде ковшовой цепи или ковшового колеса. Они применяются для разработки траншей под фундаменты и инженерные сети.

Землеройные транспортные машины (бульдозеры, скреперы, грейдеры). Их используют для послойного копания, транспортировки, отсыпки и планировки грунтов.

Бульдозер – гусеничный или колесный трактор (тягач),^ имеющий навесной режущий рабочий орган – отвал с системой привода. Бульдозеры применяют для копания, перемещения

Грейдер – агрегат, имеющий режущий рабочий орган – отвал, ходовую часть и систему управления отвалом и другими механизмами. Применяется для планировочных и профилировочных работ при устройстве дорожных оснований.

Скреперы – агрегаты, состоящие из ковша, установленного на колеса с пневматическими шинами, и системами привода ковша и тягача (колесного или гусеничного). Скреперы бывают прицепные и самоходные, применяются для послойного копания, транспортирования, отсыпки слоями и планировки грунтов.

Гидромониторные установки и земснаряды, агрегаты состоят из гидромониторов, магистральных трубопроводов, насосных станций и других сооружений. Ими размывают, транспортируют и укладывают грунт с помощью воды. Кроме того, они служат для намыва земляных сооружений плотин, насыпей под железные и шоссейные дороги, для разработки котлованов, каналов, спрямления русла рек, добычи и сортировки песка, гравия и т.п.

Грунтоуплотняющие машины и механизмы. Они предназначены для послойного уплотнения грунтов. К ним относятся крючковые и вибрационные катки, катки на пневмашинах, трамбовочные плиты, вибрационные установки, навесные гидротрамбовки, вибраторы и др.

Буровые работы осуществляют при инженерно-геологических изысканиях, понижении грунтовых вод, создании водоснабжения, устройстве свайных оснований, установке различного рода опор, посадке деревьев и др. В разрабатываемых грунтах бурильным инструментом бурят цилиндрические отверстия выработки. Выработку диаметром до 75 мм и глубиной до 6 м называют шпуром, диаметром более 75 мм и глубже 6 м — скважиной. Шпуры и скважины бывают вертикальные, наклонные и горизонтальные. В зависимости от геологических и гидрологических условий выработки и их глубины применяют бурение следующих видов: ударное, ударно-канатное, вращательное, ударно-вращательное, вибрационное

и др. При бурении шпуров применяются перфораторы (пневматические бурильные, молотки) и электросверлильные станки термического бурения. При бурении скважин применяют самоходные установки ударно-канатного, вибрационного и колонкового бурения.

Взрывной способ разработки грунта является одним из мощных средств механизации трудоемких и тяжелых работ. Его применяют для разработки скальных пород, для рыхления мерзлых грунтов, а также для получения выемок способом массового выброса. Для взрыва используют взрывчатые вещества, которые по характеру своего действия подразделяют на инициирующие, бризантные и метательные.

Производство свайных работ

Погружение свай в грунт является сложным процессом и осуществляется двумя основными способами: 1) с помощью сваебойных машин ударного действия; 2) с помощью вибропогружателей. Кроме этих способов для погружения свай применяют машины вдавливающего и завинчивающего действия, а также агрегаты смешанного действия —виброударные молоты и вибровдавливающие машины.

К сваебойным машинам ударного действия относятся свайные молоты, которые разделяются по роду привода на молоты с дизелем внутреннего сгорания (дизель-молоты), паровоздушные молоты одиночного и двойного действия и молоты механические.

Дизель-молоты работают по принципу дизель-моторов; паровоздушные молоты приводятся в действие силой пара или сжатого воздуха, непосредственно воздействующего на ударную часть молота, а механические молоты приводятся в действие лебедкой, соединенной канатами через систему блоков с ударной частью молота.

Паровоздушные молоты по характеру использования энергии делятся на молоты простого и молоты двойного действия. Первые состоят из массивного корпуса, внутри которого находится паровой цилиндр. У такого молота рабочий ход происходит под действием силы тяжести ударной части, а энергия пара или сжатого воздуха используется при холостом ходе для подъема ударной части. Масса ударной части 1250...6000 кг и число ударов до 40 в минуту.

Паровоздушные молоты двойного действия отличаются от молотов простого действия тем, что энергия пара или сжатого воздуха используется для дополнительного увеличения скорости падения ударной части.

Механический молот состоит из литой ударной части массой 100...3000 кг, подвешенной к свободному концу каната приводной фрикционной лебёдки, переброшенного через блок, укрепленного на верхней части стрелы копра и захватного устройства. Ударная часть, поднятая на высоту 3...4 м с помощью лебедки, освобождается от захватного устройства и, падая под действием своей массы, ударяет по свае.

Вибропогружатели применяют для погружения свай в слабых водонасыщенных несвязных или малосвязных грунтах. Действие их основано на вибрации, которая передается грунту вокруг сваи. От направленных колебаний сопротивление грунта снижается, и свая под действием собственной массы вибропогружателя углубляется в грунт. Вибропогружатели бывают с жестким креплением узлов и с подрессорной пригрузочной плитой. Первые состоят из электродвигателя, приводящего во вращение вибратор, который с помощью захватов жестко укрепляется на свае и передает ей колебательные движения.

Более совершенными являются вибропогружатели с подрессорной пригрузочной плитой.

Свайные вибромолоты являются наиболее эффективными. Их принцип действия основан на совместном воздействии энергии удара и вибрации. В отличие от вибропогружателей вибромолоты способны погружать сваи в более плотные грунты и на большую глубину при меньшей затрате времени. Забивку свай вибромолотом можно производить с применением крана или копра.

Агрегат АВС-35, смонтированный на гусеничном тракторе С-100, используют для погружения свай способом вдавливания. Он состоит из П-образной стрелы с подвижным наголовником, грузовой лебедки и откидной плиты, прикрепленной к нижней части стрелы. Свая вдавливается в грунт под воздействием усилия, создаваемого грузовой лебедкой через систему блоков и подвижного наголовника. Агрегат АВС-35 имеет массу 42 т и развивает усилие до 3,5 кН.

Вибровдавливающий агрегат ВВПС применяют для вдавливания свай в песчаные, суперпесчаные и глинистые грунты. Его принцип работы основан на совместном использовании энергии вдавливания и вибрации.

Кабестаны и самоходные машины МЭС-13 используют для погружения в грунт стальных и железобетонных винтовых свай полого и сплошного сечений способом завинчивания, Кабестаны рекомендуется применять на больших площадях строительства при слабых и твердых грунтах, не содержащих крупных камней.

Набивные сваи изготовляют непосредственно на строительной площадке путем набивания песка, гравия, щебня и бетона в заранее подготовленную скважину по способу русского горного инженера А.Э. Страуса. Скважину делают с помощью бурения или погружения обсадных труб со специальным наконечником. Для увеличения несущей способности слабых грунтов устраивают так называемые скважины уплотнения. Для их устройства вибропогружателем опускается обсадная труба диаметром 25...32 см с открытым загрузочным отверстием сверху и четырехлопастным наконечником с легким чугунным башмаков на нижней части. После опускания трубы до проектной отметки через верхнее отверстие в трубу засыпают песок и одновременно с вибрированием трубу выдергивают с помощью крана, при этом чугунный башмак соскакивает, лопасти башмака под давлением песка раскрываются и скважина заполняется песком.

В соответствии с технологией подготовки скважин различают три вида набивных свай: 1) изготовляемые в сухих и маловлажных грунтах, в которых не требуется специального крепления стенок скважины; 2) изготовляемые в несвязных, слабых и водонасыщенных грунтах, в которых стенки скважины не осыпаются, а удерживаются от напора избыточного давления воды и глинистого раствора; 3) изготовляемые в любых грунтовых условиях, но с креплением скважины обсадными трубами.

Каменные работы

Каменные конструкции возводят из природных и искусственных камней, укладывая их на строительном растворе с соблюдением определенных правил. В зависимости от вида применяемых камней различают такие виды кладки: кирпичную – из керамического или силикатного кирпича; мелкоблочную – из природных, бетонных и керамических камней; тесовую – из природных обработанных камней правильной формы; бутовую – из природных камней неправильной формы; бутобетонную —из бута и бетона; крупноблочную — из блоков (бетонных, кирпичных и ДР.).

Ряд кладки из кирпича, уложенного длинной стороной вдоль стены, называется ложковым и из кирпича, уложенного короткой стороной — тычковым. Поверхности камней, передающие и воспринимающие усилия, называются постелями, а пространства между камнями в продольном и поперечном направлениях, заполненные раствором,— швами (горизонтальными и вертикальными.

Для правильного расположения горизонтальных рядов кладки применяют причалку (шнур диаметром 2...3 мм), которая является направляющей при кладке верстовых рядов. Ее устанавливают с обеих сторон стены и прикрепляют с помощью скоб к порядовкам или к предварительно выложенной кладке. В местах установки порядовок выкладывают маяки (ориентиры) высотой в шесть рядов. В четвертом ряду закладывают скобы для крепления порядовок. Для закладки первых пяти рядов причалки натягивают с помощью штыря, забиваемого в швы кладки. Кладка шестого и всех последующих рядов выполняется с перестановкой кронштейна на высоту ряда. Для устранения провисания причалки между порядовками под нее через 4...5 м укладывают на растворе маячные кирпичи; сверху причалку прижимают кирпичом, установленным на ребро. Маячные кирпичи могут быть заменены деревянными брусками толщиной, равной толщине ряда кирпича.

Кладка верстовых рядов выполняется вприсык, вприсык с подрезкой раствора, вприжим; кладка забутки производится впо-луприсык.

Способ вприсык применяют при кладке стен впустошовку. Способом вприсык с подрезкой раствора ведут кладку при полном заполнении швов по наружной стороне стены. Для образования вертикального шва каменщик загребает гранью кирпича разостланный раствор. Загребание начинают примерно на расстоянии 5...6 см от ранее уложенного кирпича. Сначала каменщик держит кирпич наклонно, затем, постепенно выправляя, придвигает его к ранее уложенному, после этого осаживает кирпич нажимом руки. Выжатый на лицо стены раствор срезают кельмой.

Рабочее место каменщика при кладке стен включает участок возводимой стены и часть подмостей, в пределах которых размещают материалы, приспособления, инструмент и передвигается сам каменщик. Размещение материалов, инструментов и приспособлений на рабочем месте должно быть таким, при котором каменщик делал бы меньше движений. Рабочее место каменщика состоит из трех зон: рабочей зоны – свободной полосы вдоль кладки, на которой работают каменщики; зоны материалов 2 — полосы, на которой размещены кирпич, раствор и детали, закладываемые в кладку по мере ее возведения; транспортной зоны 3, где работают такелажники, обеспечивающие каменщиков материалами и закладными деталями. Общая ширина рабочего места около 2,5 м.

В наборе рабочего инструмента у каменщика должны быть: комбинированная кельма для выравнивания раствора, расположенного на стене; ковш-лопатка Мальцева, с помощью которой можно подавать на стену большой объем раствора и расстилать его; совковая лопата Патрикеева; расшивка с выгнутым и прямоугольным лезвиями для расшивки швов; молоток-кирочка для сколки и отески кирпича под размер 1/4, V2 и УА его длины; складной метр для контроля проектных размеров оконных и дверных проемов и других размеров; правило — деревянная рейка длиной 1,2...2,5 м для проверки прямолинейности горизонтальных и вертикальных рядов кладки; уровень на рейке длиной 1,2 м для проверки горизонтальных рядов кладки и других горизонтальных поверхностей; отвес для проверки вертикальности лицевых плоскостей кладки; скобы Огаркова и металлический кирпич Ширкова для разметки рядов кладки и проверки их горизонтальности; порядовки, изготовленные из металлических уголков и деревянных реек с делениями, равными высоте ряда укладываемого кирпича или керамических камней, для проверки высоты ряда и отметки начала и конца оконных и дверных проемов, уровня перекрытия, борозд для электропроводки и ряда архитектурных оформлений .

Деревянные работы

К плотничным работам относятся: обработка бревен, брусьев и досок; соединение элементов с помощью врубок, нагелей, болтов и гвоздей; изготовление и установка элементов стульев (фундаментов) и каркаса стен; рубка деревянных стен; укладка прогонов и балок перекрытий; заготовка и установка стропил; подшивка потолков; установка перегородок; настилка полов; установка дверных и оконных блоков (или коробок); установка опалубки для бетонных и железобетонных работ; устройство деревянных лесов и подмостей.

Соединение деревянных элементов. Различают следующие способы соединения деревянных элементов: сплачивание, сращивание, наращивание и соединение под углом.

Наиболее плотное соединение достигается сплачиванием в шпунт. При этом на одной стороне выполняется гребень, на противоположной — паз или двусторонний паз с соединением элементов сквозной рейкой. Соединение в шпунт требует больших затрат времени, наличия инструментов и точности выполнения. При сплачивании вприсык и в ножовку при усушке досок неизбежно появляются щели. Сплачивание внахлестку или в разбежку требует увеличенного расхода пиломатериалов. Сплачивание в четверть и в шпунт производится в тех случаях, когда есть готовые доски, прошедшие механическую обработку.

Сращивание, т.е. соединение бревен, брусьев или досок по длине (в горизонтальном направлении), применяется в том случае, если длина конструкций больше длины имеющихся в наличии материалов. Выбор способа сращивания зависит от типа конструкций.

Наращивание — соединение бревен или брусьев по длине в вертикальном направлении. Наиболее простой вид наращивания — это соединение в прямой притык, которое может выполняться с потайным, сквозным и вставным шипом из дерева или штырем из металла. Такие виды наращивания бревен и брусьев, как прямая накладка вполдерева, прямая накладка вноддерева со скошенными торцами и косая накладка, усиливаются болтами, металлической витой накладкой или хомутами из полосовой стали.

Соединение элементов под прямым углом в горизонтальной плоскости наиболее часто встречается при рубке бревенчатых или брусчатых стен. Соединение под острым углом в вертикальной плоскости применяется при установке подкосов в каркасных стенах и стропильной системе. Основным типом применеямого соединения служат лобовые и биссектрисные врубки.

Такие врубки выполняются с постановкой скоб или накладок и работают на сжатие. При постановке раскосов или затяжек (каркасные стены и стропильная система) применяют врубки сковороднем.

Необходимо помнить, что выполнение врубок требует определенного навыка и большой точности притески и приторцовки прилегающих плоскостей соединяемых элементов. Поэтому при выполнении врубок следует особое внимание уделять качеству разметки линий обработки плоскостей. При наличии значительного числа одинаковых врубок (рубка углов здания в лапу без остатка, врубка балок перекрытия в обвязку, сопряжения стропильных ног между собой и мауэрлатом и т.п.) их следует выполнять по изготовленному и выверенному на контрольной врубке шаблону.

Способы изготовления и монтаж деревянных конструкций. Деревянные строительные конструкции изготовляют в основном на специализированных деревообрабатывающих и домостроительных предприятиях. На строительную площадку они поступают в виде балок и щитов перекрытий, щитов перегородок, ферм, оконных и дверных блоков и других изделий, готовых к монтажу.

Монтаж деревянных конструкций ведут разными способами: отдельными деталями, частями или готовыми конструкциями. Более рационален монтаж из готовых конструкций — оконных и дверных блоков, секций перегородок, собранных рам, ферм. При этом способе монтажа конструкции устанавливают сразу в проектное положение, что сокращает срок монтажа и, кроме того, удешевляет его. Эффективен монтаж из отдельных блоков, представляющих собой несколько элементов, соединенных креплениями в одно целое. Примером такого блока являются три фермы, скрепленные постоянными прогонами, связями и др. Готовые конструкции поднимают и устанавливают монтажными кранами, что ускоряет сборку здания (сооружения).

Монтаж деревянных домов заводского изготовления (стандартных) рационально вести поточным способом, причем весь объем работ делят на отдельные циклы.

Монтаж стен деревянных брусчатых домов. Брусья брусчатых стен кладут на фундамент по гидроизоляции из толя (2...3 слоя), уложенного на мастике. Нижние ряды брусьев должны быть проантисептированы. Класть брусья нужно строго горизонтально, без перекосов. Между брусьями прокладывают слой пакли, которую конопатят. По высоте ряды брусьев соединяют нагелями. Стену из брусьев при сборке выверяют по вертикали.

Монтаж стен деревянных каркасных домов. Стены каркасных домов состоят из рам, собираемых из брусков сечением 50*80 или 50*100 мм на гвоздях. На фундамент, выверенный по горизонтали, кладут гидроизоляцию из толя и рубероида. На нее укладывают нижнюю цокольную обвязку, которую заранее антисептируют. Стены собирают последовательно. Сначала устанавливают рамы продольных стен. Для устойчивости их расшивают досками, а затем устанавливают рамы торцовых стен. После тщательной выверки рам уровнем и отвесом их прикрепляют к цокольной обвязке гвоздями. Затем с наружной стороны каркас по плотной бумаге или твердой древесноволокнистой плите обшивают строганой обшивкой или оштукатуривают по сплошной дощатой обшивке. С внутренней стороны прибивают разреженную обшивку, а по ней сухую гипсовую штукатурку. Пространство между внутренней и наружной обшивками заполняют в процессе прибивания разреженной обшивки изнутри минераловатным утеплителем.

Монтаж стен деревянных щитовых (панельных) домов. Стены таких домов собирают из утепленных щитов. С наружной стороны щиты (панели) обшивают строганой обшивкой, с внутренней — твердой древесноволокнистой плитой или сухой гипсовой штукатуркой.

На фундамент после устройства гидроизоляции кладут слой минерального войлока, а на него — цокольную обвязку из двух брусков сечением 50*80 мм, сколоченных гвоздями. Стены собирают из готовых щитов. Сначала в углу устанавливают два щита под прямым углом и после выверки вертикальности расшивают их временными раскосами. Затем устанавливают следующие щиты до образования другого угла и т.д. После полной сборки стен щиты должны разместиться по заранее сделанной разметке. При сборке необходимо следить за плотным соединением щитов, т.е. за стыками.

Монтаж контейнерных домов: Наиболее эффективны и экономичны полносборные инвентарные деревянные здания контейнерного типа. Они состоят из объемных унифицированных блоков размером на комнату шириной 3 м, длиной 6 м и высотой 2,84 м, поставляемых на место с полной заводской готовностью. Из них собираются одно- и двухэтажные дома, одноэтажные общежития, бытовые помещения строительных площадок и административные здания.

Дома могут быть собраны из одного блока с пролетом 6 м, из двух блоков с пролетом 6 + 6 миб + 1,5 + 6 м, где блок размером 1,5 м является панельной вставкой для образования коридора. Блоки состоят из отдельно изготовленных шести плоских трехслойных панелей: цокольной, четырех стеновых и чердачной, которые соединяются в длинную пространственную конструкцию. Панели имеют деревянные антисептированные каркасы, соединенные в местах пересечений с помощью клея и гвоздей. Внутренняя обшивка по каркасу выполнена из твердых древесноволокнистых плит толщиной 8 мм, фанеры толщиной 8...10 мм или древесностружечных плит толщиной 13 мм. Утеплителем между обшивкой каркаса служит феноловый пенопласт.

Устройство перекрытий. Цокольные перекрытия устраивают либо до установки стен, либо после. После укладки на фундамент цокольной обвязки и выверки по горизонтали и по диагонали ее закрепляют гвоздями к цоколю, затем кладут прогоны, а по ним лаги, по лагам укладывают чистый пол. Чистый пол обычно настилают после устройства кровли, выполнения штукатурных и печных работ. Так устраивают цокольное перекрытие в деревянных домах с ленточным фундаментом.

Чердачное перекрытие собирают после устройства стен. На верхнюю обвязку деревянных стен с шагом 600 мм кладут деревянные балки с черепными брусками, концы которых гвоздями крепят к обвязке. Между уложенными балками на черепные бруски кладут щиты наката (перекрытия) и крепят их гвоздями наискось к черепным брускам. После укладки щитов наката на них кладут бумагу, а на нее утеплитель. В двухэтажных домах устраивают междуэтажное перекрытие из балок с черепными брусками, укладываемых на стены. Между балками кладут щиты перекрытий, утеплитель, лаги, а затем доски чистого пола.

Устройство крыши. После устройства чердачного перекрытия до укладки утеплителя собирают стропильную систему из стропил, стоек и подкосов. Вначале устанавливают крайние стропила со стойками фронтона. После их выверки и временного закрепления по коньку между ними натягивают шнур, по которому устанавливают остальные стропила. По стропилам крепится обрешетка, к которой затем прибивают волнистые асбестоцементные листы.