Рыхление мерзлого грунта

Рыхление мерзлого грунта осуществляется взрывным или механическим способами.

Рыхление взрывами -один из основных способов подготовки мерзлых грунтов для разработки экскаваторами.Этот способ весьма эффективен при глубине промерзания более 1 м и больших объемах работ, выполняемых на вновь осваиваемых территориях или вдали от зданий и сооружений.Сущность взрывного способа рыхления мерзлого грунта состоит в его дроблении энергией взрыва зарядов и по технологии осуществления не отличается от изложенного выше.

Рыхление грунта трактором

Навесное оборудование для рыхления грунта

Механическое рыхление заключается в дроблении или сколе мерзлого слоя динамическим или статическим воздействием , которое осуществляют сменным рабочим оборудованием , устанавливаемым на базовой машине ( экскаваторе, тракторе и др.). Чаще всего механическое рыхление применяют для утепления больших участков земли предназначенные для проведения работ в зимних условиях.

При вспахивании и боронировании грунта на участке, предназначенном для разработки в зимних условиях, его верхний слой приобретает рыхлую структуру с замкнутыми пустотами, заполненными воздухом, обладающую достаточными термоизоляционными свойствами.Вспашку ведут тракторными плугами или рыхлителями на глубину 20…35 см с последующим боронованием на глубину 15…20 см в одном или перекрестных направлениях, что повышает термоизоляционный эффект на 18…30 %.

При 80…100 градусо-днях ( произведение средней суточной температуры на число суток ) толщина мерзлого слоя составляет 5 см, а при 550…650-40 см. Снеговой покров на утепляемой площади можно искусственно увеличить, сгребая снег бульдозерами, автогрейдерами или путем снегозадержания с помощью щитов.
Динамическое воздействие наиболее эффективно при разработке твердомерзлых грунтов. Из методов динамического воздействия наиболее распространен ударный способ, при котором используют клин-молот ( рыхление раскалыванием) или дизель-молот ( рыхление сколом). Рыхление раскалыванием применяют при глубине промерзания 0,5…0,7 м.

Для этого клин-молот подвешивают к стреле драглайна ( рис-1,а). При работе с таким молотом стрелу устанавливают под углом не менее 60 градусов, что обеспечивает достаточную высоту падения молота.При применении молотов свободного падения из-за динамической перегрузки быстро изнашивается трос, тележка и отдельные узлы машины. Кроме того, от ударного воздействия на грунт колебания его могут вредно воздействовать на расположенные вблизи сооружения.

Рисунок-1. Механическое рыхление мерзлого грунта

Механическое рыхление мерзлого грунта
а-клином-молотом; б-дизель-молотом; 1-клин-молот; 2-экскаватор; 3-мерзлый слой грунта;4-направляющая штанга; 5-дизель-молот.

Рыхление сколом применяют при глубине промерзания до 1,3 м. Дизель- молот является навесным оборудованием к экскаватору (рис-1,б), трактору -погрузчику и трактору.Рыхлить мерзлый грунт дизель-молотом можно по двум технологическим схемам. По первой схеме дизель-молот рыхлит мерзлый слой грунта двигаясь зигзагом по точкам, расположенным в шахматном порядке с шагом 0,8 м.

При этом сферы дробления от каждой рабочей стоянки сливаются между собой, образуя сплошной разрыхленный слой, подготовленный для последующей разработки.Вторая схема требует предварительной подготовки открытой стенки забоя, разрабатываемого экскаватором.После этого дизель- молот устанавливают на расстоянии примерно 1 м от бровки забоя и наносят им удары по одному месту до тех пор, пока не произойдет скол глыбы мерзлого грунта.Затем дизель-молот перемещается вдоль бровки, повторяя эту операцию.

Ударные мерзлоторыхлители хорошо работают при низких температурах грунта, когда для него характерны не пластичные, а хрупкие деформации, способствующие его раскалыванию под действием удара. При небольших и рассредоточенных объемах работ в некоторых случаях целесообразно для рыхления мерзлого грунта применять средства малой механизации-бурильные ( отбойные )молотки.

Для этого в углу котлована вначале устанавливают небольшой приямок глубиной 15…25 см, а затем методом скола в сторону приямка его удаляют в пионерную траншею, идущую вдоль одной из стенок котлована. После этого остальную площадь разрабатывают методом скола в сторону этой траншеи. Разработка ведется постоянно.

Статическое воздействие основано на создании режущего усилия в мерзлом грунте. Для этого применяют специальное оборудование, у которого непрерывное режущее усилие ножа создается за счет тягового усилия трактора-тягача. Машины этого типа производят послойную проходку мерзлого грунта, обеспечивая за каждую проходку рыхление глубиной 0,3…0,4 м.

Поэтому мерзлый слой, предварительно разрыхленный такими машинами, разрабатывают бульдозерами.В противоположность ударным рыхлителям статические рыхлители хорошо работают при высоких температурах грунта, когда пластические деформации значительны, а механическая прочность грунта понижена.

Рыхлители такого типа могут быть прицепными и навесными -на заднем мосту трактора. Очень часто их используют( агрегируют) совместно с бульдозером, который может в этом случае попеременно рыхлить или разрабатывать грунт.Прицепной рыхлитель при этом отцепляют а навесной поднимают.

В зависимости от мощности двигателя и механических свойств мерзлого грунта число зубъев рыхлителя колеблется от 1 до 5, причем чаще всего пользуются одним зубом. Для эффективной работы тракторного рыхлителя на мерзлом грунте необходимо, чтобы двигатель обладал достаточной мощностью 100…180 кВт.

Рыхлят грунт параллельными ( примерно через 0,5 м) проходками с последующими поперечными проходками под углом 60…90°  к предыдущим. Мерзлый грунт, разрыхленный перекрестными проходками одностоечного рыхлителя, можно успешно разрабатывать тракторным скрепером. Этот способ весьма экономичен и с успехом конкурирует с буровзрывным способом.

◊ Непосредственная разработка мерзлых грунтов

Без предварительного рыхления мерзлый грунт можно разрабатывать обычными средствами механизации: толщиной до 0,1 м-бульдозерами и скреперами; до 0,25 м-экскаватором, оборудованным прямой лопатой с ковшом вместимостью 0,65 м³; до 0,4 м-экскаватором с ковшом вместимостью 1 м³ и более.

В грунтах , промерзших не более чем на 0,4 м, траншеи отрывают без рыхления грунта роторными и цепными траншейными экскаваторами на базе мощных гусеничных тягачей.

Рисунок-2. Технические средства для непосредственной разработки мерзлого грунта

Технические средства для непосредственной разработки мерзлого грунта

б-землеройно-фрезерная машина; а-ковш экскаватора с активными зубьями; 6-бульдозерное оборудование; 7-гидроцилиндр для подъема и пускания рабочего органа; 8-рабочий орган ( фреза); 1-ковш; 2-зуб ковша;3-ударник; 4-вибратор;

Послойную разработку грунта осуществляют специализированной землеройно-фрезерной машиной, снимающей стружку толщиной до 0,3 м и шириной 2,6 м ( рис-2). Разработанный мерзлый грунт перемещается бульдозерным оборудованием, входящим в комплект машины.

РЕКОМЕНДУЕМ выполнить перепост статьи в соцсетях!

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.