12.Гидромеханические способы разработки грунта. Размыв и намыв грунта. Встречный и попутный забой.

Гидромеханический способ разработки грунта включает следующие операции: размыв грунта под давлением и перевод его в полужидкую массу, называемую пульпой; перемещение и укладку (намыв) пульпы в сооружение или отвал. После доставки пульпы к месту образования насыпи вода из нее отфильтровывается, а грунт осаждается. Этот способ разработки применяют при устройстве каналов, плотин, дорожных насыпей и выемок, вскрышных работах на карьерах. Стоимость разработки, перемещения и укладки грунта в этом случае более низкая, чем при разработках механизированным способом. При использовании этого способа необходимо прокладывать трубопроводы, устраивать эстакады и другие сооружения. Поэтому гидромеханизированный  способ  разработки  грунтов  наиболее эффективен при больших сосредоточенных объемах земляных работ.

Разрабатывать грунт гидромеханическим способом можно в наводных и подводных забоях. Сухой грунт размывают гидромонитором, который представляет собой стальной ствол с насадкой и коленами, обеспечивающими вращение ствола в вертикальной и горизонтальной плоскостях для направления водяной струи. Гидромониторы монтируют на рамах, позволяющих перемещать их в забое. Вода поступает к гидромонитору по трубопроводу под значительным давлением (2,5... 15 МПа в зависимости от рода разрабатываемого грунта). Выходя из насадки с большой скоростью, вода ударяет в грунт и разрушает его, образуя пульпу. В зависимости от рода грунта и высоты забоя расход воды на 1 м3 разрабатываемого грунта составляет 3..15 м3. Плотный грунт размывают гидромонитором преимущественно встречным забоем, рыхлый несвязанный грунт — попутным забоем.

В первом случае обеспечивается высокая производительность гидромонитора из-за периодических обвалов грунта, нависающего над зоной подмыва (вруба). Этот эффект достигается при отбойке грунта высоконапорной водой или при взрывании грунта. Так как гидромонитор может оказаться среди потоков пульпы, ее следует направлять в обход гидромонитора. При попутных забоях () производительность гидромонитора ниже, но перемещается он по сухому грунту, а поток пульпы, приобретая от водяной струи достаточную начальную скорость,   обеспечивает   интенсивный   сток.

13.Закрытые способы разработки грунта. Прокол. Продавливание. Горизонтальное бурение. Пневмопробойники. Щитовая проходка.

В обычных условиях для прокладки трубопроводов отрывают траншею, по дну которой укладывают трубу, после чего траншею засыпают. Иногда такая технология оказывается неприемлемой, например при пересечении трассой трубопровода транспортной магистрали с интенсивным движением, которое невозможно прервать даже на относительно короткий срок. В этих случаях приходится прибегать к бестраншейным, так называемым закрытым методам работ: проколу, продавливанию, горизонтальному бурению, пневмопробивке или щитовой проходке.

Способ прокола основан на образовании отверстий за счет радиального уплотнения грунта при вдавливании в него трубы с коническим наконечником. Для вдавливания используют гидравлический домкрат (). В котловане укладывают звено трубы с наконечником и после выверки домкратом вдавливают ее в грунт на длину хода штока, а затем после возвращения штока в начальное положение вводят на их мести нажимной патрубок (шомпол) и процессы повторяют. По окончании вдавливания первого звена трубы на полную длину шомпол убирают, а в котлован опускают следующее звено, которое стыкуют с уже вдавленным в грунт звеном, и сваривают их. Для сварки в котловане должен быть предусмотрен приямок около передней стенки котлована. Затем вдавливают наваренное звено и циклы повторяют до выполнения прокола на требуемую глубину.

Этим способом в хорошо сжимаемых грунтах получают отверстия диаметром до 500 мм. В малосжимаемых грунтах (песок, супесь) для обеспечения устойчивости стенок дополнительно к горизонтальному усилию необходимо применять поперечное и вибрационное воздействие, что позволяет получать отверстия диаметром   до   300 мм.

Способ продавливания применяют для прокладки труб большого Диаметра (до 1400 мм). Основан он на последовательном вдавливании в грунт звеньев труб со сваркой, разработкой грунта   внутри  трубы и удалением его через прокладываемую трубу

с      помощью  шнековой установки гидромеханическим методом путем размыва грунта внутри трубы струей воды  и  последующей  откачки пульпы  насосом   (в   легкоразмываемых грунтах)   или желонками с наращиванием  рукоятки их

Трубы часто служат футлярами для размещения в них основных трубопроводов.

Для горизонтального бурения конец трубы имеет      режущую коронку увеличенного диаметра, трубу приводят во вращение от двигателя, установленного на  бровке котлована.  Поступательное движение трубы обеспечивает реечный домкрат с упором в заднюю стенку «отлована. Грунт, заполняющий трубу, можно    удалять, как при способе продавливания. Пневматическую  пробивку ведут  с  помощью      специального проходческого  снаряда  виброударного действия — пневмопробойника , представляющего собой самодвижущуюся пневматическую машину, корпус которой является рабочим  органом, образующим  скважину.   Ударник под действием   сжатого  воздуха       совершает   возвратно-поступательные   движения   и   наносит удары по переднему внутреннему торцу корпуса, забивая его   в грунт.  Пневмопробойник позволяет проходить  скважины длиной до 50 м для трубопроводов диаметром до 300 мм. Имеются конструкции реверсивных пневмопробойников, которые могут выходить  цз   пробитой   скважины   обратным   ходом.

При щитовой проходке разработку грунта и устройство стенок туннеля ведут под защитой цилиндрической оболочки—щита (), представляющего собой кольцевую, открытую с обоих концов конструкцию, внутренний диаметр которой равняется наружному диаметру сооружаемого туннеля. Спереди щит имеет в верхней части козырек-выступ, служащий для защиты рабочих от возможных обвалов грунта. Продвижение щита сопровождается врезание его режущего края в грунт и происходит под действием гидравлических домкратов, расположенных по всему периметру щита и упирающихся с одной стороны в выступ режущего края, а с другой — в край обделки туннеля.

Обделку собирают из отдельных сегментных блоков — тюбингов, устанавливаемых на место с помощью специального механизма—эректора. Блоки соединяют болтами. Грунт в зоне головной части щита, окаймленной ее режущим краем, разрабатывают в зависимости от рода грунта с помощью ручных машин — отбойных молотков или вручную, а скальный грунт — буровзрывным   способом