24. Закрытые способы произв земляных работ. Область применения

Закрытые способы производства земляных работ (без отрывки траншей или котлованов) применяются при прокладке подземных коммуникаций и устройстве различных подземных выработок под зданиями. Применяют: прокол и пневмопробивку грунта, вибровакуумный и гидромеханический способы, способ продавливания и горизонтального бурения, щитовую проходку, микрощиты и т.д.

Прокол –применяется для прокладки трубопроводов диаметром до 400 мм на расстояние до 50 м и осуществляется при помощи одного или нескольких гидравлических домкратов. Первое звено прокладываемого трубопровода снабжается острым закрытым наконечником и укладывается на направляющие рамы. Давление домкрата на трубу передается через шомпол с переставным штоком. Расстояние между отверстиями на шомполе равно длине рабочего хода поршня домкрата. По мере вдавливания труба наращивается. Опорой для домкрата служит укрепленная щитом стенка приямка.Пневмопробивка скважин ведется при помощи специального самодвижущегося пневмопробойника, работающего на сжатом воздухе. Он прост по устройству, надежен в эксплуатации, может применяться в стесненных условиях и обеспечивает высокую скорость проходки скважин. Пневмопробойники применяют для проходки в грунте скважин диаметром 50...400 мм.

Рис. 5.5. Пневмопробойник: 1 – корпус; 2 – съемный расширитель; 3 – ударник; 4 – золотник; 5 – реверсивное устройство; 6 – рукав

Вибровакуумный способ устройства горизонтальных скважин осуществляется установкой, состоящей из проходческого снаряда, лебедки и вакуум-насоса с грунтоулавливателем. На штанге проходческого снаряда закреплен стакан (отрезок трубы длиной 1,5…2 м с одним открытым концом) с вибратором (рис. 5.6). При помощи лебедки стакан прижимается к грунту. Вакуум-насосом в нем создается разрежение. Под действием атмосферного давления и лебедки стакан погружается в грунт и заполняется им. После продвижения на глубину 1,5 м снаряд извлекают, грунт из стакана удаляют и цикл повторяется. При каждом последующем цикле штанга наращивается.

Гидромеханический способ прокладки трубопроводов основан на использовании разрушающего действия струи воды. Первое звено проталкиваемой трубы снабжается конической насадкой с отверстием. В насадку под давлением подается вода. Выходя из насадки с большой скоростью, она разрушает грунт и выносит его в пульпосборный приямок. Из приямка пульпа удаляется насосом. Гидромеханическим способом прокладываются трубы диаметром до 600 мм на расстояние до 50 м.

Способ продавливания применяют для прокладки стальных труб диаметром 500…1800 мм и длиной до 80 м. Установка состоит из рамы с одним или несколькими домкратами, которые передают усилие на торец трубы через надеваемый на него нажимной фланец. Другой конец трубы снабжён ножевым кольцом большего диаметра для уменьшения сопротивления грунта. Грунт удаляют вручную шнеками, размывают водой.

Горизонтальное бурение. Конец трубы снабжают режущей коронкой увеличенного диаметра, труба приводится во вращение от двигателя, установленного на поверхности земли у бровки котлована. Поступательное движение трубы обеспечивается реечным домкратом с упором в заднюю стенку котлована, усиленную двумя рядами брусьев. Грунт удаляют вручную шнеками, размывают водой. Щитовая проходка применяется для устройства выработок диаметром 1,5 м и более на длину до 150 м. Проходческий щит состоит из трех основных отсеков: рабочего (режущая часть с козырьком), опорного (домкратного) и хвостового. В рабочем отсеке ведется разработка грунта. Козырек применяется при проходке выработок в слабом грунте и предотвращает его обрушение. В опорной части щита размещены домкраты. В хвостовой части ведется обделка проходки блоками.

Рис. 5.8. Схема проходки туннеля с помощью щита:

1 – полость, заполняемая бетонной смесью; 2 – обделка туннеля из тюбингов; 3 – обойма щита; 4 – домкраты; 5 – режущий край; 6 – защитный козырек; 7 – рабочая платформа; 8 – эжектор; 9 – вагонетка; 10 – рукав растворонасоса