2. Технология рыхления немерзлых грунтов

1. Вид продукции. Грунт, разрыхленный до такой степени, что его может разрабатывать данный землеройный механизм, обеспечивая при этом расчетную производительность.

Назначение. Производится рыхление грунтов III-IV групп для работы скрепера и бульдозера, а также грунтов II-XII групп для работы экскаватора. Без рыхления эти механизмы не могут разрабатывать указанные группы грунтов. Иногда для повышения производительности бульдозеров и скреперов и сокращения сроков производства земляных работ производят рыхление грунта II группы. Это актуально в тех случаях, когда нет возможности увеличить число работающих землеройных машин.

2. Состав процесса. При поверхностном рыхлении процесс ведется послойно и выполняется попеременно с разработкой разрыхленного слоя землеройным механизмом. Механизмы попеременно работают на смежных захватках.

При глубинном рыхлении грунта работы выполняются в два этапа: техническая подготовка систем рыхления и рабочий этап – рыхление грунтового массива. Обычно такое рыхление выполняется одноразово на всю требуемую глубину выемки и не чередуется с последующим процессом разработки грунта.

Поверхностное рыхление выполняется специальными механизмами на базе тяжелых тракторов – рыхлителями (рис. 2.10). Грунты III и IV группы разрыхляются механическим воздействием заглубленных в грунт зубьев рыхлителя при движении трактора. Заглубление зубьев осуществляется гидравлической системой трактора. В зависимости от рода грунта глубина рыхления составляет 300 - 600 мм; ширина разрыхленной полосы в зависимости от базовой машины может составить 1,6 – 3,0 м.

Рис. 2.10. Универсальный рыхлитель:

а – трактор ДЭТ-250; б – зуб рыхлителя (2-4 шт.); в – нож бульдозера

Глубинное рыхление применяют для скальных грунтов V–XII групп. Трещиноватые каменные породы рыхлят (дробят) при помощи шнуровых зарядов («взрыв на дробление», см. стр. 49). Возможно также рыхление скальных пород боковым сколом (см. стр. 89).

Плотные каменные породы дробят взрывом «на выброс». При небольших объемах рыхления таких пород используется так называемый «химпорошок». В породе бурятся шпуры расчетной глубины диаметром Ø = 30…50 мм и на расчетном расстоянии друг от друга. «Химпорошок» разводится водой до сметанообразной консистенции и заливается в пробуренные шпуры. При твердении залитой массы она значительно увеличивается в объеме, причем усилия, возникающие в ней при этом, достаточны для разрушения каменной породы.

В заключение следует отметить, что при ручной разработке грунта (лопатой) широко распространенные грунты II и III групп (супеси и суглинки) не удается разрабатывать без их предварительного рыхления (ломом, киркой).

3. Технология разработки грунта

1. Вид продукции. Выемка в грунте в проектном месте на местности и имеющая проектные параметры (привязки, отметки, размеры и т.п.).

Значение. На этом этапе создается конечная продукция всего процесса возведения земсооружения: она сдается по акту, оплачивается и дает возможность вести следующие строительные процессы (устройство фундаментов и т.д.).

Возможна также разработка грунта для последующего устройства из него насыпи. В этом случае данный процесс является промежуточным в технологической цепочке: разработка – транспорт – отсыпка – уплотнение. Здесь конечная продукция процесса формируется после процесса уплотнения грунта.

2. Состав процесса. Разрушение естественной структуры грунта (разработка) техникой, работа которой основана на определенном физическом принципе.

Транспорт грунта из зоны разработки с помощью основной рабочей технологии (взрыв) или с использованием дополнительных транспортных систем (трубопроводов, ленточных транспортеров – конвейеров, систем автосамосвалов или землевозов).

3. Виды техники определяются видом технологии и будут рассматриваться вместе с ними.

4. Принципиальные виды технологий разработки грунта.

Основными видами разработки грунта в настоящее время являются:

• гидравлическая технология;

• взрывная технология;

• технология бурения;

• технология механической деформации грунта (вытрамбовывание);

• технология механического резания.

В промышленном и гражданском строительстве наиболее распространена (85-90%) технология механического резания, поэтому именно она будет рассмотрена во всех технологических деталях.

Описания других технологий даются для ознакомительной ориентации и возможности общих технических, экономических и экологических сопоставлений.

Такие специальные технологии, как группа технологий «закрытая проходка» (щитовая проходка, продавливание, прокол, горизонтальное бурение, прорез); «стена в грунте»; «опускной колодец» относятся к технологиям возведения подземных сооружений и в данной книге не рассматриваются.