286
.pdf
4.6 Количество раствора щелочи рабочей концентрации Qр, м3, необходимое для обработки грунта за одну заходку, определяется по формуле:
Qp =π·r2·(·r + l)n·a, |
(3) |
где: r - радиус распространения раствора, м;
l – длина перфорированной части инъектора, м; n – пористость грунта в долях единицы;
а– коэффициент насыщения грунта раствором щелочи, принимаемый 0,7.
4.7Расчетный объем грунта, обрабатываемого за одну заходку, составляет
(рис.1):
V= π·r2·lз. |
(4) |
Рисунок 1. Параметры зоны обработки грунта за одну заходку: 1 - расчетная граница заходки; 2 – инъектор; l-длина перфорированной части инъектора; r-радиус распространения раствора в грунте, lз - длина заходки
4.8 Количество исходного насыщенного раствора гидроксида натрия Qн,
необходимого для приготовления заданного объема раствора рабочей концентрации Qр, определяется с учетом зависимости плотности раствора от температуры (1) по формуле:
11
Qн |
р |
в |
Qр |
(5) |
и |
|
|||
|
в |
|
||
где: ρр – плотность раствора гидроксида натрия рабочей концентрации, г/см3; ρи – плотность исходного раствора гидроксида натрия, г/см3; ρв – плотность воды, г/см3 , принимается равной 1.
4.9 Проектная документация по ликвидации пучинообразования должна содержать:
-размещение инъекторов и образование областей защелачивания грунта в плане и разрезах (рис. 2);
-спецификации, включающие данные о плотности раствора гидроксида натрия, его количестве на заходку, общем расходе гидроксида натрия и объеме обработанного грунта (см. приложение 5);
-пояснительную записку, включающую характеристику инженерно-
геологических условий эксплуатации и обоснование принятого варианта
обработки;
-схему расстановки дорожных знаков, составленную в соответствии с ВСН 3784[11], и согласованную с ГИБДД;
-перечень оборудования и описание технологии работ по обработке грунта;
-указания по контролю качества обработки грунта в процессе производства работ;
-указания по приемочному контролю выполненных работ;
-указания по технике безопасности и охране окружающей среды;
-сметы на производство работ.
12
Рисунок 2.Схема размещения инъекторов и образования областей управляемого защелачивания грунта при ликвидации пучинообразования глинистых грунтов земляного полотна: r – радиус распространения раствора щелочи; l – длина перфорированной части инъектора; lр – расстояние между инъекторами
5. Технология производства работ
5.1 Работы по ликвидации пучинообразования дорожных конструкций способом управляемого защелачивания грунтов земляного полотна должна проводиться специально обученной комплексной бригадой в составе двух звеньев:
1 звено производит горизонтальное внедрение и извлечение инъекторов
(машинист компрессорщик –1 чел., слесарь 5-го разряда – 2 чел);
2 звено выполняет приготовление и нагнетание рабочего раствора в грунт
(оператор 6-го разряда – 1 чел., слесарь 5-го разряда – 1 чел).
5.2 Принципиальная технологическая схема установки для выполнения инъекционных работ включает в себя (рис. 3):
компрессор;
емкость для концентрированной щелочи – 10 м3;
трехсекционная емкость для приготовления раствора с рабочей концентрацией по 2 м3;
насос-дозатор НД 1600/10;
гребенка с манометром на 10 рожков с расходомерами УВК-20 и
инъекторами (схема инъектора представлена в приложении 6);
электростанция.
Схема размещения оборудования на участке защелачивания земляного полотна
приведена на рисунке 4.
Рисунок 3. Принципиальная технологическая схема установки для управляемого защелачивания глинистого грунта земляного полотна
Рисунок 4. Схема расположения оборудования на участке защелачивания грунта земляного полотна: 1 – обочина; 2-седельный тягач; 3 – компрессор; 4 – электростанция; 5 – насос дозатор; 6 – емкость для приготовления концентрированной щелочи; 7,8 – емкости для приготовления рабочего раствора; 9 – инъектор; 10 – разводящая сеть; 11 – манометр; 12 –
гребенка на 10 инъекторов; 13 – рожок; 14 - расходомеры
15
5.3 Весь комплекс работ делится на подготовительные, основные |
и |
общеремонтные.
5.4 Подготовительные работы
5.4.1 К подготовительным работам относятся:
составление проектной документации;
согласование мест стоянок оборудования с соответствующими организациями;
доставка материалов и оборудования, его подключение к передвижной электростанции;
разбивка мест внедрения инъекторов.
5.5 Основные работы
5.5.1 Основные работы включают: внедрение инъекторов, приготовление раствора рабочей концентрации, нагнетание раствора, извлечение инъекторов,
тампонирование скважины (при условии выхода раствора из нее в процессе нагнетания).
5.5.2 Перед началом работ по горизонтальному внедрению инъекторов в тело земляного полотна необходимо проверить:
правильность разбивки местоположения инъекторов; соосность звеньев инъекторов, надежность их соединения; плотность прилегания резиновых колец в выточках инъекционной части (необходимо заменять ниппель при утрате им герметичности с обязательной ежедневной промывкой технической водой).
5.5.3Для горизонтального внедрения инъекторов в земляное полотно следует использовать пневмоударную машину ПУМ-65.
5.5.4Забивка инъекторов осуществляется в такой последовательности:
-устанавливается перфорированное звено инъектора горизонтально на точку погружения;
-проверяется горизонтальность установки инъектора;
-навинчивается на перфорированное звено муфта;
-устанавливается на муфту пневмопробойник;
16
-погружается перфорированное звено;
-отсоединяется муфта;
-навинчивается на перфорированную часть глухое звено.
5.5.5Нельзя допускать расшатывания инъектора в процессе забивки, так как в зоне, внедрения инъектора, образуется пространство, через которое рабочий раствор при нагнетании будет выходить наружу.
5.5.6Внедрение инъекторов должно проводится с ограничением отклонения от горизонтали 5 см.
5.5.7Рабочий раствор заданной концентрации приготавливается в такой последовательности: в тарированную емкость засыпается кристаллический порошок (табл.1) (или заливается рассчитанное по формуле (5) количество концентрированного раствора гидроксида натрия) и известь. Затем в емкость заливается нужное количество воды. В процессе наполнения емкости водой,
раствор тщательно перемешивается.
5.5.8Во время приготовления раствора контролируется его плотность и температура, данные заносятся в «Журнал производства работ по защелачиванию грунта земляного полотна» (приложение 1). Допускаемое отклонение плотности рабочего раствора не должно превышать 0,01 г/см3.
5.5.9Нагнетание рабочего раствора за одну заходку производится насосом в объёме и технологической последовательности, предусмотренных проектом. В
качестве насоса целесообразно применять плунжерный насос дозатор НД-1600/10.
5.5.10Интенсивность нагнетания раствора через один инъектор 2-3 л/мин.
5.5.11Предельное давление не должно превышать 0,2 МПа.
5.5.12Если при нагнетании раствор выходит на поверхность по затрубному пространству, либо через трещины в грунте, инъекцирование следует немедленно прекратить и обнаруженное место выхода раствора затампонировать цементом с грунтом (1:6).
17
5.5.13По окончании нагнетания раствора в грунт необходимо прокачать систему водой, после чего давление постепенно снижают до нуля. Только после этого разрешается отсоединить шланги от головки инъектора.
5.5.14Извлечение инъектора из грунта производится при помощи пневмоударной машины ПУМ-65. После извлечения инъекторов необходимо очистить загрязненные отверстия их перфорированной части.
5.5.15В конце смены все оборудование, находящееся в соприкосновении с щелочным раствором, необходимо промыть водой.
5.5.16Оборудование, необходимое для производства работ, представлено в
табл.3.
|
|
|
|
|
Таблица 3 |
|
Технологическое оборудование и инструменты |
||||
|
|
|
|
|
|
Наименование |
|
Марка, |
Характерис- |
Кол-во |
Назначение |
|
|
тип |
тики |
|
|
Электростанция |
|
|
220 В |
1 |
Питание компрессора, насоса |
Насос-дозатор |
|
НД |
20 м3/ч |
1 |
Инъекцирование раствора |
|
|
1600/10 |
|
|
|
Компрессор |
|
ПК-5,25 |
5 м3/ч |
1 |
Питание пневмоударной |
|
|
|
|
|
машины |
Пневмоударная |
|
ПУМ-65 |
0,6 МПа |
1 |
Погружение и |
машина |
|
извлечение инъекторов |
|||
|
|
|
|
||
Расходомеры |
|
УВК-20 |
1 л |
10 |
Контроль нагнетания |
Манометры |
|
МГ-150 |
до 1,0 МПа |
2 |
Контроль давления |
Стальная емкость |
|
Сварная |
10 м3 |
1 |
Хранение раствора |
Стальная емкость |
|
Сварная |
2 м3 |
3 |
Приготовление рабочего |
|
|
|
|
|
раствора |
Кислородные |
|
Ду-9 мм |
до 2 МПа |
200 м |
Подача раствора |
шланги |
|
к инъекторам |
|||
Рукава |
|
|
|
|
Подача воздуха к |
|
Ду-38 мм |
до 1 МПа |
100 м |
пневмоударной машине от |
|
резинотканные |
|
||||
|
|
|
|
компрессора |
|
|
|
|
|
|
|
Пожарные рукава |
|
Ду-100 |
2,5 МПа |
100 м |
Подача воды |
|
мм |
||||
|
|
|
|
|
|
Ареометр |
|
АОН-1 |
до 1,6 г/см3 |
2 |
Приготовление раствора |
Термометр |
|
- |
0…1000С |
2 |
Приготовление раствора |
Весы напольные |
|
РП-150 |
до 150 кг |
1 |
Контроль качества |
Ключи |
|
штук |
№3 |
3 |
Общие виды работ |
Инструмент |
|
набор |
- |
2 |
Ремонтные работы |
слесарный |
|
||||
|
|
|
|
|
|
18
5.6 Общеремонтные работы по приведению земляного полотна и дорожной одежды на участке в состояние, соответствующее техническим условиям
(исправление или укрепление обочин, нарезка, прочистка кюветов и водоотводных канав, планировка откосов с устройством в них в необходимых случаях водозащитного покрытия, восстановление на откосах отсутствующей или поврежденной одерновки и пр.).
6.Техника безопасности
6.1Перед началом работ необходимо оградить место производства работ знаками в соответствие с утвержденной схемой.
6.2Работы по укреплению грунтов методом управляемого защелачивания должны производиться с соблюдением норм и правил противопожарной охраны и техники безопасности (ТБ), предусмотренных действующим СНиП по технике безопасности в строительстве[12]. Кроме того, необходимо руководствоваться положениями о безопасности компрессорных, гидравлических и электрических установок в условиях действующих предприятий.
6.3До начала производства работ рабочие и ИТР должны пройти курс обучения безопасным методам труда по 8 часовой программе:
общестроительные работы – 2 ч;
электрические установки и электросети – 2 ч;
правила устройства, содержание и обслуживание воздушных компрессоров и емкостей, работающих под давлением – 4 ч.
6.4Все рабочие, занятые на работах по защелачиванию грунтов должны иметь спецодежду: хлопчатобумажные костюмы, резиновые перчатки и обувь,
защитные очки, каски.
6.5 Требования ТБ к площадке, рабочим местам и оборудованию.
6.5.1Подходы и подъезды к складам химических материалов и растворным узлам должны быть свободными от материалов и оборудования.
6.5.2Растворный узел, находящийся на машине, должен быть огражден.
19
6.5.3Рабочее место должно быть обеспечено индивидуальными средствами защиты, а также полевой аптечкой для оказания первой медицинской помощи с бинтами, растворами борной кислоты, йода, соды.
6.5.4Кожухи рубильников и все электромеханизмы должны быть надежно защищены. Прокладка электропитающих линий по земле не допускается.
6.5.5Все работы, связанные с подключением и ремонтом электромеханизмов,
должны выполняться прикрепленным лицом, имеющим индивидуальные средства защиты.
6.5.6 Воздушные компрессоры должны быть оборудованы манометрами, с
предохранительными клапанами и воздушными фильтрами на всасывающем патрубке.
6.6 Требования к транспортированию и складированию химических материалов:
6.6.1 Порошкообразная щелочь должна храниться в полиэтиленовых мешках,
исключающих попадание в нее влаги.
6.6.2 Разгрузка и переноска гидроксида натрия производится с учетом требований ГОСТ 12.3.009-76[13]. При выполнении погрузо-разгрузочных работ,
связанных с использованием автомобильного транспорта, следует соблюдать правила техники безопасности для предприятий автомобильного транспорта.
6.7 Требования ТБ непосредственно к производству работ:
6.7.1 При проходке шурфов и отборе монолитов из зон закрепления грунта необходимо выполнять требования техники безопасности при инженерно-
геологических работах.
6.7.2При нагнетании реагентов в грунт необходимо ежедневно в начале смены освидетельствовать манометр на насосе и в случае необходимости заменить его.
6.7.3Отсоединение шлангов от инъектора разрешается производить только после сброса давления в системе.
6.7.4Запрещаются работы с пневматическими установками:
если давление поднимается выше допустимого;
20