книги из ГПНТБ / Тарновский, Ю. К. Механизированная разработка грунта в зимнее время

вых лопастях выбуренный объем грунта. При­ водя поднятый бур в быстрое вращение, грунт с лопастей сбрасывают в стороны, после чего вновь опускают бур в скважину и заглубляют его до следующего горизонта бурения. Во из­ бежание попадания сбрасываемого грунта в ранее пробуренные скважины последние за­ крывают щитами.

Для очистки разрабатываемого котлована от буровой мелочи и удаления перемычек, об­ разующихся между скважинами, с одним стан­ ком, который обслуживается одним машини­ стом, работают два подсобных рабочих. Про­ изводительность звена (при диаметре скважин 400 мм) в смену составляет 10—15 м3 мер­ злого грунта.

5. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО ВЫБОРУ СПОСОБА И ОРГАНИЗАЦИИ ПРОЦЕССА РАЗРАБОТКИ МЕРЗЛОГО ГРУНТА

В каждом отдельном случае наиболее эко­ номичный вариант производства земляных ра­

бот известны области применения, в которых вышеописанные способы оказываются наибо­ лее целесообразными. Учет этих данных если и не исключает необходимости в экономиче­ ском сравнении вариантов, то значительно об­ легчает его, ограничивая число сопоставляе­ мых решений.

В табл. 14 приведен примерный перечень ос­ новных методов разработки мерзлых грунтов,

100

наиболее целесообразных в зависимости от ге­ ографического положения объекта (темпера­ турной зоны) и вида разрабатываемой выемки.

Приведенный выше перечень может слу­ жить только для первоначальной ориентиров­ ки, и выбор способа разработки должен уточ­ няться в зависимости от индивидуальных осо­ бенностей выемки, подлежащей разработке, от фактической глубины промерзания грунта и т. п. Так, например, при разработке очень узкой траншеи в грунте сезонного промерзания неприменим способ нарезки на блоки с после­ дующей разработкой одноковшовым экскава­ тором, а в вечномерзлом грунте — способ послойного оттаивания с разработкой бульдозе­ ром. Способ сплошного выбуривания целесо­ образно применять только при малых сечениях котлованов. Все варианты оттаивания мерзло­ го слоя также рациональны только при не­ больших площадях оттаиваемых участков.

Выбор конкретного оборудования для то­ го или иного способа разработки решается, как правило, в зависимости от наличия парка машин и энергетических ресурсов.

Вместе с тем при разработке мерзлых грун­ тов следует придерживаться определенных правил, не зависящих от метода их подготовки к разработке.

При разработке сезоннопромерзающего слоя работы землеройных машин в забоях с подготовленным к разработке грунтом долж­ ны вестись круглосуточно и по возможности без перерывов, в противном случае температу­ ра уже обнаженных в ходе предшествующей разработки грунтовых слоев будет понижаться, а механическая прочность повышаться. Из этих соображений разработку грунта следует

103

вести захватками максимальной глубины для данного вида оборудования как землеройного (экскаватор), так и землеройно-транспортного (бульдозер) и минимальных размеров в плане.

В случае если перерыв в работе становит­ ся неизбежным по каким-либо причинам (ор­ ганизационным, метеорологическим или ава­ рийным), то следует утеплить забой, что, разу­ меется, влечет за собой дополнительный рас­ ход рабочей силы и материальных средств.

Большое внимание должно уделяться тран­ спортированию грунта в зимних условиях. Грунт, разрабатываемый в твердомерзлом со­ стоянии, не представляет практической опас­ ности повторного смерзания за время транс­ портирования. Но в тех случаях, когда глуби­ на забоя превышает толщу промерзания (которая также содержит на нижней границе пластичномерзлый слой), в процессе разработ­ ки (как одноковшовым, так и роторным экска­ ватором) происходит смешение грунта, нахо­ дящегося в трех состояниях: твердомерзлом, пластичномерзлом и талом. Такая грунтовая смесь замерзает быстрее, чем чистый талый грунт: средняя температура ее ниже, поэтому возникает большая опасность замерзания грун­ та во время его транспортирования или в про­ цессе укладки в насыпь. Во избежание этого продолжительность погрузки и транспортиро­ вания грунта в зимнее время должна быть ми­ нимальной, для чего рекомендуются преимуще­ ственно транспортные средства большой гру­ зоподъемности (примерно в 10 раз превышаю­ щей вес грунта, погружаемого одним ковшом экскаватора). Оставлять транспортные сред­ ства неразгруженными при перерывах в рабо­ те (или поломке автомашины) совершенно не­

104

допустимо. Доставленный к месту укладки в насыпь грунт должен сразу же после выгрузки разравниваться и уплотняться.

Для правильной организации разработки мерзлого грунта с его подготовкой механиче­ скими средствами большое значение имеет оп­ ределение размеров сменной захватки и уста­ новление соотношения между рыхлящими и разрабатывающими грунт снарядами, обеспе­ чивающими ритмичную работу механизиро­ ванного звена, занятого на этом процессе.

В зависимости от объема выполняемых ра­ бот и наличия оборудования могут иметь ме­ сто два случая:

1. Рыхление и разработка при помощи од­ ной и той же машины, например: а) одноков­ шовый экскаватор с ковшом-драглайном про­ изводит подготовку грунта дроблением его клин-молотом; б) трактор поочередно рыхлит грунт статическим рыхлителем и разрабаты­ вает его бульдозерным отвалом.

В этом случае площадь захватки, разраба­ тываемой за смену, будет:

где тСш0— время на смену одного вида обору­

ftM— толщина мерзлого слоя в м;

hT— толщина талого слоя в м (равня- • ется высоте забоя за вычетом тол­ щины мерзлого слоя и в некоторых случаях может равняться нулю).

При этом распределение продолжительности смены на рыхление и разработку сложится сле­ дующим образом:

2. Рыхление и разработку производят раз­ ными машинами одного типа или разных ти­ пов, например:

а) один экскаватор рыхлит грунт клин-мо­ лотом, а другой разрабатывает разрыхленный грунт и отгружает его ковшом обратной лопа­ ты или драглайном;

б) баровые машины нарезают в мерзлом грунте щели, а экскаваторы отгружают его и, разрабатывают подстилающий талый слой.

В этом случае сменная выработка машины

Состав звена следует подбирать из такого условия, чтобы машины, производящие разра­ ботку грунта, были полностью загружены, так как с этой операцией связана и операция тран­ спорта грунта и укладки его в насыпь. Поэто­

106

му простой разрабатывающих грунт машиИ из-за неподготовленности фронта работы недо­ пустим. Для обеспечения бесперебойности их работы необходимо, чтобы

Это же условие может быть выражено так:

гу.р—'продолжительность установки ма­ шины под разгрузку;

rp — продолжительность разгрузки ма­ шины;

ти — продолжительность перерыва — ожидания машины у экскаватора.

Продолжительность элементов цикла земле­ возных самосвалов приводится в табл. 15.

Продолжительность загрузки самосвала экскаватором (табл. 16) зависит от числа ков­ шей, погружаемых в кузов, а также от про­ должительности одного цикла экскаватора, за­ висящего от размера машины, среднего угла поворота, рода грунта и степени его разрых­ ления.

В тех случаях, когда толщина мерзлого слоя менее высоты забоя, в процессе разработ­ ки происходит смешивание мерзлого и талого грунтов, что оказывает влияние и на среднее значение величины т3, так как продолжитель­ ность загрузки машины талым грунтом значи­ тельно меньше, чем мерзлым (примерно 0,2 от времени загрузки неравномерно разрыхлен-

108