книги из ГПНТБ / Тарновский, Ю. К. Механизированная разработка грунта в зимнее время
.pdfТ а б л и ц а 2?
Э коном ическое сопоставление способов разр аб о тки
|
|
м ерзлы х грунтов |
|
|
|
|
|
Объем в % |
Технико-экономические |
||
|
|
за 1967 г. |
показатели |
для грунтов |
|
Способы разработки |
(пока- |
II |
и III групп |
||
мерзлых грунтов |
затели |
трудоем |
|
||
|
|
ряда уп |
СТОИМОСТЬ |
||
|
|
равлений |
кость на 1 |
м2 |
1 м3 в руб. |
|
|
и трестов) |
|
|
|
Отогрев |
грунта |
|
|
|
|
Горизонтальными |
|
|
|
|
|
поверхностными |
2,5 |
0,07 |
|
1,13 |
|
электродами . . . |
|
||||
Вертикальными |
|
|
|
|
|
глубинными |
1,9 |
0,09 |
|
1,76 |
|
электродами . . |
|
||||
Паровыми |
иглами |
1,7 |
0,16 |
|
0,92 |
Водяными |
цирку |
|
|
|
|
ляционными иг |
2,1 |
0,155 |
|
0,67 |
|
лами .................. |
|
||||
Рыхление |
грунта |
|
|
|
|
Рыхление |
взрывом |
19 |
0,047 |
|
1,41 |
Рыхление |
ударны |
|
|
|
|
ми инструмента |
63,8 |
0,045 |
|
0,78—0,87 |
|
ми ....................... |
|
||||
Рыхление статичес |
|
|
|
|
|
кими рыхлителя |
5 |
0,005—0,009 |
0,42—0,61 |
||
ми ....................... |
|||||
Нарезка |
мерзлого |
|
|
|
|
грунта баровыми |
4 |
0,107 |
|
0,65—0,77 |
|
машинами . . . |
|
||||
И т о г о . . . |
100 |
|
|
— |
|
бой) 61,8%; методом взрыва 18,4%; резанием базами и траншеекопателями 11,2%; самоход ными и прицепными рыхлителями 6,3% и пу тем отогрева^ бурым углем и коаксиальными электронагревателями 2,3%. Стоимость рыхле
140
ния мерзлого грунта в среднем за последние три года в этом тресте составляет от 0,35 до 1,28 руб. за 1 м3. По данным ряда специализи рованных управлений и трестов приведены некоторые показатели разработки мерзлых грунтов различными способами (табл. 27).
Из данных табл. 27 видно, что механиче ские способы разработки мерзлых грунтов яв ляются доминирующими, как наиболее эконо мичные и позволяющие вести земляные рабо ты в любых условиях.
При выборе способов разработки мерзлых грунтов решающим фактором являются трудо емкость и стоимость разработки грунта.
Г л а в а IV
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ ТРАВМАТИЗМА ПРИ РАЗРАБОТКЕ МЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ
Ежегодно в строительстве при разработке мерзлых грунтов различными способами около 3% от всех несчастных случаев приходится на эти работы. Диаграмма распределения трав-
--------------Механическое рыхление
-------------- О т т аиВ ание р а зл и ч н ы м и теплоносителями
— — Рыхление Взрывом
--------------Ручная разработка
Рис. 32. Диаграмма распределения травматизма при разработке мерзлых грунтов различными спо собами
142
матизма по способам разработки мерзлых грунтов дана на рис. 32.
Разработка грунта в зимнее время выдви гает ряд научных и производственных задач по улучшению условий труда и предупрежде нию травматизма на земляных работах. Ис следования ряда научно-исследовательских учреждений и крупных ученых, работающих в этой области, подтверждают экономическую целесообразность создания эффективной тех ники для разработки мерзлых грунтов.
1. ОТТАИВАНИЕ ГРУНТОВ РАЗЛИЧНЫМИ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯМИ
В отдельных случаях для оттаивания мерз лых грунтов применяют электрическую энер гию, горячую воду, пар и другие теплоноси тели.
При прогреве мерзлого грунта электричес ким током возможны случаи травматизма вследствие попадания работающих и посторон них лиц под электрическое напряжение в зоне прогрева грунта, а также при наличии оголен ных соединений электропроводов и контактов в электрической сети.
Для предотвращения электротравматизма при выполнении работ по оттаиванию мерзло го грунта электрическим током зону прогрева необходимо ограждать. Работы по электропро греву должны вестись под руководством ответ ственного инженерно-технического работника и в течение всего времени работ на площадке должен находиться дежурный электромонтер.
Электропрогрев грунта следует выполнять в строгой последовательности, предусмотрен
143
ной проектом производства работ или техноло гической картой.
При оттаивании мерзлых грунтов горячей водой или паром персонал, обслуживающий установки, может получить ожоги при прико сновении к горячим трубам, подающим пар или воду, а также при случайном повреждении этих труб. Для устранения причин травматиз ма при оттаивании мерзлых грунтов горячей водой или паром требуется правильная орга низация работ в соответствии с проектом про ведения работ и постоянный технический над зор.
2. ПОДГОТОВКА ГРУНТОВ МЕХАНИЧЕСКИМ (УДАРНЫМ) СПОСОБОМ
При механическом способе разработки мерзлых грунтов особую опасность травматиз ма представляет отлет отдельных кусков грун та, причем дальность отлета иногда превышает 25—35 м. Как показали наблюдения, на даль ность и траекторию разлета кусков грунта серьезное влияние оказывает геометрическая форма рабочего органа ударного действия.
На основе экспериментальных исследова ний в зависимости от группы грунтов при от рицательной температуре и угле падения ра бочего органа канд. техн. наук Д. В. Коротеевым разработаны математические формулы для определения дальности и высоты разлета кусков грунта. Максимальная дальность раз лета кусков мерзлого грунта весом до 1 кг оп ределяется по формуле
, |
_ |
of)Sin(2K<xloiH + 2В) __ |
•макс — |
-------- М |
|
|
|
ё |
144
где .v — максимальная скорость |
отлета кур |
ков грунта (15—18 м/сек)-, |
|
К — экспериментальный |
коэффициент |
(-0,63); |
|
О
О
1м 28 2S 24 22 20 /3 16 « 12 10 8 6 4 2 0
Рис. 33. Траектории разлета кусков мерзлого грунта при разработке молотами свободного падения в зависимо сти от угла падения рабочего органа
( а — в пределах от 65 до 80°)
а мин — угол приложения рабочего органа, определяющий максимальную даль ность отлета кусков грунта (рис. 33); В — экспериментальный коэффициент
(72°);
И 5
г.
g — ускорение свободно падающего тела в лг/сек2.
Максимальную высоту разлета кусков мерзлого грунта при а =80- -65° определяют
по формуле
Vqsin2 (/Cot + |
В)) |
(20) |
2g |
М. |
|
|
|
|
Для определения параметров |
охранных |
зон, |
т. е. радиуса разлетр отдельных кусков грунта,
а} а о
Рис. 34. Графики дальности разлета кусков мерзлого грунта весом до 1 кг
а — для связных грунтов; б — для несвязных грунтов
146
удобнее всего пользоваться готовыми графи ками (рис. 34). На графиках по оси у отложе ны значения а — угла приложения рабочего органа ударного действия к плоскости разру шаемого грунта, а по оси х даны значения I — дальности разлета кусков грунта весом до 1 кг
взависимости от веса рабочего органа (р\=
=1.500 кг; р2 —2500 кг; р3 = 3500 кг). На рис. 33
построены графики траектории разлета кусков мерзлого грунта при различных значениях уг ла приложения (падения) рабочего органа. Данные графиков могут быть использованы при проектировании высоты защитных сеток для предотвращения разлета кусков грунта при рыхлении мерзлого грунта механизмами ударного действия. Применение защитных се ток позволяет сократить величину охранных зон, а это особенно важно при ведении сов мещенных работ на стесненных строительных площадках. При рыхлении мерзлого грунта ударным способом над стеклом кабины маши ниста необходимо устанавливать защитную сетку.
3. РЫХЛЕНИЕ ГРУНТА ВЗРЫВНЫМ СПОСОБОМ
При рыхлении мерзлых грунтов методом взрыва случаи травматизма возможны при бу рении шпуров и скважин различными машина ми и станками, а также при транспортирова нии, хранении, заряжании шпуров и скважин, ликвидации отказов, отсутствии охранной зоны и т. п. Основные требования.техники безопас ности при эксплуатации машин и станков для бурения шпуров и скважин следующие: до пускать к управлению станками лиц, имеющих соответствующую квалификацию, в возрасте
147
не моложе 18 лет; машины и станки должны быть технически исправными и испытаны ква лификационной комиссией, все движущие и от крытые части должны быть ограждены и за крыты. Согласно «Единым правилам безопас ности работ» до начала взрывных работ долж ны быть установлены границы опасной зоны (условные знаки или посты охраны).
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 28 |
Размеры опасных зон при рыхлении мерзлого грунта |
|||||
|
|
взрывами |
|
|
|
Виды взрывных работ на от |
Минимально допустимые |
||||
крытых площадках |
|
радиусы опасных зон в м |
|||
Взрывание |
наружных |
за- |
Не менее 300 |
||
рядов ................................. |
|
заря- |
|||
Взрывание шпуровых |
» |
» |
200 |
||
д о в ..................................... |
|
. . |
|||
Взрывание рукавов . . |
» |
» |
200 |
||
взрывание |
скважинных за- |
По проекту, но не менее |
|||
рядов : |
: ....................... |
|
|||
|
|
|
200 м |
|
|
П р и м е ч а н и е . Абсолютная суммарная величина одновременно взрываемых (детонирующим шпуром или электродетонаторами мгновенного действия) наружных зарядов не должна превышать 10 кг ВВ.
Безопасные расстояния (табл. 28) для лю дей по поражающему действию осколков и об ломков грунта (породы) устанавливают про ектом, в отдельных случаях — руководителем взрывных работ.
Размеры опасной зоны зависят от количе ства одновременно взрываемых ВВ, а также от способов ^едения взрывных работ, взрывае мого грунта или породы.
148
Ниже приведены размеры опасной зоны (действия взрывной волны) в зависимости от количества одновременно взрываемых ВВ.
Вес одновременно взрыва |
1 |
2 |
5 |
10 |
20 |
100 |
емых за ядов в кг |
||||||
Радиус зоны возможных |
|
|
|
|
|
|
разрушений застеклен- |
|
|
|
|
|
|
ных окон и дверей в м 30 |
45 |
70 |
100 |
145 215 |
300 |
|
Соблюдение охранных зон при взрывных работах позволяет обеспечить безопасность труда, а также предотвратить разрушение об ломками грунта зданий, сооружений, машин и т. п. Для предотвращения разлета взорван ного грунта применяют различные защитные устройства, панцирные сетки, панцирные укры тия, металлические камеры, бронеплиты и т. п. Кроме того, в практике взрывного дела освоен метод «направленного взрыва». Разработку мерзлых грунтов производят с обязательным выполнением правил и особых требований тех ники безопасности применительно к условиям строительной площадки. Эти особые требова ния должны быть одним из разделов общего проекта производства работ. Разработка и вы полнение мероприятий по устранению причин травматизма при земляных работах в зимнее время являются обязательными для каждой строительной организации.
