
книги из ГПНТБ / Федорук Н.М. Механизация работ на транспортном строительстве учебник [для техникумов и учеб. пособие для техн. шк
.].pdfВ транспортном строительстве широкое распространение полу чил б е з э с т а к а д н ы й п р о д о л ь н о - в с т р е ч н ы й с п о с о б намыва, при котором насыпь намывают встречным потоком пуль пы с двух торцовых сторон карты (рис. 39, а). Намыв из выпуска 2 и патрубка 3 ведут сначала с одной стороны карты до высоты об валования (яруса), затем переходят на другую сторону карты, а на намытой стороне делают обвалование следующего яруса и нара щивают стояк пульповода. Грунт на каждом ярусе откладывается с уклоном к колодцу, поэтому для намыва насыпи до проектной отметки на последнем ярусе разводящий пульповод по мере намы ва наращивают трубами 4 до тех пор, пока намыв не дойдет до пруда-отстойника 5.
При ведении намыва безэстакадным способом с применением гусеничных кранов на карте намыва укладывают две нити разво дящего пульповода и намыв ведут поочередно с каждой нити пульпопровода.
Пульпу выпускают с торца звена трубы, поддерживаемой кра ном (рис. 39, б) до намыва слоя толщиной 20—40 см в радиусе 7— 8 м. После этого краном опускают трубу на намытый грунт и наращивают следующую, не прерывая подачу пульпы (трубы осна щены быстроразъемными соединениями). После того как дойдут до конца карты, намыв делают из второй нити, а первую нить демон тируют, укладывая трубы в сторону. Достоинством этого способа является уменьшение времени простоя земснарядов, а также сни жение трудоемкости вспомогательных работ.
В транспортном строительстве для гидромеханизации возведе ния земляных сооружений на участках с небольшими объемами ра бот, где потребности в грунте обеспечиваются притрассовыми карь ерами, и для сооружения земляного полотна на болотах применяют
Рис. 38. Бульдозер-трубоукладчик БТК-5 в транспортном поло жении:
/ — захват; 2 —труба пульпопровода; 3 — бульдозер
71
а) |
/7 |
,8 |
'_«ттті III! II ИII11II1111111IIП111И И II111 іГт
2 3 4 Л-А Последний яруснамыВа
Z-й ярус намыва ■й яруснамыВа.
15
Рис. 39. Технологическая схема безэстакадного намыва насыпи:
а —продольно-встречный способ: б — намыв |
с применением гусеничного |
||||||
крана; / — карта |
намыва; 2 —выпускаемая |
пульпа; 3 — патрубок; |
4 — |
||||
наращивание |
трубы выпусков на |
последнем |
ярусе; |
5— пруд-отстойник; |
|||
5— разводящие пульповоды; 7 — карьер; 8, |
10—пульповоды; 9 —земсна |
||||||
ряд; 11 — канава; |
12 — тройниковое |
разветвление; |
13 — задвижки; |
14 — |
|||
отводная труба; |
15 —обвалование; |
16—колодец; |
17 —бульдозер; |
18 — |
|||
|
|
стояк пульповода; |
19, 20 —опоры |
|
|||
п е р е д в и ж н о й |
к о м п л е к т |
м а ш и н типа ПГКМ-1 (рис. 40 и |
41), состоящий из землесосной установки на тракторе Т-180 произ водительностью 800 м 3/ч по воде, насосной установки на базе трак тора Т-180, гидромонитора дистанционного управления, комплек тов стальных труб для пульповодов и бульдозера-трубоукладчика.
Для успешного выполнения работ на рассредоточенных объ ектах в условиях транспортного строительства организации треста «Трансгидромеханизация», выполняющие эти работы, кроме средств гидромеханизации имеют в своем распоряжении транспортные средства, передвижные мастерские, электростанции, жилые и слу жебные помещения.
72
Рис. 40. Общин вид машин комплекта ПГКМ-1 в работе:
а — землесосная установка в карьере; б — насосная установка
Рис. 41. Технологическая схема намыва насыпи на болоте комп лектом машин ПГКМ-1:
/ — насосная установка; 2 —водопровод; |
3 —гидромонитор; 4 —землесос |
ная установка; 5 — пульповод; |
S — выпуск пульпы |
|
|
§ 8 . Б у р о в з р ы в н ы е р а б о т ы |
|
|
||
Общие |
сведения о буровзрывных |
работах. |
Для |
выполнения |
||
взрывных работ во взрываемой среде |
(грунты, |
мерзлые массивы |
||||
и др.) |
образуют углубление, |
называемое в з р ы в н о й |
в ы р а б о г- |
|||
кой, |
в |
которое помещают |
заряд |
в з р ы в ч а т ы х |
в е щ е с т в |
|
(ВВ). |
Оставшуюся часть выработки |
заполняют |
песком, глиной |
или буровой крошкой (делают забойку) и при помощи средств взрывания производят взрыв. Энергия взрыва, мгновенно перехо дящая в механическую работу, разрушает взрываемую среду (рис. 42). Крупные камни можно дробить взрывом заряда, положенного на поверхность камня (накладной заряд). ВВ выпускают в порош кообразном, прессованном или литом виде. Наибольшее применение в строительстве нашли следующие ВВ: аммониты, зерногранулиты, гранулиты, детониты, тротил, игданиты.
К с р е д с т в а м в з р ы в а н и я относят: капсюли-детонато ры, огнепроводный шнур, электродетонаторы мгновенного, коротко замедленного и замедленного действия, детонационные реле для короткозамедленного взрывания и детонирующий шнур.
ба |
На строительных объектах и в карьерах применяют три с п о с о |
|
в з р ы в а н и я : |
огневой, электрический и при помощи дето |
|
нирующего шнура. |
З а р я д о м называют определенное количест |
|
во |
(по весу) взрывчатого вещества, подготовленное к взрыванию. |
По форме заряды бывают сосредоточенные (шар, куб) и удлинен ные. В зависимости от величины заряда ВВ действие его на горную породу может быть различным. Специальными расчетами могут быть получены заряды прострелки, рыхления и выброса (см. рис. 42, а, б, в, г).
После взрыва заряда прострелки происходит измельчение и уплотнение породы и в скважине образуется пространство, назы ваемое котлом. При взрыве заряда рыхления происходит рыхление
Рис. 42. Заряды и их действие на горную породу:
а — разрез удлиненного заряда |
в выработке; |
б — котел на |
дне |
скважины, |
образован |
|||||
ной взрывом заряда простреяки; |
в |
— |
разрыхленный |
грунт |
после взрыва заряда |
рых |
||||
ления; |
г — воронка после взрыва |
заряда на |
выброс; д — |
выемка, полученная |
взры |
|||||
вом нескольких совместно действующих зарядов выброса; |
1 — |
патроны |
с ВВ |
(илн |
||||||
засыпка |
порошкообразного ВВ); |
2 — |
боевик; |
3 — |
капсюль-детонатор или |
электроде |
||||
тонатор; 4 — материал забойки; 5 — огнепроводный шнур илн электропровод |
|
74
4 |
3 |
2 |
7 |
І57 |
VF7, |
iS7/ ^ |
557 -оу.W & |
Ws |
|
|
|
a>75 |
ans |
|
|
|
|
|
S: |
|
|
1 |
I >*■» |
|
é |
t |
|
Заряд |
|
iЩ Забойка |
||||
Рис. 43. Взрывные выработки: |
|
|
||
/ — шпур; 2 и 3 — скважины; 4 — котловая скважина; |
5 — шурф с зарядной каме |
|||
рой; 6 — штольня; 7 — зарядные камеры |
|
|
и вспучивание породы, а после взрыва заряда выброса образуется воронка, за пределы которой выбрасывается разрыхленный грунт. При этом часть выброшенного грунта попадает обратно в воронку, а часть породы на поверхности воронки будет только разрушена, но не выброшена.
Выбирая форму, вес и размещение заряда, можно дать необхо димое направление энергии взрыва. Например, при одновременном взрыве зарядов выброса, расположенных в два ряда на расстоя нии один от другого а, равном радиусу воронки г (см. рис. 42, д), образуется выемка.
Новейшие способы (короткозамедленное взрывание зарядов, взрывание скважинных зарядов, рассредоточенных воздушными промежутками, наклонное заложение скважин, направленное взры вание зарядов, контурное взрывание и др.) позволяют повысить полезную работу взрыва, обеспечивают высококачественное, безо пасное, экономичное выполнение взрывных работ, позволяют полу чить профиль, близкий к проектному, предупреждают разрушение породы в откосах выемок.
На транспортном строительстве методом взрывания выполняют следующие работы: рыхление скальных массивов и мерзлых грун тов, взрывание на выброс для образования выемок, траншей и ка нав, направленное взрывание для получения выемок и насыпей, взрывы на вытеснение илистых или торфяных грунтов из-под на сыпей, возводимых на болотах, подрывание пней.
Механизация буровзрывных работ. Взрывные выработки для размещения зарядов ВВ в зависимости от их размеров разделяют на шпуры, скважины, камеры, шурфы, штольни и др. Выработки можно располагать вертикально, с наклоном и горизонтально (рис. 43). В результате бурения в породе образуются шпуры или скважины. Проходческими работами делают более крупные выра ботки — шурфы, штольни, камеры.
На транспортном строительстве взрывные работы преимущест венно ведут методом скважинных удлинённых зарядов, размещен ных в скважинах диаметром 76—150 мм. В строительстве приме няют несколько методов бурения скважин.
В р а щ а т е л ь н о е б у р е н и е в породах различной крепости выполняют при помощи станков и бурового инструмента (резца, шарошечного долота или коронки). Измельченная порода из вы работки удаляется шнеком, сжатым воздухом или водой.
У д а р н о - в р а щ а т е л ь н о е б у р е н и е выполняют стан ками, рабочими органами которых служат пневмоударники, дела
ющие около 2000 ударов в |
минуту, коронки со штангами и др. |
Т е р м и ч е с к о е б у р е |
н и е заключается в разрушении поро |
ды струей горящего в кислороде керосина, бензина или дизельного топлива, подаваемого вращающейся штангой с горелкой. Разру шенная порода выносится из скважины образующимися от сгора ния газами и паром от поступающей в забой воды. В транспортном строительстве этот способ распространения пока не получил.
У да р н о - к а н а т н о е б у р е н и е выполняют при помощи станка, разрушающего породу в вертикальной скважине свободно падающим тяжелым буровым снарядом — долотом. От разрушен ной породы скважины очищают желонкой через каждые 0,6—1,5 лг проходки и промывают водой. Этот способ малопроизводителен.
Основные параметры буровых машин, применяемых при произ водстве земляных работ и в карьерах, даны в табл. 17.
Типы буровых |
Основное назначение |
Диаметр |
бУГ'ения |
||
машин |
машин |
в мм |
Максимальная глубина бурения в м |
Угол бурения к вертикали в град |
Т а б л и ц а 17
Производи |
маши |
|
тельность |
|
|
в п о г. |
Масса ныв г |
|
м/смену |
||
|
Буровая |
|
машина Бурение |
скважин |
в |
150 |
23 |
0—30 |
25 -6 0 |
20 |
||
БТС-150Г на тра |
грунтах |
|
Ѵ-ѴШ |
|
|
|
|
|
|||
кторе |
Т-100М |
групп |
|
|
|
105 |
6 |
0—30 |
20 |
3,47 |
|
Буровая |
машина Ударно-вращательное |
в |
|||||||||
БТС-105Г на ав |
бурение |
скважин |
|
|
|
|
|
||||
томобиле |
ЗИЛ- |
грунтах ІХ-Х |
групп |
|
|
|
|
|
|||
130 |
|
машина Шнековое бурение од |
60 |
2 |
0 |
200—300 |
8,3 |
||||
Буровая |
|
||||||||||
БТС-60 |
на трак |
новременно |
двух |
|
|
|
|
|
|||
торе ДТ-54А |
вертикальных |
шпу |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
ров в мерзлых грун |
|
|
|
|
|
|||
Буровая |
|
|
тах |
|
|
|
60—100 |
2,5 |
0 |
460—600 |
7,6 |
|
машина Шнековое бурение од |
||||||||||
БМ-251С на трак |
новременно |
двух |
|
|
|
|
|
||||
торе |
ДТ-75М |
вертикальных |
шпу |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
ров и скважин в мерз |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
лых грунтах |
|
в |
65 |
1,8 |
0 |
80 |
0 ,2 |
|
Самоходная буро Бурение |
шпуров |
||||||||||
вая тележка на |
мерзлых |
грунтах |
|
|
|
|
|
|
|||
базе буровой уста |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
новки УПБ-25 |
|
|
|
|
910* |
500 |
0 |
|
11,5 |
||
Станок |
ударно-ка Глубокое бурение |
|
|
||||||||
натного |
бурения |
|
|
|
|
250 |
|
|
|
|
|
УКС-30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
♦ В числителе — начальный диаметр, в знаменателе — конечный.
76
Заряжение производят ручным способом и с применением спе циальных машин, среди которых наиболее эффективны машины МЗС-1 и ЗС-1, созданные на базе автомобилей повышенной про ходимости. Машиной МЗС-1 заряжают при помощи сжатого возду ха вертикальные или наклонные скважины игданитом на глубину до 25 м. Машина ЗС-1, идущая следом, делает забойку заряжен ных скважин песком или мелким щебнем.
Для транспортирования и хранения взрывчатых материалов применяют передвижные склады взрывчатых веществ на базе ав томобиля ЗИЛ-130 или автоприцепа ИАПЗ-754В вместимостью до
2080 кг ВВ. |
|
один подъем) |
Для подачи взрывных материалов (до 120 кг за |
||
на косогоры высотой до 60 м и крутизной |
до 70° |
служит канат |
ный подъемник с пневматическим приводом. |
|
|
§ 9. Механизация отделочных и укрепительных работ |
||
П л а н и р о в к у о т к о с о в выполняют |
для придания земляно |
му полотну окончательных очертаний и размеров. Перед плани ровкой откосов делают разбивку их очертания с разметкой колыш ками границ бровок и оснований откосов, оси земляного полотна, а также направления движения гусениц планирующих машин.
Планировку откосов насыпей и выемок с рабочими отметками до 3,5 м выполняют автогрейдером, бульдозером с откосниками (рис. 44) или универсальным экскаватором-планировщиком с теле скопической стрелой типа Э-4010 или ЭО-3332.
Для планировки применяют автогрейдеры типов Д-144А, Д-557А, Д-395В, Д-710 с гидравлическим приводом рабочих ор ганов. Автогрейдер Д-710 имеет аппаратуру, обеспечивающую ав томатическое регулирование положения отвала. Автоматическое ведение отвала автогрейдера достигается системой стабилизации поперечного уклона отвала и системой ведения его в продольном направлении по копиру.
Планировка откосов с рабочими отметками более 3,5 м произ водится экскаватором-драглайном со стандартным ковшом емко стью 0,65 м3или со сменным планировочным скребком.
Рис. 44. Планировка откосов насыпи бульдозером при помощи откосника
77
Рис. 45. Планировка откосов выемки бульдозером |
|
|
Планировку откосов выемок, |
имеющих крутизну 1 : 1,75 и ме |
|
нее, можно выполнять бульдозером, перемещающимся по |
откосу |
|
(рис. 45). |
п л о щ а д к и и устройство |
кюве |
П л а н и р о в к а о с н о в н о й |
тов в выемке производятся после окончания отделки откосов, уда ления излишков грунта со дна выемки и тщательной планировки грейдером или бульдозером дна выемки на уровне сливной приз мы. Планировку основной площадки и нарезку сливной призмы насыпи делают до планировки и укрепления откосов. Планиров ку основной площадки и нарезку сливной призмы насыпей и вы емок выполняют автогрейдерами Д-144А, Д-395В или Д-710.
Кюветы в выемках устраивают при помощи универсального канавокопателя на базе траншейного экскаватора ЭТУ-354А с по грузкой грунта в самосвал. Универсальный канавокопатель на ба зе экскаватора ЭТУ-354А имеет рабочий орган, позволяющий без переоборудования и замены нарезать кюветы и водоотводные ка навы глубиной до 1,5 м с откосами 1:1,5 и 1:1.
Рис. 46. Посев трав на откосах агрегатом траво сеяния АДТС-2 конструкции ЦНИИСа Минтрансстроя:
1 — экскаватор-драглайн; 2 — агрегат АДТС-2
7 8
У к р е п л е н и е о т к о с о в от разрушающего воздействия воды и ветра осуществляется посевом многолетних трав, одерновкой, укладкой железобетонных плит и другими способами.
Основным способом укрепления откосов выемок и насыпей является посев многолетних трав механизированным способом.
При механизированном посеве трав сначала делают заготов ку растительного грунта путем сгребания в кучи бульдозером, погрузки экскаватором-драглайном и перевозки к откосам самос валами. Планировка откосов должна быть выполнена с придани ем их поверхности шероховатости для удержания слоя раститель ного грунта. Для нанесения и разравнивания слоя растительного грунта на откосы используют экскаватор-драглайн, который сна чала ковшом разбрасывает по откосу грунт, затем разравнивает его сменной планировочной рамой. Семена трав сеют посевным агрегатом АДТС-2 ЦНИИСа (рис. 46), который может служить навесным оборудованием к экскаватору-драглайну или стрелово му крану. Агрегат АДТС-2 производит одновременно равномер ное нанесение минеральных удобрений на поверхность откоса, пе ремешивание их с растительным грунтом, высев семян травосме сей, заделку семян на необходимую глубину и прикатку засеян ной поверхности.
Новый способ гидропосева трав, не требующий нанесения на откосы растительного грунта, дает значительное сокращение тру доемкости работ (на 70%) и их стоимости (на 30%), по сравне нию с механизированным посевом трав. При гидропосеве выпол няют три основные операции: планировку откосов, заправку гид росеялки и гидропосев. Хорошие результаты при укреплении гид ропосевом получены на откосах, спланированных ковшом драг лайна. Гидросеялку заправляют рабочей смесью, в состав кото рой входят вода, битумная эмульсия или латекс, опилки, мине ральные удобрения и семена трав, подобранные в определенных соотношениях. Для гидропосева применяют гидросеялку, создан ную на базе поливочной машины КПМ-1А (рис. 47). Тщательно перемешанная рабочая смесь при помощи центробежного насоса и гидрометателя гидросеялки тонким слоем наносится на поверх ность откоса. Дальность полета струи 30—35 м. За одну заправ
ку цистерны рабочей смесью ги |
|
|
||||
дросеялка |
позволяет обработать |
|
|
|||
650 ж2 поверхности откоса |
в тече |
|
|
|||
ние 25 мин. |
|
|
|
|
|
|
На Одинцовском заводе гото |
|
|
||||
вят к выпуску новую, более со |
|
|
||||
вершенную гидросеялку с дизель- |
|
|
||||
электрической |
станцией |
мощно |
|
|
||
стью 30 кет. Гидросеялка |
имеет |
|
|
|||
массу 7 г и может быть установ |
Рис. |
47. Гидросеялка на базе поли |
||||
лена |
на |
автомобиль, |
трейлер |
|
вомоечной машины КПМ-1: |
|
или |
железнодорожную платфор j — |
цистерна для рабочей смеси; |
||||
му. |
Гндропосев |
применяют для |
|
2 — гндрометатель |
79
укрепления откосов не круче 1:1,5 в песчаных и глинистых грун тах, кроме намытых песков, жирных и набухающих глин, аргилитов, алевролитов, мергелистых грунтов. Неприменим гндропосев в засушливых районах.
§ 10. Производство земляных работ зимой
Особенности выполнения земляных работ зимрй. Влажные грунты зимой смерзаются и становятся очень трудными для раз работки. Сухие песчаные и скальные грунты невлагоемки, поэто му почти не смерзаются, и их разработка зимой не усложняется. При оттаивании смерзшихся влажных грунтов (пылеватые, гли нистые, супесчаные и мелкозернистые пески) происходит резкое увеличение их способности к пластическим деформациям, в ре зультате чего под воздействием временной нагрузки или только собственного веса грунта могут произойти сплывы откосов, про садки и расползание насыпей. Наблюдаются значительные осад ки насыпей, сооруженных даже из дренирующих и щебенистых грунтов, если они возводились зимой на промерзшем основании, сложенном из переувлажненных глинистых грунтов. Эти дефор мации происходят чаще всего с насыпями, отсыпанными из пере увлажненных глинистых грунтов, а также с насыпями, при возве дении которых были сделаны отступления от технических указа ний по зимним работам.
Технические требования, которые следует соблюдать при соо ружении земляного полотна зимой, изложены в главах СНиП
ІІІ-Б. 1-62, ІІ-Д. 1-62 и Технических указаний СИ 61-59.
В зимнее время целесообразно: разрабатывать выемки в су хих песчаных гравелистых и скальных грунтах и отсыпать из них насыпи; разрабатывать выемки взрывами на выброс; удалять торф из болот экскаваторами и взрывами на выброс; отсыпать насыпи на болотах; разрабатывать выемки глубиной более 3 м, в том чис ле и в глинистых грунтах.
При отсыпке насыпей зимой глинистыми грунтами необходимо соблюдать следующие условия: в теле насыпи не должно быть бо лее 30% мерзлого грунта, снега, льда, а также комьев мерзлого грунта размером более 20 см; при температуре ниже — 20°С ра боты по отсыпке насыпи должны быть приостановлены; разра ботку и укладку талого грунта в насыпь вести так, чтобы темпе ратура грунта в момент его уплотнения была положительной.
При ведении земляных работ зимой эффективно заблаговре менное утепление грунта от промерзания, что значительно сокра щает расходы на рыхление мерзлого грунта. Защищают грунт карьеров и выемок от замерзания вспахиванием на глубину не менее 35 см и боронованием на глубину 15—20 см с последующим снегозадержанием путем сгребания снега в валы бульдозером или установкой переносных щитов (при толщине снежного покрова 40—50 см дальнейшее промерзание грунта прекращается); засо
80