45. Машины для разработки мерзлых грунтов

При механическом способе разработки используются специальные машины, условно подразделяющиеся на две группы:

- машины для предварительной подготовки и последующей окончательной разработки;

- машины, самостоятельно выполняющие весь комплекс разработки и эвакуации мерзлого грунта из забоя

К первой группе относятся:

- машины ударного действия,

- навесные рыхлители,

- землерезные машины.

Ко второй группе относятся:

- землеройно-фрезерные машины,

- траншейные цепные и роторные экскаваторы с приспособленными рабочими органами.

Машины ударного действия

Воздействуют на разрушаемую среду ударными импульсами свободнопадающих или забиваемых рабочих органов.

Рабочие органы машин ударного действия: а – с ненаправленными ударами, б - с направленными ударами, в – с забиваемым клином.

1 – стрела, 2 – подъемный канат, 3- клин-молот, 4 – амортизирующие элементы, 5 – жесткие направляющие, 6 – груз.

Гидромолоты и пневмомолоты – распространенное и эффективное оборудование в настоящее время.

При работе машин ударного действия возникают динамические нагрузки, вредно влияющие на базовую машину и расположенные поблизости сооружения

Землерезные машины.

Предназначены для нарезки щелей в мерзлом грунте.

Мерзлый грунт нарезается блоками а затем эти блоки эвакуируются из забоя с помощью одноковшовых экскваторов.

. Двухбаровая щеленарезная машина

1- баровый рабочий орган; 2 – гидроцилиндры подъема –опускания; 3 – базовая машина

46. Машины для уплотнения грунта

После отсыпки грунта в насыпь вслед­ствие его естественной осадки, а также от воздействия внешних нагрузок, переда­ваемых насыпи наземными сооружениями, движущимися по ней транспортными средствами и в других случаях, с течением вре­мени грунт частично изменяет свою плотность, вызывая осадку земляного сооруже­ния.

Для получения проектных размеров земляного сооружения в процессе строи­тельства и обеспечения достаточной устойчивости основания при установке поверхностных сооружений или движении транспортных средств после отсыпки грунта его необходимо уплотнять.

Уплотнение грунта это процесс его необратимого деформирования путем внешнего силового воздействия или за счет гравитационных сил, в результате которого определенная масса грунта уменьшается в объеме, а его плотность повышается.

В процессе уплотнения частицы грунта смещаются и укладываются более компактно за счет вытеснения жидкой и газообразной фаз.

В строительстве применяются следующие виды уплотнения:

- укатка (статическое уплотнение);

- трамбование;

- виброуплотнение;

- виброукатка (вибростатическое уплотнение)

- вибротрамбование.

Степень уплотнения грунтов оценивается коэффициентом уплотнения:

где _упл – фактическая (или требуемая) плотность;

_ст – максимальное стандартное значение плотности, определяемое на специальном приборе.

В зависимости от ответственности земляного сооружения коэффициент уплотнения назначают из пределов от 0,9 до 1.

Степень уплотняемости грунта зависит от типа грунта и его влажности, способа уплотнения, режима работы уплотняющей машины.

При выборе вида уплотняющей машины и назначении режимов работы следует учитывать особенности грунта в процессе уплотнения. В отличие от других материалов, грунты относятся к телам, деформации которых зависят не только от приложенной нагрузки, а также от продолжительности ее действия, скорости изменения напряженного состояния, продолжительности пауз между смежными циклами нагружения.

При укатке необратимая деформация (уплотнение) грунта развивается вслед­ствие многократно повторяющегося дейст­вия перемещающейся нагрузки на поверхности контакта с грунтом перекатываемого по нему вальца или колеса.

В строительстве применяют: самоходные, прицепные и полуприцепные катки, с гладкими, кулачковыми, решетчатыми металлическими вальцами или пневмокатками.

Кулачковые вальцы применяются для уплотнения несвязных грунтов на большую глубину