З другої сторони
lпер = ( 0,1 - 0,15 ) W. (2.24)
Прирівнюючи праві частини рівнянь (2.13, 2.14) та рішаючи відносно lпер отримаємо
lзар = ( 0,2 - 0,3 ) W. (2.25)
Необхідна глибина свердловини назначається із умови що
L = W + lпер = ( 1,1 - 1,15 ) W. (2.26)
Значення величини заряду при влаштуванні полички для одного ряду визначається за формулою
Qзар = Ap W3 (0,6 n3 +0,4). (2.27)
Якщо показник дії вибуху рівний одиниці (п=1), то утвориться яма нормального викиду, а якщо n>1 – підсиленого викиду.
Відстань між зарядами в ряду визначається згідно формули
Q = m W, (2.28)
де m – коефіцієнт, що залежить від показника дії вибуху при n = 1, m = 1, а при n = 1,5 то m = 1,25.
Діаметр свердловини для закладання заряду при влаштуванню поличок визначається за формулою
.
(2.29)
На крутих схилах від 45 до 60 всі свердловини бурять веєром із одного положення бурової установки, для проходу якої спочатку влаштовують проїзд шириною 4,5 м в якості розробки використовують шпурові заряди.
Контрольні питання
1 Які роботи входять у комплекс робіт із обстеження траси у гірських умовах при будівництві магістрального трубопроводу?
2 Який склад та оснащеність спеціалізованої бригади із розчистки траси ?
3 Наведіть та опишіть технологічні схеми виконання робіт із розчистки траси від лісу та валунів в залежності від крутизни схилу.
4 Якими способами проводиться розчистка будівельної смуги траси від пнів та валунів?
5 Які вимоги ставляться до під’їзних доріг ?
6 Наведіть розрахункову схему та послідовність розрахунку стійкості насипу на поперечних схилах.
7 Що таке форма рівностійкості відкосу та з якою метою вона розраховується ?
8 Наведіть розрахункову схему та послідовність розрахунку форми рівностійкості відкосу.
9 В яких випадках проводиться розпушування ґрунту та якими способами ?
10 Як розташовуються вибухові заряди при влаштуванні поличок та траншей?
3 Організація і технологія виконання земляних робіт
3.1 Влаштування поличок та траншей в м’яких ґрунтах
На ділянках траси із мінеральними ґрунтами І – ІV категорій або розробленою скалою влаштування поличок проводиться без попереднього розпушування ґрунту вибухом.
В деяких випадках розпушування таких ґрунтів може виконуватись викорчовувачем. Земляні роботи з влаштуванню поличок в залежності крутизни схилу може проводитись бульдозерами або екскаваторами.
На ділянках із поперечним нахилом до 15 влаштування виїмок в розпушених скельних ґрунтах необхідно проводити бульдозерами поперечними, повздовжніми ходами до вісі траси або вздовж вісі траси (рис. 3.1).
а – поперечними ходами; б – повздовжніми ходами
Рисунок 3.1 – Схема розробки полички бульдозерами на схилах від 8 до 15
А технологія виконання показана на рис. 3.2.
а – повздовжніми ходами; б – поперечними ходами
Рисунок 3.2 – Схеми технологій розробки полички бульдозерами
Згідно рис.3.2а – ґрунт розроблюється пошарово: спочатку шар 1 на довжину одного заходу після шари 2,3,4 і так до тих пір поки не буде переміщений у відвал весь ґрунт. Довжина проходу приймається в межах (80-100) м.
Після розробки частини полички на проектну глибину на одному заході приступають до розробки наступного заходу і так далі. В даному випадку бульдозер переміщує ґрунт вздовж осі траси зміщуючи його в відвал, роблячи при цьому невеликі розвороти.
Недоліком даної схеми є те, що один і той же ґрунт необхідно перевалювати по декілька разів. При повздовжній розробці часто використовують два або три бульдозери, кожний із яких працює на одному шарі.
Послідовність зняття шарів ґрунту при поперечних ходах бульдозера приведена на рис.3.2б. Спочатку знімають шари 1,2,3 й 4 (поперечними ходами) потім знімають ґрунт в зоні 5 (повздовжніми ходами) після чого зрізають 6 шар ґрунту. Шари 1,2,3,4,6,8 та 10 бульдозер розроблює без розвороту, повертаючись в вихідне положення заднім ходом.
Довжина ділянки полички, що розроблюється на повну проектну глибину, становить (100-150) м. Однак, в кожному конкретному випадку вона може змінюватися в залежності від загальної технологічної схеми виконання земляних та укладальних робіт.
При великих обсягах земляних робіт використовують два бульдозери, котрі ведуть розробку полички з двох сторін повздовжніми ходами назустріч один одному.
На ділянках, де розробка ґрунту проводиться двома бульдозерами, часто використовується технологічна схема роботи при якій один бульдозер зрізає й переміщує ґрунт в насип, а другий дороблює та спланує профіль полички (рис.3.3).
1 – дільниця набору ґрунту; 2 – не спланований ґрунт
Рисунок 3.3 – Схема розробки напіввиїмки-напівнасипу на крутих схилах за допомогою бульдозера
На крутих схилах із нахилом, більшим (12-15), для розробки (м’якого або розпушеного) ґрунту при влаштуванні полички можуть використовувати одноковшові екскаватори обладнані “прямою лопатою”.
Екскаватор, переміщуючись вздовж траси, розроблює ґрунт в межах напіввиїмки й відсилає його в насипну частину полички (рис. 3.4).
На ділянках із поперечним нахилом схилу до (25 – 30)та з повздовжнім їхнім нахилом, що не перевищує 8, розробку поличок можна проводити за допомогою поперечних ходів бульдозерів.
При повздовжніх нахилах, які не перевищують αгр, розробку поличок здійснюють бульдозерами повздовжніми ходами без заякорювання, а якщо повздовжній нахил перевищує αгр, то розробка поличок бульдозерами стає дуже складною.
1 – виїмка ґрунту; 2 – відвал ґрунту
Рисунок 3.4 – Схема розробки напіввиїмки-напівнасипу одноковшовим екскаватором
В таких умовах полички розроблюються екскаватором, який кріпиться одним або двома бульдозерами (тракторами) за допомогою одного або двох канатів. В даному випадку екскаватор працює за схемою “зверху-вниз”.
Залежно від крутизни схилів використовують різні схеми влаштування траншей в м’яких ґрунтах. Найбільше розповсюдження отримали наступні схеми: влаштування траншей без анкерування екскаваторів; влаштування траншей із анкеруванням екскаваторів; лотковий спосіб влаштування траншеї та влаштування траншеї за допомогою канатно-скреперної установки.
В основному використовуються одноковшові екскаватори типу Э-505 та Э-652, роторні екскаватори та бульдозери.
При влаштуванні траншей необхідно провести розрахунок стійкості екскаватора на ковзання.
На повздовжніх схилах, менших αгр, траншеї влаштовуються за допомогою однокошових екскаваторів способом зверху вниз або знизу нагору, а при використанні роторних екскаваторів способом “зверху-вниз”.
На схилах до 22 напрям розробки ґрунту однокошовим екскаватором здійснюється за схемами, як “знизу-вверх” так і “зверху-вниз” вздовж схилу, а на схилах більше 22, для забезпечення стійкої роботи екскаваторів їхня робота при прямій лопаті повинна здійснюватися тільки за схемою “знизу-вверх”, а при зворотній лопаті – тільки “зверху-вниз” вздовж схилу при чому ковшoм назад по ходу виконання робіт.
При повздовжніх схилах, більше αгр необхідно проводити анкерування землерийної техніки за допомогою бульдозера трактора або лебідки. При цьому екскаватор може працювати як “знизу-вверх” так і “зверху-вниз”.
Як показав досвід роботи, найкращий результат досягається при роботі екскаваторів за схемою “зверху-вниз”. Даний спосіб є найбільш безпечний, так як ковш періодично виконує функцію якоря.
При роботі за схемою “знизу-вверх” задня частина екскаватора припіднімається і тим самим гальмування погіршується. Ґрунт, що висипається із ковша, скочується вниз і його необхідно підбирати в ручну.
Робота роторних екскаваторів у всіх випадках повинна виконуватися тільки за схемою “зверху-вниз”, що дає можливість використовувати ротор екскаватора як рухомий якір рис.3.5.
Використання бульдозера як якоря дає можливість використовувати його для планування ґрунту по ходу екскаватора та, як під час зупинки екскаватор якориться в траншеї ковшем, а бульдозер в даний час виконує роботи із планування ґрунту.
Рисунок 3.5 – Схема влаштування траншеї на повздовжніх схилах за допомогою роторного екскаватора
На схилах до 30 (для екскаваторів Э-652) достатньо одного бульдозера, а при схилах до 36, для заякорювання, необхідні бульдозер та трактор.
На повздовжніх схилах, більших 36, робота одноковшових та роторних екскаваторів навіть при надійному закріпленні неможлива. На таких схилах влаштування траншеї здійснюється так званим лотковим способом.
Траншея-лоток розроблюється за допомогою бульдозера на всю ширину, що більша за ширину відвалу. Схема влаштування траншеї лотковим способом показана на рис.3.6. Влаштування траншеї починають зверху і здійснюють послідовними шарами товщиною (0,4 – 0,6) м на всю довжину схилу. Товщина шару, що зрізається залежить від ґрунту, який розроблюється та ступені його розпушування.
І, ІІ, ІІІ – послідовність шару ґрунту, що розроблюється, 1 – бульдозер, що розроблює траншею (Д-27), 2 – анкерний канат, 3 – анкеруючий бульдозер
Рисунок 3.6 – Схема розробки траншеї лотковим способом
При нахилі схилу, що розроблюється більше 40, бульдозер обов’язково закріплюється одним або двома тракторами або лебідками, що розміщені на верху схилу і при русі бульдозера переміщуються за ним, а потім витягують бульдозер на вихідну позицію.
При веденні робіт необхідно звертати увагу на стан ґрунтів із яких складений схил. Особливо небезпечна робота на крутих схилах в період дощів, коли ґрунти насичені водою і можливе зсування ґрунту. Якщо проектом передбачені певні протизсувні заходи, то до влаштування траншей необхідно приступати тільки після їх виконання.
Основним недоліком даного способу є те, що при влаштуванні траншей необхідно розроблювати траншею на всю ширину відвала бульдозера, тим самим різко збільшується обсяг земляних робіт та трудовитрати при зворотній засипці укладеного трубопроводу.
Влаштування траншеї на повздовжніх схилах, більших 45, представляє значну складність навіть при лотковому способі влаштування траншей, якщо схил має велику довжину (100 м та більше). В таких умовах доцільно влаштовувати траншею за допомогою канато-скретерної установки рис.3.7.
1 – лебідка, 2 – тяговий (робочий) канат, 3 – канат для підйому скреперного ковша на верх схилу (допоміжний), 4 – скреперний ковш,
5 – поворотний блок, 6 – відвал ґрунту, 7 – бульдозер
Рисунок 3.7 – Схема влаштування траншеї канатно-скреперною установкою
При даному способі розробки траншеї в низу схилу встановлюють двобарабанну скреперну лебідку 1, а на верху закріплюють поворотний блок 5 діаметром (0,4 – 0,6) м.
Скреперна лебідка має барабан із тяговим (робочим) канатом 2 та барабан із канатом 3 для підйому скреперного ковша на верх схилу. Тяговий канат 2 повинен мати довжину більшу за довжину повздовжнього схилу. В більшості випадків використовують канати діаметром (24 та 26) мм, а допоміжний (3; 16 та 18) мм.
Розробку траншеї здійснюють за допомогою ковша 4 при його русі зверху на низ, а при холостому русі ковш піднімається вверх. Для цього ковш роблять із односторонньою ріжучою частиною, направленою в низ схилу. Поворотний блок 5 на верху схилу повинен бути розрахований на зусилля, необхідне для підйому ковша. Ґрунт, що скочується вниз періодично переміщують у відвал 6 за допомогою бульдозера 7. При цьому тяговий та допоміжний канати забирають в сторону. Довжина траншеї, що розроблюють, обмежується тільки довжиною канатів.
Оптимальна довжина траншеї, що розроблюють даним способом, не перевищує 200 м.