7. Основные способы разработки грунта и применяемые при этом механизмы.

Классификация грунтов:

1) талые

а) Скальные (разборные, неразборные, крупнообломочные, песчаные, гранильные, супесчаные, суглинистые, глины, десс, ил (почва), торф (почва)

б) Нескальные

2) мерзлые

В зависимости от свойств выделяют несколько групп по разработке – 7 категорий

Характеристики грунтов:

1) плотность (до 3 – для скалы)

2) влажность (абсолютная) от 5% - сухие, более 30% - мокрые (торф)

3) коэффициент фильтрации (м/сут)

4) сцепление грунта – сопротивление сдвигу

5) разрыхляемость (коэффициент разрыхления К_р = 1,2 - 1,3 – во сколько раз грунт увеличивается в объеме; коэффициент остаточного разрыхления К_о.р. = 1,01 – 1,1)

Основные способы разработки грунтов:

• Резанье (на небольшие расстояния – 30-80 м)

Используют землеройные (разрабатывают грунт и перемещают его на небольшие расстояния в отвал или в транспортные средства) и землеройно-транспортные машины (разрабатывают и перемещают грунт на большие расстояния). Землеройные машины - одноковшовые, многоковшовые цепные и роторные экскаваторы. В зависим. от ходового устройства экскаваторы делят на гусеничные, пневмоколесные, автомобильные и шагающие. Место работы экскаватора - экскаваторный забой, параметры которого зависят от марки экскаватора, вида транспорта и принятой схемы разработки грунта. Различают экскаваторы продольного и поперечного черпания. Экс. продольного черпанья: цепные и роторные - копание небольших траншей. Экскаваторы поперечного черпанья – разработка котлованов и траншей большого сечения, планировки откосов, для раб. в карьерах.

Одноковшовые экскаваторы - наиболее применяемые из-за универсальности, хорошей маневренности.

-с прямой лопатой( разработка грунта 1-3 группы)

-с обратной лопатой – (применяются для разработки траншей, котлованов с выгрузкой грунта в транспортные средства и в отвал) способна работать в переувлажненных грунтах. Недостаток - ограниченная глубина копания. Объем ковша 0,15 – 1,4 м³

-ковш-драглайн – (используют для разработки котлованов, траншей, добыче песчано-гравийных материалов из-под воды). Имеет гибкую канатную подвеску, с помощью которой крепится к удлиненной стреле кранового типа. Также крепится тяговой канат, позволяющий производить наполнение и опорожнение ковша. Наиболее эффективен при работе в отвал. Объем ковша – 0,25 – 2 м³

-грейфер - ковш с 2 и более лопастями, которые смыкаются с помощью индивидуального канатного привода, навешивается на удлиненную стрелу крана. Применяется при рытье глубоких котлов с вертикальными стенками для засыпки пазух фундаментов, при выемке песка и гравия из-под воды, на погрузочно-разгрузочных работах и т д.

Многоковшовые экскаваторы: роторный (на базе гусеничного трактора, заглубление рабочего колеса в грунт 2-2,2 м, копает только траншеи, грунт отсыпается на одну сторону по транспортеру; цепочный - глубина коп до 4 м.

Скреперы используют при разработке грунтов 1 - 4 группы, объем ковша (2,5) 6-7 - 25м³. Рабочий орган скреп - ковш с ножевым устройством, которое расположен в нижней его части, которым при движении осуществляется послойное резание грунта с одновременным перемещением его в ковш. За один цикл скреп разрабатывает грунт, перемещает его, разгружает в насыпь с одновременным разравниванием.

Скреперы: прицепные (перемещают грунт на расстояние до 1 км), работающие в сцепе с трактором-тягачом, самоходные (большая маневренность и скорость передвижения) - перемещают грунт на расстояние до 10 км. Самоходный скрепер - тягач, на который крепится скрепер. Сам скреп загружается только при мягких (песчаных) грунтах. Для более твердых грунтов сзади буфер, с помощью которого бульдозер загружает грунт в ковш. Чтобы грунт не высыпался при транспортировке у ковша есть стенка.

Бульдозером разработку грунта ведут в неглубоких и протяженных выемках и в резервах для перемещения его в насыпь на расстояние до 100 м. Бульдозер применяют также для обратной засыпки траншей, зачистки дна котлована после экскаватора, для выравнивания и планировки грунта.

• Гидромеханические

Применяется при возведении гидротехнических сооружений, при устройстве дорожных насыпей и выемок, при создании больших водоемов и территорий под застройку. Высокая производительность с мин. трудозатратами, но эффект только при больших объемах работ и при наличии достаточного кол-ва воды.

2 способа гидромеханизированой разработке грунта:

Гидромониторный - разрушение грунта струей воды, вытекающей из насадки под давлением. грунт + вода = пульпа, кот собирается в спец. углубления, зумпфы. Из них пульпу перекачивают грунтовым насосом по трубам к месту укладки. Разработку грунта ведут попутным или встречным забоем;

Землесосными снарядами - стационарные, передвижные на ж/д платформах, автомобильном или тракторном транспорте, на плавучих стальных понтонах. Основано на подводной разработке грунта с последующим его всасыванием и транспортировкой в виде пульпы по трубопроводам к месту укладки.

• Взрыв

Используют для рыхления скальных и мерзлых грунтов, также применяются при устройстве выемок под искусственные водоемы, каналы. Производят с применением аммонита, тола, тротила и др. взрывчатых вещ-в. В зависимости от назначения взрыва применяют методы накладных и внутренних зарядов. Взрывные работы выполнятся по специальным проектам.