Нарезка щелей в мерзлых грунтах и рытье траншей
Щели в мерзлых грунтах нарезают баровыми и дискофрезерными машинами, траншеи отрывают роторными и цепными экскаваторами непрерывного действия. Машины этой группы разрабатывают мерзлый грунт резанием, послойно снимая стружку толщиной 20-30 мм. Щели в мерзлом грунте шириной 0,12-0,15 м нарезают для разделения его на отдельные блоки (глыбы), которые затем убирают одноковшовыми экскаваторами. Расстояние между щелями (0,6-1 м) должно соответствовать размерам ковша экскаватора. Средняя энергоемкость разработки мерзлых грунтов с нарезанием щелей в 3-5 раз меньше, чем при разработке сплошного массива. Щели нарезают также для прокладки кабелей и трубопроводов малого диаметра. В этом случае ширина щели определяется технологическими требованиями.
Рабочий орган баровой машины состоит из рамы и бесконечной цепи со сменными резцами, урезающими стружку и выносящими ее на поверхность (рис. 8.8, а). На одной машине может быть установлено несколько баров, работающих независимо один от другого. Подъем и опускание каждого из них производится гидроцилиндром.
С помощью гидроцилиндров осуществляется также принудительное заглубление баров и удержание их на необходимой глубине. В качестве базовых машин используют тракторы с ходоуменыпителем (рабочие скорости 30-70 м/ч) или цепные траншейные экскаваторы. Глубина нарезаемых щелей — до 2—5,3 м в зависимости от типоразмера.
Рис. 8.8. Машины для нарезания щелей в мерзлых грунтах:
а — баровая машина; б — дискофрезерная машина; 1 — бар; 2 — трансмиссия; 3 — гидроцилиндр; 4 — кронштейны подвески; 5 — базовый трактор; 6 — фреза
Рабочим органом дискофрезерной машины (рис. 8.8, б) является дисковая пила (фреза) с расположенными по ее окружности зубьями. Глубина нарезаемых щелей не более 1,3 м. Связано это с тем, что при разработке грунта на большую глубину необходимо иметь фрезы большого диаметра (2,8-3 м при глубине щели I м), что значительно увеличивает металлоемкость и ухудшает маневренность машины.
Основным недостатком баровых и дискофрезерных машин является быстрое изнашивание режущих органов — резцов и цепей баровых машин, зубьев дискофрезерных машин. Например, одним комплектом резцов ба-ровой машины можно нарезать щели длиной не более 1000 м. Эти машины не рекомендуется использовать в абразивных песчаных грунтах, а также в грунтах с включением камней.
Роторные и цепные экскаваторы(рис. 8.9) применяют в зимнее время для рытья траншей, ширина которых равна ширине рабочего органа. Использование этих экскаваторов для сплошного рыхления мерзлого грунта оправдано только при небольших объемах работ в однородных грунтах.
Особенно эффективны на рытье траншей роторные экскаваторы. Разработка мерзлого грунта в этом случае обходится в два раза дешевле по сравнению с разработкой одноковшовыми экскаваторами и предварительным рыхлением тракторными рыхлителями.
Цепные экскаваторы целесообразно применять при рытье траншей глубиной более 2,5 м.
Ковши роторных и цепных экскаваторов, разрабатывающих мерзлый грунт, оснащают специальными зубьями и клиньями для концентрации усилий резания. Зубья прорезают в грунте щели, а оставшиеся «целики» грунта скалываются клиньями, что значительно снижает энергоемкость резания. Недостатки траншейных экскаваторов — невозможность разработки мерзлых грунтов с каменными включениями и необходимость предварительного выравнивания рабочих площадок.
Рис. 8.9. Основные типы экскаваторов непрерывного действия:
в — цепной поперечного копания с подачей грунта вверх по откосу; б — цепной поперечного копания с
подачей грунта вниз по откосу; в — цепной продольного копания; г — роторный продольного копания;
д — роторно-поворотный радиального копания
Статьи по теме::
Технологические карты по строительству земляного полотнаПроизводство земляных работ в зимних условияхКонтроль качества земляных работ и правила их приемкиУкладка грунтаРазработка грунта гидромониторамиОборудование гидромеханизацииУсловия и область применения гидромеханизацииПроизводство работ по уплотнению грунтовВыбор уплотняющих средствФакторы, влияющие на эффективность уплотнения грунтов