Рыхление мерзлого грунта

Рыхление мерзлого грунта осуществляют взрывным или механически­ми способами с последующей разработкой землеройными или землеройно-транспортными машинами.

Рыхление взрывом является экономичным, его целесообразно приме­нять при больших объемах работ и глубине промерзания более 1,5 м в но­вых районах застройки, где вблизи нет зданий и сооружений. На застроен­ных участках данный способ применяют ограниченно с использованием укрытий и локализаторов взрыва (тяжелых пригрузочных плит). При рых­лении на глубину до 1,5 м применяют шпуровой и щелевой методы, а при больших глубинах — скважинный или щелевой.

Шпуры диаметром 50-70 мм, располагают в шахматном порядке на расстоянии друг от друга не более 1 м, глубиной 0,8-0,9 толщины мерзлого слоя. Щели шириной 6-25 см нарезают щеленарезными машинами фрезер­ного типа или баровыми машинами на расстоянии 0,9-1,2 м одна от другой (рис. 3.18 а). Глубина щели делается на 15-20 см выше линии промерзания грунта, чтобы повысить КПД взрыва и исключить образование «котлов» -вдавливания грунта. Из трех соседних щелей заряжается одна средняя; крайние и промежуточные щели служат для компенсации сдвига мерзлого грунта во время взрыва и для снижения сейсмического эффекта. Заряжают щели удлиненными или сосредоточенными зарядами, после чего их зали­вают песком. При взрыве мерзлый грунт полностью дробится, не повреж­дая стенок котлована или траншеи (рис. 3.18 6).

Механические способы рыхления базируются на резании, раскалывании или сколе слоя мерзлого грунта статическим или динамическим воздейст­вием. Способ рыхления резанием основан на непрерывном воздействии режущего усилия в мерзлом грунте, создаваемого специальным рабочим органом — зубом.

Для этого применяют оборудование, у которого непрерывное режущее усилие зуба создается за счет тягового усилия трактора-тягача. Машины этого типа рыхлят грунт на глубину 0,3-0,4 м, параллельными (примерно через 0,5 м) проходками с последующими поперечными проходками под углом 60-90° к предыдущим. Разработка грунта производится послойно (рис. 3.19 а), производительность рыхлителя составляет 15-20 м³/ч в смену. В качестве статических рыхлителей применяют также гидравлические экс­каваторы с рабочим органом — зубом-рыхлителем (рис. 3.19б). Возмож­ность послойной разработки мерзлого грунта позволяет применять статиче­ские рыхлители при любой глубине промерзания.

Динамическое воздействие основано на создании ударных нагрузок на открытой поверхности мерзлого грунта. Грунт разрушают молотами сво­бодного падения (рыхление раскалыванием) либо молотами направленного действия (рыхление сколом). Молот может иметь форму шара или клина (рис. 3.20 а) массой до 5 т, подвешиваемого на канате к стреле экскаватора и сбрасываемого с высоты 5-8 м. Шары рекомендуется применять при рых­лении песчаных и супесчаных грунтов, а клинья — глинистых (при глубине промерзания 0,5-0,7 м). Производительность экскаватора, работающего с клин- или шар-молотом, не превышает 60 м³ мерзлого грунта за смену. Не­достатком рыхления грунтов этим способом является чрезмерный расход тальных канатов и повышенные нежелательные динамические нагрузки на узлы экскаватора.

В качестве молота направленного действия широко применяют дизель-молоты и гидромолоты (рис. 3.20 б, в), которые используются в качестве навесного оборудования к экскаватору или трактору. Дизель-молоты позво­ляют разрушать грунт на глубину до 1,3 м. Гидромолотами можно рыхлить не только мерзлые, но и скальные грунты, асфальтобетонные покрытия и т.п. Мерзлый грунт разрабатывается слоями толщиной 40-60 см при про­изводительности от 5-6 до 20-25 м³/ч в зависимости от типа гидромолота.

Литература.