Рыхление вечномерзлых грунтов бульдозером

Обновлено: 05.10.2024

Настоящим параграфом предусматривается рыхление мерзлых грунтов для последующей разработки их землеройными машинами.
Нормами учтено рыхление грунта продольными проходами рыхлителя, бульдозера-рыхлителя на участках длиной 30-50 м за один проход послойно при глубине рыхления до 0,5 м.

Техническая характеристика рыхлителей, бульдозеров-рыхлителей

1. Приведение агрегата в рабочее положение.
2. Рыхление грунта с регулированием глубины рыхления.
3. Поворот агрегата.

Для рыхлителей
Тракторист 6 разр.
Для бульдозеров-рыхлителей
Машинист 6 разр.

Рыхление вечномерзлых грунтов в карьере бульдозерами-рыхлителями мощностью: 303 кВт (410 л.с.), группа грунтов 1М — 1000 м3

Состав работ:

1.	Приведение агрегата в рабочее положение.
2.	Рыхление грунта с регулированием глубины рыхления.
3.	Поворот агрегата.

Ресурсы:

Код	Наименование	К-во	Ед.
Затраты труда машинистов	2.7
Бульдозеры-рыхлители на тракторе, мощность 303 кВт (410 л.с.)	2.7

Вы можете сравнивать 2 или 3 расценки из одной базы. Перейдите на страницу нужной расценки и нажмите кнопку "Добавить" - будет сформирована кнопка на страницу с результатом.

Все Расценки Таблицы

Таблица 01-03-027. Рыхление вечномерзлых грунтов бульдозером-рыхлителем мощностью 243; 303 кВт (330; 410 л.с.)

Бульдозеры с рыхлителями относятся к землеройным машинам, широко применяемым на разработке мерзлых грунтов. Технические характеристики бульдозеров с рыхлителями даны в табл. 1.

Технические характеристики бульдозеров с рыхлителями j

Номинальная мощность, кВт

Ширина гусеницы, мм

База трактора, мм

Максимальное заглубление зуба, мм

Габаритные размеры с трактором и бульдозером в транспортном положении), мм *

* Параметры даны с бульдозером

Применение бульдозеров с, рыхлителями повышенной мощности наиболее эффективно на разработке мерзлых грунтов.

Такое рыхление производят, как правило, одним зубом рыхлителя.

На сдвижке разрыхленного грунта можно использовать менее мощные бульдозеры с рыхлителями.

Для эффективной работы бульдозера на сдвижке направление его движения должно совпадать с направлением движения рыхлителя.

С понижением температуры и увеличением влажности грунта увеличивается его прочность, в результате чего уменьшается эффективности рыхления. Кроме того, эффективность рыхления снижается и при рыхлении высокотемпературных пластичных мерзлых грунтов.

Разработку мерзлых грунтов, в основном, производят, при последовательном рыхлении и сдвижке разрыхленного грунта. Учитывая, что мощные бульдозеры с рыхлителями дефицитны, строители часто, параллельно с ними, применяют на сдвижке разрыхленного грунта в отвал менее мощные бульдозеры тягового класса 10 - 15 тс. В этом случае сначала производят рыхление мерзлого грунта в объеме ( V _зад), необходимом для включения в работу менее мощного бульдозера (или бульдозера с рыхлителем) на сдвижку грунта. Затем разработку мерзлого грунта производят при параллельной работе машин на рыхлении и сдвижке грунта

При значительных объемах работ рыхление и сдвижку мерзлого грунта производят захватками. Величину захватки ( V _зах ) устанавливают из условия исключения повторного смерзания разрыхленного грунта в объеме работ, не менее сменной и не более 1…5 суточной выработки машины (в зависимости от температуры наружного воздуха). При этом в процессе разработки мерзлого грунта часто появляются вынужденные простои рыхлителя или бульдозера из-за отсутствия фронта работ. Технологическая последовательность работы рыхлителя и бульдозера в этом случае зависит от вида неравенства производительностей машин на рыхлении (П_рых ) и сдвижке (П_б) грунта.

Если П_рых > П_б, рыхлитель закончит рыхление мерзлого грунта на захватке раньше бульдозера и будет вынужден простаивать, так как при его непрерывной работе разрыхленный грунт в заделе начнет смерзаться. Время вынужденного простоя равно времени, в течение которого объем не сдвинутого бульдозером разрыхленного грунта уменьшится до V _зад. По истечении времени рыхлитель возобновит работу на следующей захватке, и в дальнейшем технологическая последовательность его работы может повторяться. Бульдозер при этом работает непрерывно.

Если производительность рыхлителя меньше производительности бульдозера, технологическая последовательность работы машин на разработке мерзлого грунта отличается от вышеописанной. В этом случае первоначальный объем разрыхленного грунта ( ) в процессе последующей взаимной работы рыхлителя и бульдозера будет непрерывно уменьшаться и к концу работы рыхлителя на захватке станет равен объему разрыхленного грунта в безопасном интервале между машинами ( ) . Дальнейшая взаимная работа машин становится опасной. Бульдозер будет вынужден простаивать в течение времени ( ), при котором объем разрыхленного грунта увеличится до объема первоначально задела ( ). По истечении времени бульдозер продолжит работу на сдвижке грунта на следующей захватке, и в дальнейшем технологическая последовательность его работы может повторяться, рыхлитель при этом работает непрерывно.

Практика показала, что при чрезмерно большом назначении числа захваток уменьшается производительность машин в результате увеличенная, переводов машин с захватки на захватку и доли вспомогательных операций внутри цикла для таких машин, как рыхлитель.

Чрезмерное же уменьшение числа захваток снижает производительность бульдозера из-за увеличения расстояния перемещения грунта, увеличивает время разработки мерзлого грунта из-за уменьшения доли совмещения операций и повторного смерзания разрыхленного грунта.

При глубине промерзания грунта 0,5. 0,6 м производится разработка одним слоем (при достаточном тяговом усилии трактора), то есть Н_р = 0,5. 0,6 м. При большей глубине промерзания разработку мерзлого грунта производят послойно.

Расстояние между параллельными проходами рыхлителя машинист устанавливает с таким условием, чтобы происходил скол мерзлого грунта, и гребешки, получаемые от проходов рыхлителя, не превышали 0,1 - 0,15 м, что способствует более эффективной последующей работе бульдозера.

При невыполнении этого условия и работе на прочных грунтах (число ударов ударника ДорНИИ около 60) рыхление производят при движении рыхлителя и в перпендикулярном направлении или под некоторым углом, не допуская смещения стойки зуба в ранее сделанную прорезь.

При послойной разработке выемок (траншей, котлованов и т.п.) в мерзлом грунте необходимо учитывать технологическое сужение выемки на величину ширины рыхлителя после рыхления каждого слоя вследствие расположения зуба рыхлителя по продольной оси.

Сдвижку разрыхленного грунта наиболее эффективно производить бульдозером при лобовом толкании грунта траншейным способом.

Для улучшения тягово-сцепных качеств базового трактора необходимо:

перед началом рыхления удалить снежный покров с разрабатываемого участка (снег рекомендуется убирать с площади, которая может быть разрыхлена в течение 4 - 5 ч);

на неровной местности рыхление мерзлого грунта производить при движении рыхлителя в направлении уклона.

При последовательном выполнении операций рыхления и сдвижки на разработке мерзлого грунта календарный план работы бульдозера и рыхлителя определяют послойно по аналитическим формулам.

Величину задела ( ), выполняемого рыхлителем для бульдозера, определяют в зависимости от вида неравенства производительностей бульдозера (П_б) и рыхлителя (П_рых) на рыхлении и сдвижке грунта по следующим формулам: если П_рых ≥ П_б , то = П_бТ_см ; если П_рых = П_рыхТ_см. При мерзлы й грунт разрабатывают захватками.

При параллельной работе рыхлителя и бульдозера подбор оптимального состава комплекса машин и определение календарного плана их работы производят в результате построения графиков Ганта, которые являются одновариантной статической моделью, отображающей картину фиксированного во времени положения работ. Для этого определяют:

рациональную глубину рыхления Н_Р (по табл. 2 или расчетом);

количество разрабатываемых слоев мерзлого грунта (п );

технологический объем грунта ( V _раз ) с учетом сужения выемки на величину ширины рыхлителя после рыхления каждого разрабатываемого слоя мерзлого грунта;

схему производства работ;

путь перемещения разрыхленного грунта в отвал;

производительность рыхлителя и бульдозера (по нормативным данным).

Опытные значения для некоторых грунтовых условий глубины рыхления Н_Р в зависимости от прочности грунта

В условиях современного круглогодичного строительства примерно 20% объема земляных работ разрабатывают в зимнее время. В связи повышенной прочностью мерзлых грунтов зимой в несколько раз увеличивается трудоемкость и стоимость их разработки. Без предварительной подготовки может разрабатываться грунт, промерзший на глубину до: 0,1 м 3 - скреперами и бульдозерами; 0,15 м 3 - экскаваторами-драглайнами; 0,25 м 3 - экскаваторами, оборудованными прямой лопатой, с ковшами вместимостью 0,5. 0,65 м; 0,4 м - то же, но более мощными экскаваторами. В остальных случаях грунт до разработки должен быть предварительно подготовлен одним из следующих способов: предохранением от промерзания; оттаиванием; рыхлением.

Предохранение от промерзания заключается в предварительной обработке или утеплении грунта до замерзания теплоизоляционными материалами. Для этого грунт после отвода поверхностных вод можно разрыхлять или вспахивать с боронованием на глубину до 0,35 м 3 , закрывать местными теплоизоляционными материалами (листва, хвоя, опилки и т.п.), а также устраивать снегозадержание.

Оттаивание грунта может осуществляться сверху вниз, снизу вверх и по горизонтальному направлению - радиально от нагревателя.

Наиболее простым (но дорогостоящим) является огневой способ (рис.1), при котором мерзлый грунт оттаивает сверху вниз благодаря сжиганию на поверхности замерзшего грунта под колпаком твердого или жидкого топлива. Для оттаивания 1 м мерзлого грунта расходуется примерно 130 кг торфа, 50 кг угля, 0,15 м 3 дров, 5 кг дизельного топлива.

а - огневым способом; б - паровыми иглами; в, г - горизонтальными и вертикальными электродами; 1 - камера сгорания; 2 - вытяжная труба; 3 - слой грунта (опилок); 4 - паропровод; 5 - колпак; 6 - скважина; 7 - паровая игла; 8 - электрод; 9 - трехфазная электросеть.

Также по направлению сверху вниз мерзлый грунт можно отогревать горизонтальными электродами. Для создания токопроводящих условий поверхность грунта покрывают опилками, смоченными в солевом растворе. Затем отогретый грунт становится проводником тока, а опилки способствуют сохранению тепла. Прогревание мерзлого грунта электротоком снизу вверх можно осуществить, если имеется возможность погрузить вертикальные электроды ниже уровня промерзания грунта.

Примером отогревания грунта в радиальном направлении может служить оттаивание паровыми иглами или электронагревателями. В первом случае пар, проходя между двумя трубами отдает тепло грунту через наружную трубу; во втором - внутри трубы располагают нагревательный элемент, который нагревает поверхность трубы.

Рыхление мерзлого грунта может осуществляться взрывным или механическим способом. Взрывание грунта производят только специально подготовленные рабочие-подрывники. Для этого в грунте пробуривают отверстия - шпуры или нарезают щели, в которые закладываются заряды взрывчатого вещества (ВВ).

Механическое рыхление мерзлого грунта может осуществляться статическим или динамическим воздействием. Пример статического воздействия - рыхление грунта бульдозерно-рыхлительными агрегатами. В качестве механизмов для динамического воздействия используют дизель-молоты, клин-молоты, машины ударного действия, а также навесное оборудование экскаватора (клин и шар-молоты) или гидравлические молоты (рис.2).

Рис.2. Рыхление мерзлого грунта

а - молотом свободного падения; б, в - то же дизель-молотом и гидромолотом; г, д- при глубине промерзания до и более 1,5 м; 1 - молот; 2 - экскаватор; 3 - мерзлый слой грунта; 4 - направляющая штанга; 5 - дизель-молот; 6 - гидромолот.

Кроме рыхления иногда мерзлые грунты режут на блоки с последующим их удалением тракторами или разработкой экскаваторами. Такой метод особо эффективен в тех случаях, когда недопустимо сотрясение грунта. В настоящее время многие компании предлагают свои услуги по аренде экскаваторов. Для нарезания блоков рекомендуются баровые машины с цепным рабочим органом, смонтированном на базе трактора.

Читайте также: