Машины для разработки мерзлых грунтов

 

Земляные работы на строительстве должны выполняться в течение всего года, в то время как основные землеройные машины не приспособлены для разработки мерзлого грунта. Поэтому для разработки грунта в зимних условиях приходится принимать меры для предохранения грунта от промерзания или предварительного рыхления смерзшегося грунта.

 

В настоящее время применяются следующие способы подготовки грунтов к разработке землеройными машинами в зимних условиях:

а) предварительное укрытие грунта до наступления холода;

б) оттаивание мерзлого грунта;

в) рыхление мерзлого грунта взрывным способом;

г) разрушение мерзлого грунта механическими способами с последующей разработкой его землеройными машинами.

 

 

 

Рис.14.10. Установка для нарезания щелей в мерзлом грунте:

1 – цепные бары;2 – напорный механизм

 

 

Для разработки мерзлых грунтов на глубину до 0,5 – 0,6 м применяют землеройно-фрезерные машины (рис.14.11). Она состоит из тягача 1 и навесного оборудования. Фреза 6 приводится во вращение от коробки отбора мощности 2. Вращение передается через карданный вал 4 и редуктор 5. Подъем и опускание фрезы, а также создание напорного усилия осуществляются гидроцилиндром 3.

 

 

Рис.14.11. Землеройно-фрезерная машина.

Кроме того, можно предварительно утеплять грунт соломой, шлаком, опилками или снегом в местах намечаемого рытья котлованов, предохранять грунт от промерзания при вспашке его с осени до наступления холодов на глубину 25—35 см с последующим боронованием на глубину 15—20 см.

Отогрев мерзлого грунта с использованием электроэнергии, пара, горячей воды или тепла сжигаемого топлива экономически малоэффективен из-за большого количества потребляемой энергии. Расход энергии для отогрева 1 м³ грунта составляет в среднем 20—25 квт-ч при электропрогреве, при паропрогреве энергоемкость увеличивается на 30%, а при огневых способах достигает 60 квт-ч/м³. Процесс оттаивания мерзлого грунта протекает медленно и длится 20—30 ч.

 

Взрывной способ разрыхления мерзлых грунтов в строительстве имеет по ряду причин ограниченное распространение. В населенных пунктах, особенно в крупных городах, производство взрывов затруднено по соображениям безопасности людей и возможности нарушения подземных коммуникаций. При выполнении работ на вновь осваиваемых территориях возможно более широкое применение этого способа, однако при буро-взрывных работах возникают простои в ожидании взрывов и из-за перемещения экскаваторов в безопасную зону и обратно.

Из механических способов разрушения мерзлых грунтов применяются: ударный, резка грунта специальными машинами и разрушение рыхлителями.

 

Для разрыхления очень малых объемов мерзлого грунта применяются отбойные молотки.

В последние годы для разрыхления мерзлых грунтов применяют навесные тракторные рыхлители, работающие в комплекте с мощными бульдозерами 250—500 л. с. Послойное рыхление «и снятие разрыхленного грунта позволяют разрабатывать широкие траншеи, котлованы и выемки на полную глубину промерзания. На больших массивах рыхление мерзлого грунта рыхлителями наиболее экономично.

Получило также распространение разрушение мерзлых грунтов с помощью дизель-молотов, являющихся сменным оборудованием одноковшового экскаватора или гусеничного трактора. Дизель-молот совершает 50—60 направленных ударов в 1 мин. При глубине промерзания 0,6—0,8 м производительность достигает 95 м3/ч мерзлого грунта.