Машины для разработки мерзлых грунтов. Способы разрушения мерзлого грунта

 

 

 

В современном городском строительстве разработку мерзлых грунтов ведут в основном двумя способами — взрывным и механическим. Взрывной способ рыхления мерзлых грунтов применяется обычно при больших объемах работ на открытых, удаленных от сооружений площадках при глубине промерзания более 1 м.

Преимущественное распространение (более 80 % общего объема работ) получил высокоэффективный и универсальный механический способ разработки мерзлых грунтов с использованием специальных машин, условно подразделяемых на две группы: машины для подготовки (предварительного рыхления, нарезания на блоки) мерзлых грунтов и последующей окончательной разработки взаимодействующими с ними в комплексе землеройными машинами общего назначения; машины, самостоятельно выполняющие весь комплекс разработки до заданной отметки и эвакуации мерзлого грунта из забоя. К первой группе относятся навесные рыхлители (см. рис. 4.2) на тракторах класса 10…50, машины ударного действия для рыхления грунта ударными импульсами, машины безударного действия для отрыва грунта от массива, баровые и дискофрезерные машины для нарезания щелей в мерзлых грунтах; ко второй — землеройно-фрезерные машины и траншейные цепные и роторные экскаваторы, рабочие органы и скоростные режимы которых приспособлены для разработки мерзлых грунтов с промерзанием на всю глубину траншеи.

Машины ударного действия воздействуют на разрушаемую среду (мерзлый грунт, твердое дорожное покрытие, фундамент и т. п.) ударными импульсами свободно падающих или забиваемых рабочих органов. Самым распространенным видом свободно падающих рабочих органов являются клин-молоты конусообразной, пирамидальной и клиновидной форм массой 0,5…4 т.

Клин-молот (рис. 4.40, а) подвешивается к подъемному канату грузовой фрикционной лебедки стрелового самоходного крана или одноковшового механического экскаватора с крановой стрелой и при работе подтягивается лебедкой к оголовку стрелы и сбрасывается с высоты 6—8 м. Свободно падающий клин-молот наносит ненаправленные удары, что приводит к высоким затратам энергии на разрушение грунта, снижает качество работ и способствует опасному интенсивному разлету кусков грунта в стороны. Клин-молот может быть помещен в жесткие направляющие (рис. 4.40, о) и при сбрасывании попадает в точно заданное место, что позволяет разрушать грунт наименее энергоемким методом крупного скола и уменьшить опасность разлета осколков. Клин-молот с направляющим устройством обычно монтируется на гусеничном или пневмоколесном тракторе, который дооборудуется подъемной зубчато-фрикционной лебедкой с приводом от коробки отбора мощности трактора. Направляющее устройство соединяется с базовой машиной упругими амортизирующими элементами, что снижает воздействие динамических нагрузок на трактор при работе.

Рис. 4.40. Рабочие органы машин ударного действия:
а — с ненаправленными ударами; 6 — то же. с направленными; в — с забиваемым клином

 

Оборудование с забиваемым рабочим органом разрабатывает мерзлые грунты большой прочности с глубиной промерзания 1… 1,5 м наиболее эффективным методом крупного скола. Забивание рабочего органа в грунт может осуществляться: свободно падающим грузом (рис. 4.40, в), подвешенным на канате подъемной лебедки базовой машины и движущимся относительно направляющей 5; дизель-молотами, вибромолотами; гидравлическими, пневматическими и гидропневматическими молотами, используемыми в качестве сменного рабочего оборудования одноковшовых строительных экскаваторов. Гидро- и пневмомолоты в настоящее время являются самым распространенным и эффективным оборудованием для разрушения мерзлых грунтов ударной нагрузкой.

Для разрушения больших объемов мерзлого грунта (например, при прокладке линейных коммуникаций открытым способом) используют высокопроизводительные землерезные и землеройно-фре-зерные машины.

Оборудование захватно-клещевого типа навешивается на гусеничные гидравлические экскаваторы 4-й и 5-й размерных групп и предназначено для рыхления мерзлых грунтов, взламывания асфальтобетонных дорожных покрытий, разборки старых зданий, снятия и укладки дорожных плит, труб, установки колодцев, погрузки негабаритов и т. п. Это оборудование, выпускаемое в двух исполнениях (с одно- и трехзубым рыхлителем-захватом), устанавливают вместо ковша и рукояти обратной лопаты. В комплект од-нозубого рыхлителя (рис. 4.41, а) входят: двусторонний клык-рыхлитель со сменными передним и задним зубьями, шарнирно прикрепленный к двуплечему рычагу, ковш обратной лопаты и пара гидроцилиндров поворота рычага с рыхлителем относительно рукояти, взаимозаменяемых с гидроцилиндрами ковша обратной лопаты.

Рис. 4.41. Оборудование захватно-клещевого типа с однозубым (а) и трехзубым (б) рыхлителями

Трехзубый рыхлитель (рис. 4.41, 6) состоит из сварной рамы и трех сменных зубьев — центрального и двух боковых. Боковые зубья можно устанавливать в трех положениях для получения различных по значению усилий рыхления в зависимости от прочности разрушаемого грунта. Зубья одно- и трехзубых рыхлителей наплавляют твердым сплавом.

61. Бульдозерно-рыхлительные агрегаты: назначение, устройство, принцип работы.