Машины для бестраншейной разработки грунта.

Применяют при прокладке трубопровода проходящих под магистралями автомобильных и железных дорог. Способы проходки (рис.25):

Рис.25.

1) Отверстие, образуется без удаления грунта, то есть происходит уплотнение всего грунта вокруг отверстия (прокол или прокалывая грунта), наконец трубы одевается наконечник и трубе вместе с наконечником сообщается вращение при помощи гидравлических канатов, электрических лебедок, тракторов и вибрационных устройств. Труба может быть без наконечника, то есть открытая в этом случае часть трубы на глубину 1,5- 2 м забивается грунтов, впереди трубы обязуется ядро уплотнения, которая выполняет роль наконечника при дальнейшем движении трубы.

2) При прокалывании часть грунта попадает в трубу, а остальная часть грунта уплотняется, в этом случаие конец трубы открыт или на него надевается наконечник с отверстием, в процессе продвижения трубы грунт удалится из нее с помощью специальных желонок и других устройств. Это способ называется продавливание (рис.25, б).

3)Перед проталкивание трубы грунт разрабатываем методом гидромеханизации.

Сопротивление прочных грунтов прокалывания или пробиванию, очень велико и прочность труб может оказаться не достаточной и они могут изогнуться поэтому для таких грунтов следует применять метод бурения.

 

Оборудование для свайных работ.

Для устройства искусственных оснований и при возведение временных перемычек грунт погружают сваи или металлический шпунт. Сваи (шпунт) погружаются следующими способами:

l забивкой;

l вибрацией;

l вдавливание;

l ввинчивание;

l забивкой с подмывом грунтом водой;

Наиболее распространены забивка и вибрационные погружения. При забивке преодолеваются сопротивление погружению в грунт, а так же сопротивление трению свай о грунт для внедрения свай не обходимо, что бы работа каждого удара была не меньше определенной величины иначе при ударах будут происходить только упругие деформации и сваи не внедрятся в грунт, при этом величина необходимой работы каждого удара для забивки свай зависит от сечений последней и свойств грунта, чем больше сечений, тем больше должна быт работа удара. Минимальная величина работы удара возрастает с увеличением глубины внедрения, так как повышается сила трения.

Машина для забивка свай называется сваебойной. Она состоит из подъемного и силового оборудования, свайного молота и копра, на котором монтируются это оборудование.

Свайные молоты бывают дизельные и электрические. Для забивки свай наиболее широко применяют штанговые трубчатые дизель молоты, работа штангового дизель молота (рис.26) основана на следующем принципе:

Рис.26.

На копровой оси сбрасывается цилиндр 3, в результате чего воздух в цилиндре сжимается. В это время через форсунку 2 в поршне цилиндр впрыскивает топливо (дизельное), которое воспламеняется под действием температуры сжатого воздуха, цилиндр подбрасывается вверх после чего цикл повторяется, топливо подается насосом 5, который приводиться в движение падающим цилиндром. Давление передаваемым поршнем при падении цилиндра используются для забивки свай. Дизель молот подвешен на канате копровой установки.

Свайные дизель-погружатели.

Состоят из вибро-возбудителя направленного действия, который закрепляется непосредственно на наголовнике. Для повышения эффективности применяют вибропогружатели с дополнительными …

Рис.27.

Копровые установки.

Копры служат для установки и поддержания свай в процессе из забивания, для поддержки молотов, установки лебедок.

Различают виды копры:

· краны-копры, в которых использованы грузоподъемные строповые крюки;

· Копры предназначенные для погружения свай на местности покрытые водой и для других работ (рис.28);

Рис.28.

При разработке мерзлого грунта обычными машинами их производительность значительно ниже, чем при разработке талых грунтов. Лучшие результаты по производительности стоимости и металлоемкости дает рыхление мерзлых грунтов на тракторах 300-750 кВт с отвозкой разрыхленного грунта, самоходными скреперами, усиленной конструкцией, емкостью ковша 30 м³ и выше.

Существует различные механические способы разрушения мерзлых грунтов. Разрушение грунта при помощи клиньев и шаров большого веса (рис.29).

Рис.29.

Которые подвешиваются на подъемных канатах экскаватора или гусеничных кранов, и сбрасываются с высоты 5-8 метров. Шары рекомендуется применять при разработке песчаных и супесчаных грунтов. Клинья при разработке глиняных. Эти способы применяются только при отсутствии современного оборудования, так как малопроизводительны, при этом способе увеличивается износ экскаваторов и особенно износ канатов лебедок, из-за больших динамических нагрузок.

Откол крупных глыб с помощью рабочего оборудования навешенного на трактор или экскаватор. Оборудование представляет собой клин внедряемый в грунт под действием собственного веса или гидромолот (рис.29, г).

Резанье грунта с помощью дисковых пил цепных баров и приспособленных для разработки мерзлых грунтов роторных экскаваторов (рис.30).

Рис.30.

Навесное оборудование в виде дисковых пил применяют для нарезки щелей шириной 30-35 мм на всю глубину промерзания или на 0,7 этой глубины, щели нарезают так что бы расстояние между ними составляло 0,8-1 метр. Это дает возможность разрабатывать грунт между щелями (отрывать глыбы) экскаватором. Недостатков в применение дисковых пил является то, что они могут углубляться в грунт не больше, чем на 0,4 диаметра. Наиболее широкое распространение получило навесное оборудование в виде режущих цепей(цепных баров) (рис. 30, а). В качестве рабочего органа служит цепь на которой закреплены резцы. Цепи приводятся в движение от вала отбора мощности при помощи редуктора установленного на тракторе. Преимущество таких установок по сравнению с исковыми пилами состоит в том, что цепями можно нарезать щели большой глубины (до 2 метров и более). Со скоростью резанья 2-2,5 м/с. Рабочая скорость движения машины 30-70 м/ч. Недостаток значительные потери на трение в цепях достигающие 60% общей потребляемой мощности. Быстрый износ цепей и необходимость извлечения глыб другой машиной. Для заглубления режущей цепей в грунт и фиксирования их в определенном положении применяют напорный механизм представляющий собой гидроцилиндр закрепленный на кронштейне при помощи цапф, благодаря такому краплению гидроцилиндр может поворачиваться по мере поворота режущей цепи, а так же служит для опускания и ее подъема. Применяют диско-фрезерные машины(рис.30, б). Они состоит из тягача и навесного оборудования, фреза 3 приводиться во вращение о коробки отбора мощности. Вращение передается через карданный вал и редуктор. Подъем и опускание фрезы, а так же создание опорного усилия осуществляется гидроцилиндром 2.

Из обычных землеройных машин для разработки мерзлого грунта применяют:

1) траншейный, ковшовый экскаватор продольного капания

2) роторный траншейный экскаватор. Однако их рекомендуется применять только при случайный работах на небольших объектах, так как они обладают при разработке мерзлых грунтов низко производительностью (0,1-0,2 их нормальной производительностью).