Производство земляных работ в зимних условиях

Производство земляных работ в зимних условияхВ осенний период грунты увлажняются, а с наступлением зимы замерзают. Прочность мерзлых грунтов резко увеличивается, достигая иногда прочности бетона.

Разработка таких грунтов осложняется. Увеличиваются продолжительность, трудоемкость и стоимость работ.

Поэтому основное правило выполнения земляных работ зимой — предохранение грунта от промерзания.

Для этого отводят осенние дождевые воды и глубоко вспахивают участок до наступления морозов с покрытием поверхности грунта теплоизоляционными материалами (листьями, соломой, шлаком, хвоей и др.). Однако на больших участках строительства эти мероприятия проводить удается не всегда. В этом случае для создания условий, близких к нормальным, при разработке мерзлых грунтов применяют рыхление, оттаивание и резание их. Грунт, промерзший до 250 мм, можно разрабатывать экскаватором, оборудованным прямой лопатой с емкостью ковша 0,5- 1 м3 без предварительного рыхления.

Рыхление мерзлых грунтов при глубине промерзания до 250 мм производится рыхлителями, до 500 мм — ударными приспособлениями, подвешенными к стреле экскаватора-драглайна (клин-баба, шар-баба и др.), до 1300 мм при помощи дизель-молота с клином, смонтированного на специальной раме, прикрепленной к стреле экскаватора Э-505А. При более глубоком промерзании грунтов и больших объемах работ применяются наиболее эффективные способы — взрывной и метод откола.

Оттаивание мерзлых грунтов осуществляется паром, горячей водой, электрическим током и огневым способом. Отогрев грунта паром и электрическим током обходится дорого и применяется при небольших объемах работ.

При толщине слоя мерзлого грунта более 1,5 м применяют паровые иглы, изготовленные из газовых труб диаметром 25 мм с перфорированным наконечником и резцами.

Погружаются иглы в шпуры, расположенные в шахматном порядке на расстоянии, равном толщине мерзлого грунта.

Оттаивание производится острым паром, выходящим из отверстий в наконечниках.

Для уменьшения потерь пара в атмосферу паровые иглы прикрываются коробами и давление пара в них принимается 0,5-0,7 ати. Одна паровая игла обслуживает несколько шпуров, при этом пуск пара в иглы в песчаных грунтах прекращают через 2-3 ч, в глинистых — через 4-6 ч. При необходимости цикл отогрева грунта повторяется.

При небольших промерзаниях применяют поверхностный способ оттаивания грунта: трубы с отверстиями укладывают на поверхность земли.

Недостатком способов оттаивания острым паром является увлажнение грунтов, затрудняющее их разработку.

Схема оттаивания грунтов горячей водой аналогична схеме работы обычной системы центрального отопления. Этот способ является предпочтительным, так как грунт не увлажняется.

Оттаивание происходит с помощью погруженных в грунт водяных циркуляционных игл, соединенных трубопроводом с центробежным насосом и котлом для подогрева воды (рис. 26). Водяная игла состоит из двух труб, входящих одна в другую; в пространство между трубами подается вода с 50°, которая, отдав тепло грунту, возвращается по трубе меньшего диаметра в нагревательный котел. Электроотогрев грунта производится горизонтальными, стержневыми и глубинными электродами и основан на включении участка грунта в электрическую цепь.

Горизонтальные электроды из стали диаметром 12-16 мм укладываются на поверхность земли на расстоянии 400-800 мм друг от друга в зависимости от напряжения тока и накрываются слоем опилок толщиной 150-250 мм, смоченных раствором поваренной соли. Опилки, нагреваясь, передают тепло грунту и оттаивают его на глубину до 700 мм. Стержневые электроды погружаются в грунт по мере оттаивания, сверху для создания электрической цепи грунт покрывается опилками, увлажненными солевым раствором.

Отогрев грунта происходит сверху вниз. Более эффективно грунт отогревается при погружении глубинных электродов на всю толщу мерзлого грунта и углублении в талый грунт на 120-200 мм. Отогрев идет снизу вверх.

Оттаивание грунтов может производиться электроиглами — металлическими трубами с внутренней спиралью, которые засыпаются мелким песком для аккумуляции тепла.

Иглы устанавливаются на расстоянии друг от друга 1,2 м. Вначале они опускаются на глубину до 250 мм и в таком положении отогревают грунт в течение 4-6 ч; затем углубляются еще на200-250 мм. Постепенное углубление игл происходит до тех пор, пока грунт не будет оттаян до нужной глубины.

Для отогрева грунта применяются также трубчатые электронагреватели (ТЭН) — стальные сдвоенные трубки диаметром 16-18 мм, с нихромовой спиралью.

Трубки заполняются внутри диэлектрическим спрессованным порошком.

ТЭНы для отогревания грунта бывают глубинные и поверхностные. Глубинные трубчатые электронагреватели устанавливаются в пробуренные скважины на расстоянии 0,5-1,3 м; грунт отогревается в течение 12-14 ч. Поверхностные — укладываются на поверхность земли и накрываются брезентом или рулонными материалами.

При разработке траншей мерзлые грунты оттаивают огневым способом с применением жидкого горючего или газа.

Установка для отогрева мерзлых грунтов дизельным топливом состоит из горелки, компрессора, баков для дизельного топлива и газоходов Горелка представляет собой форсунку, состоящую из воздухоподводящего кожуха, топливоподводящей и воздухоподводящей трубок, на которых установлены вентили для регулирования подачи дизельного топлива и воздуха. Грунт отогревается потоком горячих газов, проходящих по инвентарным газоходам, собранным из чугунных полутруб диаметром 800-900 мм. Полутрубы укладывают на очищенной от снега и льда поверхности земли и для уменьшения теплопотерь засыпают слоем шлака толщиной 250 мм. Пламя горелки, направляемое в газоход, в течение 4 ч прогревает под газохода.

После нагрева входное и выходное отверстия засыпаются талым грунтом, от чего внутри газохода создается своеобразный «термос».

В закрытом положении газоходы оставляются на 16 ч. В течение этого времени грунт отогревается на глубину до 1,4 м. Резание мерзлых грунтов осуществляется машинами и приспособлениями для предварительной нарезки мерзлого слоя грунта на блоки с последующей уборкой их экскаватором с прямой лопатой. Рабочим органом одной из конструкций такой машины является вращающаяся на горизонтальной оси дисковая фреза диаметром 2 м со сменными зубьями.

На поверхности забоя фрезой наносятся перекрещивающиеся борозды глубиной до 60 см, расстояние между ними соответствует ширине ковша экскаватора. Для резки грунта применяется также сменное оборудование к многоковшовым экскаваторам продольного черпания, состоя-: щее из ковшей с ножами, которыми нарезаются щели глубиной до 2 м.

Комментарии запрещены.