Методы разрыхления грунтов, в том числе взрывом

Механическое рыхление базируется на резании, раскалывании или сколе слоя мерзлого грунта статическим или динамическим воздействием.

Статическое воздействие основано на воздействии непрерыв­ного режущего усилия в мерзлом грунте специальным рабочим органом — зубом. Для этого применяют специальное оборудование, у которого непрерывное режущее усилие зуба создается за счет тягового усилия трактора-тягача (рис. 5.30, а). Машины этого типа производят послойную проходку мерзлого фунта, обеспечивая за каждую проходку глубину рыхления порядка 0,3...0,4 м. Рыхлят грунт параллельными (примерно через 0,5 м) проходками с после­дующими поперечными проходками под углом 60... 90° к предыду­щим. Производительность рыхлителя 15...20 м3/ч. В качестве статических рыхлителей применяют гидравлические экскаваторы с рабочим органом —зубом-рыхлителем (рис. 5.30, б).

Возможность послойной разработки мерзлого грунта делает статические рыхлители применимыми независимо от глубины про­мерзания.

Динамическое воздействие основано на создании ударных нагру­зок на открытой поверхности мерзлого грунта. Этим способом грунт разрушают молотами свободного падения (рыхление раскалывани­ем) либо молотами направленного действия (рыхление сколом). Молот свободного падения может иметь форму шара или клина (рис. 5.31, а) массой до 5 т, подвешиваемого на канате к стреле экскаватора и сбрасываемого с высоты 5... 8 м. Шары рекомендуется применять при рыхлении песчаных и супесчаных грунтов, а клинья — глинистых (при глубине промерзания 0,5...0,7 м).

Рис. 5.31. Рыхление мерзлого грунта динамическим воздействием (размеры в м): а—схема рыхления молотом свободного падения; 6—то же, дизель-молотом; в—то же, вибромолотом; г —глубина промерзания <1,5 м; д —глубина промерзания> 1,5 м; / —молот; 2 —экскаватор; 3—мерзлый слой грунта; 4 — направляющая штанга; 5—дизель-молот; 6 — вибромолот

В качестве молота направленного действия широко применяют дизель-молоты, используемые в качестве навесного оборудования к экскаватору (рис. 5.31, б) или трактору. Дизель-молоты позволяют разрушать грунт на глубину до 1,3 м.

Рыхление взрывом эффективно при глубинах промерзания 0,4... 1,5 м и более и при значительных объемах разработки мерзлого грунта. Его применяют преимущественно на незастроенных участ­ках, а на застроенных ограниченно — с использованием укрытий и локализаторов взрыва (тяжелых пригрузочных плит). При рыхлении на глубину до 1,5 м применяют шпуровой и щелевой методы, а при больших глубинах — скважинный или щелевой. Щели на расстоя­нии 0,9... 1,2 м (рис. 5.32, а) одна от другой нарезают щеленарезными машинами фрезерного типа или баровыми машинами. Из трех соседних щелей заряжается одна средняя; крайние и промежуточ­ные щели служат для компенсации сдвига мерзлого фунта во время взрыва и для снижения сейсмического эффекта. Заряжают щели удлиненными или сосредоточенными зарядами, после чего их за­бивают песком. При взрывании мерзлый фунт полностью дробится, не повреждая стенок котлована или траншеи (рис. 5.41, б).