Технология и механизация земляных работ в зимних условиях: Учебное пособие, страница 16

2.4 Разработка мерзлого грунта с предварительной нарезкой блоками

Сущность блочной разработки состоит в том, что монолитность мерзлого грунта нарушается с помощью разрезки его на блоки (полосы) землерезными машинами с последующим их удалением. Существуют два вида такой разработки: мелкоблочная и крупноблочная.

При мелкоблочном методе разработки размеры нарезаемых блоков позволяют разрабатывать грунт экскаватором. Применение этого способа наиболее эффективно при небольших объемах работ, при разработке траншей и в местах, где нельзя применять ударные методы рыхления.

При глубине промерзания до  1 м,  а также в несвязных грунтах щели нарезают только продольными параллельными полосами через  0,4-0,8 м  (расстояние зависит от возможностей применяемых экскаваторов).

Глинистые связные грунты, промерзшие на глубину более 1 м,  следует нарезать блоками квадратной формы. Размеры блоков зависят от емкости ковша экскаватора и должны быть на 10-15 % меньше ширины ковша.

При разработке котлованов и траншей шириной более 2 м экскаватором, оборудованным обратной лопатой, блоки мерзлого грунта нарезаются не квадратными, а ромбовидными, чем обеспечивается наиболее легкое удаление их из забоя.

Технологическая схема на рисунке 10 предусматривает нарезку квадратных блоков мерзлого грунта однобаровой землеройной машиной и разработку котлована экскаватором, оборудованным прямой лопатой.

Рисунок 10 - Схема разработки забоя экскаватором с предварительной нарезкой блоков

На рисунке 11 представлены технологические схемы по устройству траншей и небольших котлованов в зимнее время экскаватором, оборудованным обратной лопатой, с укладкой грунта в отвал.

Рисунок 11 - Схемы по устройству:

а - траншей;

б - котлованов

Крупноблочный метод разработки рекомендуется применять при больших площадях. Грунт нарезается на блоки массой до 10 т (в зависимости от грузоподъемности применяемых механизмов или мощности тракторов-тягачей). Из забоя блоки удаляются кранами (рисунок 12) с помощью вилочных захватов или волоком с помощью тракторов-тягачей (рисунок 13).

1 - кран; 2 - вилочный захват; 3 - блок

Рисунок 12 - Удаление блоков из забоя краном

1 - трактор-тягач; 2 - блок

Рисунок 13 - Удаление блоков из забоя трактором-тягачом

Размер стороны квадратного блока А, м, удаляемого из забоя трактором-тягачом, определятся по формуле:

, где   Т - тяговое усилие трактора, кН;

γ - объемная масса грунта, кг/м³;

h - глубина промерзания грунта, м;

С - коэффициент трения блока о грунт.

В таблице 7 приведены зависимости между размерами нарезаемых квадратных блоков и грузоподъемностью транспортных средств.

Таблица 7 - Размеры нарезаемых квадратных блоков в зависимости от грузоподъемности транспортных средств

Глубина промер- зания (щели), м	Размер стороны блока, м, при грузоподъемности транспортных средств, кН
	45		70		120
	и объемной массе грунта, т/м3
	1,8	2,0	1,8	2,0	1,8	2,0
0,8	1,76	1,68	2,20	2,50	2,88	2,74
1,2	1,44	1,37	1,80	1,71	2,35	2,44
1,6	1,25	1,18	1,55	1,47	2,02	1,94
1,8	1,18	1,12	1,47	1,39	1,92	1,83

При блочном методе разработки щели рекомендуется нарезать при помощи дискофрезерных машин и баровых установок, основные характеристики которых приведены в таблице 8.

Таблица 8 - Рабочая характеристика установок для нарезки щелей в грунте