Гидромеханическая разработка грунта.
Гидромеханический метод основан на использовании кинетической энергии потока воды для разработки, транспортировки и укладки грунта. Применение этого метода целесообразно при больших объемах работ, устройстве насыпей с минимальной осадкой, наличии достаточных ресурсов воды и электроэнергии.
Технологический процесс гидромеханизации включает:
1.размыв грунта в забое и перевод его в полужидкую массу (пульпу),
2.транспортировку и укладку (намыв) пульпы в сооружение или в отвал.
Разрабатывать грунт можно в надводных и подводных забоях.
В надводных забояхсухой грунт размывают гидромониторным способом. Основное технологическое средство — гидромонитор, который представляет собой стальной ствол с насадкой и шарнирными сочленениями, обеспечивающими вращение ствола в вертикальной и горизонтальной плоскостях для направления водяной струи на фронт забоя. Вода поступает к гидромонитору по трубопроводу под значительным напором (60...80 м), создавая удельное давление на фронт забоя 0,5-4,3 МПа. В результате ударного действия струи грунт разрушается и образуется пульпа. В зависимости от рода грунта и высоты забоя расход воды на 1 м3 разрабатываемого грунта составляет 3-15 м3.
Разработка грунта может производиться встречным забоем, когда гидромонитор располагается на подошве забоя и размыв ведут снизу вверх, или попутным забоем — с расположением гидромонитора над фронтом забоя и размывом грунта сверху вниз.
При благоприятном рельефе местности размытый гидромонитором грунт по трубопроводу или лоткам самотеком направляется к месту образования насыпи. При неблагоприятном рельефе пульпа вначале поступает по канавам в зумпф или приемный колодец, а затем по напорному трубопроводу перекачивается землесосом в насыпь. Землесос, перекачивающий пульпу из зумпфа, состоит из грунтового насоса большой мощности, который может пропускать камни диаметром 100... 400 мм. Подача землесосов составляет 400-1200 м3 пульпы в час при напоре 20-80 МПа.
В подводных забояхгрунт разрабатывают землесосным способом, при котором он всасывается землесосным снарядом и перекачивается к месту укладки в виде пульпы.
Грунт со дна водоема всасывается при помощи всасывающей трубы землесоса, подвешенной к специальной стреле. Стрела соединена с мачтой, установленной на барже. Земснаряд соединяют с магистральным пульпопроводом, проложенным по берегу, при помощи плавучего пульпопровода, смонтированного на плашкоутах, что позволяет ему передвигаться по забою вслед за движением земснаряда.
5. Разработка грунта взрывом.
Взрыв — это почти мгновенное превращение в газ (сгорание) взрывчатого вещества с выделением большого количества тепловой и механической энергии (давления). Взрывы применяют для рыхления скальных пород с последующей их разработкой землеройными и скало-уборочными механизмами. С помощью взрывов возводят земляные насыпи и перемычки, устраивают (на выброс) выемки для котлованов, дорог и т. п. Взрывным способом дробят мерзлые грунты, валуны, валят деревья, корчуют пни, уплотняют грунты и т. д.
Для производства взрывов используют взрывчатые материалы, к которым относятся взрывчатые вещества (ВВ) и средства взрывания (СВ).
Взрывчатые вещества — это химические соединения или механические смеси, способные с помощью средств взрывания изменять свое состояние с последующим образованием сильно сжатых газообразных продуктов и выделением энергии. Для того чтобы произошел взрыв основных ВВ, необходим начальный импульс, т. е. внешнее воздействие некоторого количества энергии взрыва. Для этого применяются инициирующие взрывчатые вещества — детонаторы.
В зависимости от средств, применяемых для начального разложения ВВ (пламени, искры, удара), различают три основных способа взрывания: огневой, электрический и при помощи детонирующего шнура. Пламя, искра или удар передаются ВВ через средства взрывания, к которым относятся капсюль-детонатор, электродетонатор, огнепроводный и детонирующий шнуры, средства зажигания, а также источники и проводники электрического тока.
При огневом способев качестве средств взрывания применяют капсюль-детонатор и огнепроводный шнур.
При электрическом способев качестве средств взрывания используют электродетонаторы, электропроводные шнуры и источники тока.
Взрывание с помощью детонирующего шнураприменяют для одновременного взрыва серии зарядов, соединенных в общую сеть, а также для обеспечения полноты взрыва удлиненных зарядов, для чего шнур пропускают через весь заряд.
Метод шпуровых зарядовсостоит в том, что в породе выбирают шпуры, в которые помещают заряды ВВ. Метод глубоких применяют при взрывных работах с высотой уступа до 10 м для сброса и обрушения грунта, а также на открытых работах при небольшой мощности пластов или при послойной разработке грунтов.
Метод скважинных зарядов отличается от шпурового только тем, что заряды размещаются в скважинах диаметром до 300 мм и глубиной до 30 м. Скважины бурят ниже подошвы забоя (перебур) на глубину 1..2 м, что повышает эффект действия взрыва.
Метод котловых зарядов заключается во взрывании сосредоточенных зарядов, размещаемых в котлах, образованных простреливанием шпуров или скважин. Применение этого метода резко увеличивает объем породы, разрушаемой взрывом заряда, и снижает расход буровых работ по сравнению с методом шпуровых и скважинных зарядов.
Метод малокамерных зарядов. Взрыв осуществляют сосредоточенным зарядом. Метод успешно применяют, если в подошве уступа имеется прослойка слабой породы и образование рукавов в них не представляет трудностей.
При методе камерных зарядов рыхление породы производится взрывом сосредоточенных зарядов большой массы, помещаемых в специальные горные выработки — камеры. Метод применяют для обрушения значительных массивов породы и образования котлованов, траншей или устройства насыпей, дамб, выемок и других инженерных сооружений подрыванием грунтов (пород) на выброс.
Метод щелевых зарядов применяют для рыхления мерзлых грунтов при устройстве нешироких траншей.
-возвратный холостой ход.
На участке перемещения грунта имеют место его потери от осыпания в сторону отвала. Для уменьшения потерь отвалы оборудуют по бокам открылками ящичного типа.
Планировка площадок бульдозерами выполняется 2-мя способами:
1. траншейным – выемку разбивают на ярусы глубиной 0,4-0,5м, разработку ярусов ведут траншеями на ширину отвала с оставлением между ними полосы нетронутого грунта шириной 0,4-0,6м, которые срезают бульдозером в последнюю очередь;
2. послойным – выемка разрабатывается слоями на толщину снимаемой стружки за один проход бульдозера последовательно по всей ширине выемки или отдельным ее частям, способ применяется при сложном очертании площадок и при небольшой глубине резки.
При разработке бульдозером особо плотных грунтов их предварительно следует разрыхлять.