Все о работе со специальными цементами.

Классификация, свойства, виды специальных цементов

Archive for the ‘Производство земляных работ в зимних условиях. Рыхление плотных и скальных грунтов’ Category

Правила производства земляных работ в зимних условиях

Производство земляных работ в зимнее время требует обязательного соблюдения технических требований при отсыпке полезных насыпей, засыпке пазух фундаментов и траншей. Важнейшими мерами по предупреждению вредного влияния мерз лого грунта на качественные насыпи являются:
а) уменьшение влажности грунта;
б) измельчение глыб мерзлого грунта до размеров, не превышающих 15 см в поперечнике;
в) запрещение отсыпки откосов насыпи из мерзлого грунта.При уплотнении качественной насыпи куски мерзлого грунта
должны быть равномерно распределены среди талого грунта Используя мерзлый грунт для отсыпки насыпи, необходимо следить за тем, чтобы он не содержал прослоек чистого льда.
В качественных насыпях различного назначения допускает-ся содержание мерзлого грунта в следующем количестве (в % объема насыпи):
в дорожных насыпях, безнапорных дамбах и защитных бермах — 20;
в дорожных насыпях без устройства покрытия до полной осадки — 50;
в железнодорожных насыпях — 30;
в дорожных насыпях для планировки площадок — 60.
Засыпку зимой пазух между стенками котлована и фундамента следует производить только после того, как прочность сладки или бетона стенок фундамента достигнет 70% проектной прочности их. При этом засыпку производят только талым грунтам на всю глубину пазухи-Траншеи, в которых уложены трубопроводы или другие сооружения,
на высоту 50 см над сооружением засыпают талым грунтом. Верхнюю часть траншеи засыпают мерзлым грунтом. Траншей под проездами засыпают талым грунтом на всю глубину, а в местах с интенсивным движением транспорта засыпку траншей производят талым хорошо дренирующим песком.

Комплекты машин для производства земляных работ в зимнее время

Состав комплектов машин, предназначаемых для разработки грунта в зимнее время, зависит от следующих факторов:
а) подготовленности грунта к разработке в зимних условиях;
б) способа оттаивания или разрушения мерзлого грунта;
в) назначения и размеров земляного сооружения;
г) толщины мерзлого слоя грунта;
д) расстояния транспортирования грунта к месту отвала или в полезные насыпи.
Если грунт предварительно подготовлен к разработке в зимних условиях (утеплен одним из рассмотренных выше способов), то разработка его может быть осуществлена любым комплектом машин, применяемым для аналогичных работ при разработке талого грунта.
При использовании электропрогрева или другого способа оттаивания мерзлого грунта с последующей разработкой его экскаваторами в комплект машин кроме экскаваторов и транспортных средств включают специальные приборы и оборудование, применяемые при соответствующем способе оттаивания грунта.
При разрушении мерзлого грунта взрывным способом в комплект машин дополнительно включают передвижной компрессор производительностью 3—5 м3/мин с пневматическими перфораторами или электрические буровые станки. Если вблизи строящегося объекта нет действующей линии электропередачи, в комплект машин включают передвижную электростанцию мощностью 65—75 квт.

Выбор объектов для производства земляных работ

При составлении графика очередности выполнения строительных работ на каждом строящемся предприятии следует заранее определить, на каких объектах предполагается выполнить земляные работы в зимнее время. Эти объекты рекомендуется выбирать с учетом следующих факторов:
а) подготовленности грунта к разработке при низких температурах;
б) средней глубины промерзания грунтов в данном географическом районе;
в) назначения и размеров земляного сооружения;
г) типа машин, предназначенных для разработки и транспортирования грунта на объектах.
Эти факторы должны учитываться также и при разработке проектов производства земляных работ в зимнее время. Выбор способа подготовки грунта к разработке в зимних условиях осуществляется на основе технико-экономических расчетов.
Если грунт одним из перечисленных выше способов подготовлен к разработке в зимних условиях, то организация производства земляных работ не отличается от организации ее в летних условиях. Если же подготовительные работы по предохранению грунта от промерзания проведены не были, то очередность выполнения земляных работ на различных объектах определяют в зависимости от установленных сроков окончания строительства, свойств грунта, назначения и параметров земляного сооружения и других факторов.

Применение специальных рабочих органов для разработки мерзлого грунта

В строительстве магистральных трубопроводов для разработки грунтов в зимнее время без предварительного разрушения или оттаивания мерзлого слоя применяют роторные экскаваторы, оборудованные специальными рабочими органами. Экскаватор ЭР-4, оборудованный рабочим органом РОУ, разрабатывает мерзлый грунт на глубину 0,5—0,7 м. Рабочее оборудование типа РОУ отличается от рабочего органа роторного экскаватора в обычном исполнении количеством, формой и схемой расстановки зубьев на ковшах. Кроме того, для повышения надежности рабочего оборудования при работе в мерзлых грунтах усилена конструкция ковшей, дисков и реек.
На ковшах рабочего органа РОУ в шахматном порядке установлены 54 зуба повышенной прочности. Ширина режущей кромки каждого зуба равна 20 мм вместо 60 мм у зубьев в обычном исполнении. Уменьшение ширины режущей кромки повышает удельную силу резания грунта каждым зубом. Расположение зубьев в шахматном порядке обеспечивает чередование резания грунта со скалыванием его.
Роторные экскаваторы ЭР-5, оборудованные рабочим органом РОУ, могут отрывать траншеи при глубине промерзания грунта до 0,8 м.

Тепловые способы подготовки мерзлого грунта

К тепловым способам подготовки мерзлого грунта для разработки землеройными машинами или вручную относятся: оттаивание грунта огневым способом, электропрогрев, паропрогрев я отогрев горячей водой при помощи циркуляционных игл.
По сравнению с другими способами подготовки мерзлого грунта оттаивание является экономически наименее выгодным, так как требует высокого удельного расхода топлива и значительных затрат времени на оттаивание грунта до состояния, возможного для разработки. Оттаивание мерзлого грунта применяют на объектах с незначительными объемами работ, выполняемыми вручную или с применением средств малой механизации. На таких объектах грунт оттаивают на всю глубину промерзания.
Для оттаивания грунта огневым способом применяют тепляки различной конструкции, отапливаемые дровами, углем или жидким топливом посредством форсунок.
Электропрогрев мерзлого грунта осуществляют глубинным или поверхностным способами. При глубинном способе в мерзлый грунт на оттаиваемой площади погружают металлические электроды, которые включают в электрическую сеть напряжением 220—380 в или сеть низкого напряжения. В последнем случае сила тока равна 20—22 а. Рабочая темпеоа-тура иглы 80—130°С. В северных районах нашей страны проводили опыты оттаивания мерзлых грунтов токами высокого напряжения.
Поверхностный способ электропрогрева заключается в применении электрических тепляков. Наиболее распространен тепляк конструкции Богатырева, состоящий из металлического корпуса с термоизоляционным слоем толщиной 20—25 см. Внутри корпуса смонтированы металлические спирали, включаемые в электрическую сеть. Для уменьшения непроизводительной потери тепла во время оттаивания грунта тепляк укрывают теплоизоляционным слоем из опилок, древесной стружки и др.
Паропрогрев мерзлого грунта применяют при выполнении работ вблизи действующих котельных, тепловых станций или других паровых установок. Горячий пар подается через погруженные в грунт паровые иглы или используется для нагревания калориферов в передвижных тепляках.

Современные способы разрушения мерзлых грунтов

Мерзлые грунты перед разработкой их землеройными машинами разрушают взрывным, механическим и тепловым способами. Применение того или иного способа зависит от местных условий, наличия соответствующего оборудования, а также от объемов мерзлого грунта.
Взрывной способ применяют при выполнении значительных объемов земляных работ, когда по каким-либо причинам не представляется возможным предохранить грунт от промерзания. Этот способ наиболее эффективен при глубине промерзания грунта более 1 м. В зависимости от мощности взрываемого мерзлого слоя взрывные работы выполняют одним из трех способов: способом мелких шпуров, способом рукавов (малых камер) и способом минных шурфов (колодцев). Способ шпуров применяют при глубине промерзания грунта до 2 м. Способы рукавов и минных шурфов используют при рыхлении многолетнемерзлых грунтов или разработке выемок взрывом грунта «на выброс». При применении способа мелких шпуров наиболее трудоемкой частью работы является бурение шпуров. Диаметр их принимается от 40 до ПО мм. При незначительных объемах работ для бурения шпуров применяют ручной инструмент (шлямбуры, нагретые ломы при ударном бурении), а также механизированный (электросверла, винтовые буры, перфораторы при вращательном бурении). При значительных объемах взрывных работ для бурения шпуров применяют буровые станки.
Взрывание мерзлых грунтов является наиболее эффективным способом их разрушения. Однако, несмотря на это, взрывной способ разрушения мерзлых грунтов используют не всегда. Взрывные работы требуют применения дорогостоящих материалов, особых условий для транспортирования и хранения взрывчатых веществ, специального обучения рабочих, а также выполнения ряда мероприятий, обеспечивающих безопасность ведения работ.

Особенности производства земляных работ при низких температурах

Мерзлое состояние грунта значительно осложняет организацию и технологию производства земляных работ и ограничивает возможность применения землеройных и землеройно-транспортных машин (экскаваторов малой мощности, некоторых моделей многоковшовых экскаваторов, скреперов, бульдозеров). Толщина мерзлого слоя грунта, разрабатываемого без предварительной подготовки, для современных землеройных машин колеблется от 10 до 40 см.
Глубина сезонного промерзания грунтов увеличивается с юга на север и с запада на восток. На юге Украины грунт промерзает на глубину 0,25—0,5 м, а в Архангельской и Вологодской областях до 2 м.
Глубина промерзания грунта в республиках Прибалтики также составляет 0,25—0,5 м, а в районах Западной Сибири она достигает 2,5 м.
Производительность землеройных и землеройно-транспортных машин, применяемых при производстве земляных работ в зимних условиях, снижается из-за трудности разработки мерзлых грунтов, а также вследствие намерзания грунта на поверхность рабочих органов и кузовов транспортных средств, что уменьшает полезную емкость ковшей экскаваторов и кузовов автомобилей, прицепов и вагонов. Намерзание грунта на стенки ковша экскаватора при разработке влажных или связных грунтов (глины) в зимних условиях снижает производительность экскаватора более чем на 10%. При разработке мерзлых грунтов увеличивается износ деталей машин, особенно их рабочих органов: ковшей экскаваторов, ножей бульдозеров и скреперов.