2.7 Разработка траншей зарядами в скважинах
Метод зарядов скважин заключается во взрыве удлиненных зарядов в скважинах диаметром до 300 мм. Больший диаметр скважины по сравнению с диаметром шпура позволяет разместить большое количество ВР. Поэтому этот способ следует рекомендовать для рыхления прочных скальных пород на глубину 2 м и более при наличии бурового оборудования.
Расстояние между буровыми скважинами (зарядами) для плотных грунтов принимается по длине траншеи от 0, 75 до 1, 0 и между рядами скважин 0, 8. Для трещиноватих почв соответственно от 1, 0 до 1, 25 и между рядами 1, 0.
Конечно расстояние между скважинами принимается и пределах от 1, 5 до 2, 5 м.
Организация буровых работ достаточно сложна и требует значительных затрат, связанных с эксплуатацией буровых станков, плавучих и других технических средств.
Разработка береговых траншей
Земляные работы на береговых участках подводных переходов могут включать: вспушування при необходимости тяжелого глинистого, скального или мерзлого грунта; срезки крутых береговых склонов с транспортировкой грунта в сторону от створа перехода, устройство канав водоотводов или глиняных перемычек, предотвращающие стока воды по траншее в русло; засыпку заключенного трубопровода на береговых участках. Конкретный набор работ зависит от категории грунтов, рельефа местности, сезона строительства, а также способов прокладки трубопровода.
Схема организации работ по комплексной разработке подводной, береговой траншеи с использованием двух бульдозеров, экскаваторов и земснаряда приведена на рисунке 3.1. При этом плодородный слой почвы должен срезаться бульдозером на ширину раскрытия траншеи и перемещаться в отдельный отвал.Расстояние от подошвы отвала плодородного слоя почвы до подошвы отвала минерального грунта должна быть не менее 3 м. Размеры отвалов должны определяться с учетом коэффициента вспушування почвы.
Достигнув установленной отметки бульдозер перебазируется на другой берег реки, устанавливается одноковшовый экскаватор, например марки НД1500, в комплексе с бульдозером меньшей мощности. При совместной работе бульдозера и экскаватора, бульдозер осуществляется перемещение разработанного грунта на расстояние до 60 м от экскаватора в отвалы на бровках траншеи.
Верхние слои почвы вбереговой траншеи разрабатываются мощным бульдозером, например марки Д355А, на глубину до отметок, содержащих увлажненную почву. Разработка грунта осуществляется способом параллельных проходок с перемещением его в обе стороны на расстояние до 100 м. Грунт перемещается с подъемом до 10 в отвалы на бровках траншеи.
Экскаватором разрабатываются мокрые почвы выше и ниже среднего за рабочий горизонт воды в реке.Достигнув отметки дна траншеи, при которой разработка грунта из-под воды экскаватором становится по производительности практически нецелесообразным, дальнейшую разработку ведут земснарядом. Глубина разработки траншеи экскаватором из-под воды зависит от почвы и составляет обычно 2-3 метра.
С помощью земснаряда, например типа ТЗР151, разрабатывается траншея на прибрежных участках и в русле реки глубиной до 10 м. При разработке подводного грунта траншея, которая образуется, должен сначала крутые откосы, постепенно осыпаются на ее основание.
Механическоевспушувание может выполняться тракторным рыхлителем или экскаватором, оборудованным клинбабою.
4.1 Гидродомкратни установки большой мощности
Необходимость в переработке больших объемов подводного грунта, в снижении стоимости работ и сокращении сроков строительства привело к созданию мощных гидромониторных установок.
Первые подводные установки ГМ-220 и ГМ-400 были смонтированы с насосами производительностью 220м.куб/час и центробежным насосом марки 8НЗ производительностью 400м.куб/час. Основным недостатком этих гидромониторных установок (рисунок 4.1) была необходимость электросиловой береговой установки или передвижной электростанции мощностью до 120 кВт. Поэтому эксплуатация таких установок была ограничена крупными населенными с промышленными центрами. На строительстве переходов, удаленных от центров электроснабжения, они не нашли широкого применения.
Главная силовая установка состоит из судового двигателя ЗД12, центробежного четырехступенчатого насоса типа 38200х4 и генератора переменного тока, приводимый в движение от вала отбора мощности для привода лебедок.
Максимальная толщина слоя песчаной почвы за один проход, срезается около 1, 8 м. Скорость перемещения снаряда 30 - 60 м / час. Для размыва траншеи на большую глубину грунт разрабатывают послойно и отодвигают его по течению реки.
Универсальность установки достигается сменными рабочими органами из нескольких гидромониторных насадок для размыва всех категорий (до слоистой скалы), гидроэлеватора струйной типа для отсоса грунта при глубине подводной траншем более 2 м для бестраншейного заглубления силовых кабелей и кабелей связи в дно водной преграды на глубину до 1, 5-2, 0 м.
При разработке варианта гидромониторной установки на понтонах преследовалась цель сделать агрегат легко транспортабельным к объектам, строящимся на несудоходной реках. Для производства работ при строительстве переходов через широкие водные преграды сборные понтоны не обладают достаточными мореходными качествами. Поэтому разработан новый вариант-конструкции гидромониторной установки типа, смонтированной на самоходной баржи.
В табл. 4.1 приводятся данные по производительности гидромониторной установки УПГМ-360 за 8-часовую рабочую смену в куб. метрах. Производительность разработки траншеи полученная путем перемножения производственных норм на коэффициент, равный 0, 75.Категории грунтов, указанные в таблице, соответствуют классификации строительных норм и правил для работ гидромониторной-насосно-землесосных установок.
Плавучая гидроежекторна установка УПГЕУ-2 смонтирована на металлической палубной баржи грузоподъемностью 300 т предназначена для разработки подводных траншей на судоходных реках и водохранилищах с глубиной воды в месте переходов до 25 м. Баржа имеет размеры 26, 7 х 8, 5 х 3, 3 м.Осадки с полным грузом 0, 90 м. На установке смонтированы два дизеля СА-700 мощностью по 700 л. с., насосы 14-дБА и ЗВ-200 Х 4 производительностью 450 м / час при напоре 175 м. Для перемещения лом-снаряда при разработке траншей, а также для подъема и опускания рамы грунтозаборное устройстве применяются лебедки: носовую, сословное, кормовую, рамоподйомника.
Установка УИГЕУ-3 смонтирована на 7 понтонах 6 х 2 XI м, соединенных по три в одном ряду. Седьмой понтон присоединен в части торца. Длина земснаряда в собранном виде 20 м, ширина 6 м. Водоизмещение всех сварных понтонов 125 м.куб. Осадки 0, 96 м. Размыв грунта производится насосом АЯПЗ-150, приводимый в действие дизелем В2-300.
Грунт всасывается кольцевым эжектором с помощью насоса 8НДВ, приводимый в действие дизелем ЗД-12.Глубина опускания рамы до 25 м. Рама закреплена одним концом в шарнирах-сальниках, а вторым концом подвешен в стреле подъема через канифас-блоки
Весьма большим недостатком является отсутствие до настоящего времени нормативных наблюдений за работой указанных гидроежекторних установок.Мощность установок в 2-4 раза превышает мощность универсального гидромонитора УПГМ-360, что может быть оправдано только соответствующим увеличением производительности разработки подводных траншей и глубины опускания рамы.
4.2 Гидромеханическая скреперные установки
Гидромеханический скрепер есть канатно-скреперной установкой двойного действия без холостого пробега.Режущие ножи с обеих сторон снаряда по очереди срезают ленту почвы толщиной от 100 до 300 мм (в зависимости от категории грунта). Грунт, продвигаясь по поверхности ножа, попадает под водяные струи, одновременно дробят, размывают и транспортируют его на бровку подводной траншеи,
В герметичной цилиндрической камере сварной конструкции расположенной между ножами, размещенные насос 8К12 и асинхронный короткозамкнутый электродвигатель мощностью 40 кВт. Насос и двигатель соединяются муфтой.Всасывающий патрубок насоса присоединен к торцу камеры и снабжен предохранительными решетками, защищающими насос от попадания гальки и крупных частиц. К напорного патрубка насоса прикреплен клапан-заслонка, автоматически переключает поток воды из одного ресивера в другой. Переключение клапана происходит при натяжении соответствующего рабочего троса специальной оттяжкой, что влияет на коромысло клапана. Питание агрегат получает по гибкому шланговой кабеля от передвижной электростанции типа ЖЭС-60, установленной на берегу или на специальном понтоне.
Передвижение снаряда по траншее производится с помощью скреперной лебедки грузоподъемностью 2, 5 т с автономным бензиновым двигателем мощностью 51 л. С
1. Производительность агрегата значительно превышает производительность существующих канатно-скреперных установок.
2. Агрегат может быть использован для разработки подводных траншей в любых почвах, включая заранее разрыхлены скальные грунты.
3. Разработка подводных траншей снарядом не является препятствием для судоходства.
4. Подводная траншея, создаваемая в результате работы снаряда, имеет ровное дно и не требуется дальнейшее уравнения водолазами.
Наиболее эффективное использование агрегата в виде передвижной установки на-ходу, которая может перемещаться по трассе магистрального трубопровода и последовательно разрабатывать подводные земляные работы на переходах.
Окончательные выводы об эффективности использования гидромеханического скрепера на строительстве подводных переходов могут быть сделаны после испытания снаряда в различных производительных условиях.