Metode razvoja tla

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 10:20

U toku građevinskih i rudarskih radova, iskop se tradicionalno izvodi na jedan od tri načina: sečenje, hidromehaničko lomljenje i miniranje.

Inženjer bira u korist određene metode na osnovu količine posla koji treba obaviti, prirode tla, raspoloživih tehničkih sredstava za razvoj, itd.

Ako se mali bager lako nosi sa kopanjem temeljne jame za izgradnju seoske kuće, onda je prilikom rudarenja potrebno koristiti čitav niz mašina i mehanizama. Štaviše, većina ovih sredstava za proizvodnju neće biti direktno uključena u razvoj tla. Njihova svrha je da služe proizvodnom procesu i osiguraju kontinuitet poslovanja.

Karakteristike tla

Tlo je gornji sloj zemljine kore formiran od istrošenih stena. U zavisnosti od gustine i porekla, tla se mogu klasifikovati na:

• Kamenito (takvo tlo je otporno na vlagu, vlačna čvrstoća je veća od 5MPa). Ova kategorija uključuje granit, krečnjak, pješčenjak.
• Polu-kamen (zatezna čvrstoća do 5 MPa). Na primjer: glina, gips, lapor.
• Krupni klastik - necementirani fragmenti polustjenovitih i tvrdih stijena.
• Peščane (oni su raspršene (prečnika do 2 milimetra) čestice stena).
• Glina (fine (0,005 milimetara u prečniku) čestice stijena).

Ručno razvijanje tla u rovovima je prilično naporan proces. U principu, ne može se izvoditi prilikom rudarenja kamenja.

Sastav tla uključuje čvrste dijelove, vodu i razne plinove (akumuliraju se u porama). Vlažnost tla je vrijednost koja karakterizira omjer mase tekućine i mase čvrstih tvari po jedinici volumena. Može varirati u širokom rasponu i može imati vrijednost od jedan (pijesak) do dvije stotine posto (mulj na dnu rezervoara).

Tlo u procesu razvoja povećava volumen. To je zbog stvaranja pora i šupljina. Veličinu promjene volumena karakterizira koeficijent rahljenja (omjer zapremine koju tlo zauzima prije rada i zapremine koju tlo zauzima nakon razvoja). Vremenom se smanjuje gustina rastresitog tla (prirodno zbijanje). Također je moguće izvršiti prisilno sabijanje tla pomoću teške građevinske opreme. Gustoća takvog tla približava se izvornoj, iako nešto manja. Ova razlika se može zanemariti, pogotovo zato štovremenom će nestati, a samo će tlo potpuno povratiti svoja svojstva (ostarjeti).

Mehanička svojstva tla (prvenstveno čvrstoća i sposobnost deformacije) zavise od sastava i prirode veze između čestica. Tokom razvoja, veze se uništavaju, tokom zbijanja se obnavljaju.

Razvoj sečenja

Mašine za transport zemlje i zemljane radove koriste se za razvoj tla na ovaj način.

Tokom rada, rezni alat doživljava vrlo značajna opterećenja trenja i mehanička opterećenja. U takvim uslovima, konvencionalna konstrukcijska dizalica neće dugo trajati. Stoga je rezna ivica radnog tijela ojačana kermet elementima ili posebnim čelicima. Kompozitne keramičko-metalne ploče su najefikasnije u radu. Ali njihova cijena je prilično visoka. Stoga su kante najčešće ojačane lemljenim elektrodama od legura otpornih na habanje. Između ostalog, takva kašika ima efekat samooštrenja tokom rada zbog bržeg habanja običnog čeličnog dela kašike.

Ovakve mašine seku određeni sloj zemlje. Odrezana masa se posebnim transporterom transportuje do deponije ili se odmah sipa u kiper za transport do kamenoloma ili drugih gradilišta. Iskopavanje bagerom spada u ovu kategoriju.

Vrste bagera

U zavisnosti od dizajna i parametara kašike, bageri se dele na sledeće tipove:

• single-bucket;
• rotirajući i lančani (više kašika);
• glodanje.

Najčešći je tip bagera sa jednom kašikom. Ovaj tip mašine je svestran i ima veoma dobru upravljivost. Optimalna korisna zapremina kante je od 0,15 do 2 kubna metra. Iskop bagerom (jednostrukom kašikom) sa masivnijom i prostranijom kašikom nije ekonomski izvodljiv, jer hidraulični i mehanički dijelovi opreme često otkazuju zbog velikih opterećenja.

Takođe, u zavisnosti od pogonskog mehanizma, mašine za zemljane radove se dele na guseničarske i automobilske. Postoje i takozvani hodajući bageri, kao i pneumatski bageri na točkovima. Međutim, u praksi su takve mašine izuzetno rijetke, ako ikad upadnu u oči. Čak i iskusni građevinari, a ni tada, ne mogu se svi pohvaliti da su ikada radili u istom objektu sa ovom vrstom mašina.

Rad bagera s lopatom

Ovaj tip bagera može da iskopa tlo sa obe strane i pravo kroz njega. U prvom slučaju, bager obavlja rad duž osi kretanja. U isto vrijeme, zemlja pada u stražnji dio kamiona koji dolazi s druge strane.

U drugom slučaju, radovi se obavljaju ispred bagera, a vozila za utovar se napajaju odostraga.

Ako trebate napraviti značajan iskop do velike dubine, onda ne postoji alternativa mehaniziranom iskopu. Sav posao se odvija kroz razvoj nekolikoetape (slojevi). Nivo ne premašuje tehnološke mogućnosti određenog modela bagera u smislu dubine iskopa.

Operacija kašike

Ova vrsta mašine je odličan primjer mehanizma kontinuiranog djelovanja. Stoga su, naravno, performanse takvog bagera za red veličine veće od performansi konvencionalnih mašina s jednom kantom. Ali treba reći da se takva oprema koristi samo u izgradnji objekata velikih razmjera. Ova vrsta opreme je apsolutno neprikladna za iskopavanje u malom rovu: veoma skupo održavanje, veoma velika potrošnja goriva.

Radne korpe se mogu pričvrstiti na lanac ili na rotor. Otuda i naziv bagera: lančani i rotacioni.

Ova vrsta bagera se može koristiti u razvoju tla grupe 2. Iako u praksi postoje slučajevi kada su se takve mašine lako nosile sa tlima od 1 … 3 grupe. Tlo treba da bude relativno čisto, bez krupnog kamenja i moćnih panjeva.

Razvoj mašina za zemljane radove

Jedna mašina u jednom radnom ciklusu vrši vađenje kamena, njegovo kretanje na kratkim udaljenostima. Ove mašine uključuju strugače, grejdere i buldožere.

Strugalice se koriste za velike radove. Ove mašine su veoma produktivne, mogu se koristiti u uslovima tla od 1 … 4 vrste. Međutim, uprkos nevjerovatnoj snazi, strugač ne može podnijeti gusta tla. Stoga se takva tla prvo moraju orahliti. U jednom prolazu, ova mašina se može uklonitisloj zemlje debljine do 320 milimetara. Konkretna vrijednost zavisi od snage, oblika kašike i modela strugača.

Dno korpe strugača je opremljeno oštricom. Ovo nije nož koji većina ljudi koristi za rezanje hrane u kuhinji. U ovom slučaju, zavarena je traka od Hadfield čelika otpornog na habanje i samoojačajućeg čelika.

Buldožeri se koriste za rad na malim dubinama i na velikim udaljenostima. Takođe, ova vrsta mašine se koristi za čišćenje i ravnanje dna jama, čiju su izradu vršili veliki bageri.

Do dubine se buldožer kreće kroz slojeve. Dubina sloja jednaka je veličini sloja koji mašina može ukloniti u jednom prolazu. Veoma je važno da se radni pokret buldožera vrši na nagibu. Ovo će omogućiti rasterećenje pogonskih jedinica i minimizirati vjerovatnoću kvara opreme.

Grejderi imaju malu snagu i potencijal. Uglavnom se koriste za dekorativne radove: nasipi i kosine, planiranje.

Opis i obim hidromehaničkog razvoja

U ovom slučaju ručna izrada tla ne dolazi u obzir. Međutim, kao i kod upotrebe mašina za zemljane radove. Obim je veoma širok: od stvaranja veštačkih rezervoara do izgradnje puteva. Tehnologija također omogućava rekultivaciju područja za stambeni i industrijski razvoj u močvarnim i priobalnim područjima podložnim poplavama. Svi procesi su mehanizovani. Ova metoda iskopavanja zahtijevastvaranje posebne infrastrukture, zbog čega je preporučljivo koristiti je samo uz vrlo velike nadolazeće količine posla.

Hidromehanički razvoj pomoću hidromonitora

Suština ovog načina razvoja je sljedeća: tlo se ispire mlazom vode pod visokim pritiskom (oko 15 MPa). Nastala masa blata (u žargonu profesionalaca - pulpa) se u početku nakuplja u međurezervoarima, a odatle se pumpa kroz cjevovod na pravo mjesto.

Vremenom vlaga potpuno ispari i formira se gust sloj zemlje. Ako se zbije valjkom, onda takvo tlo postaje sasvim pogodno za izgradnju komunikacionih vodova (puteva i pruga).

Velika tehnološka prednost ove metode je mogućnost razvoja tla gotovo bilo koje kategorije složenosti.

Hidromehanički razvoj pomoću usisnih bagera

Pri izvođenju radova na dnu rezervoara isključeno je ručno iskopavanje, kao i korištenje tradicionalnih mašina za zemljane radove. Potrebna posebna plovila.

Projektil za jaružanje je plutajuća letjelica opremljena specijalnom opremom. Snažna pumpa pumpa erodirano tlo sa dna rezervoara i transportuje ga kroz cjevovod ili u skladište plovila, ili u pomoćni transportni brod, ili ga odbacuje snažnim mlazom daleko od mjesta iskopa.

Slični usisni bageri našli su primenu u produbljivanju i čišćenju plovnih puteva brodova u uslovima plitkih voda, produbljivanju reka u cilju obezbeđivanjaneprekidnoj plovidbi, kao iu vađenju dijamanata sa okeana.

Masa tla se usisava kroz cijev. Za usisavanje mulja i mekog tla, cijev nije opremljena dodatnim riperom. Prisustvo potonjeg je neophodno pri razvoju gustog tla. Po složenosti razvoja ova metoda prednjači. Rad i održavanje specijalnog transporta, njegovo parkiranje u lučkim vodama je veoma skupo. Postoje visoki zahtjevi za kvalifikacijom servisnog osoblja.

Razvoj smrznutog tla

Za razvoj u uslovima permafrosta, kao i za razvoj kamenih stijena, koriste se snažne usmjerene eksplozije. TNT, amonit i cestarina se mogu koristiti kao eksploziv.

Eksplozivni projektili se mogu postaviti i na površinu i duboko u prethodno izbušene rupe ili u prirodne šupljine.

Takozvane bušotine se koriste u razvoju velike površine bazena, kao i za odlaganje tla. Eksplozivni projektili se postavljaju u prethodno izbušene bušotine. Minimalni prečnik bušotine je 200 mm. Da bi se povećala razorna moć punjenja, rupe se sa vanjske strane prekrivaju pijeskom ili finim kamenjem (nastaju prilikom bušenja bunara).

Shpurovye punjenja se koriste kada je potrebno iskopati manju količinu zemlje. Moguće ga je izvoditi kako na otvorenom, tako iu podzemnom. Rupe su neka vrsta školjki. Imaju prečnik od 25do 75 milimetara. Napunjeni su eksplozivom do najviše dvije trećine. Preostali prostor je ispunjen kamenjem (kako bi se primio usmereni udarni talas i postigao najveći blagotvoran efekat).

Troškovi komore. Ova vrsta punjenja se koristi kada je potrebno iskopati značajne količine tla pomoću usmjerenog izbacivanja. Suština metode je sljedeća. U radnom području su opremljeni vertikalni bunari ili horizontalni tuneli, u čijim su zidovima izbušene slijepe rupe za polaganje punjenja. Nakon polaganja eksploziva, otvori i bunari su prekriveni zemljom (to vam omogućava da povećate snagu eksplozije). Smjer izbacivanja osiguran je neravnomjernim polaganjem eksploziva. Dakle, na jednoj strani može biti nekoliko puta više bušenih rupa za punjenja. Također u ovu svrhu može se koristiti neusklađenost eksplozija.

Takozvano prorezno punjenje se koristi uglavnom u razvoju tla u uslovima permafrosta. Teško da je moguće izvršiti usmjereno oslobađanje takve stijene. Ali olabaviti ga tako da se u budućnosti može ukloniti buldožerom ili bagerom sasvim je realno. Za to se koristi alat koji po principu rada i izgledu podsjeća na disk rezač za metal. Samo, naravno, takav alat ima mnogo veću veličinu. Takav rezač reže osebujne žljebove u tlu na udaljenosti do 2,5 metra jedan od drugog. Eksploziv se ne postavlja u svaki žlijeb, već kroz jedan - šuplji nepopunjeni prostor djeluje kao kompenzator. blast talasadrobi tlo i ono se pomiče prema šupljini. Ovakvi radovi zahtijevaju pažljivu pripremu i detaljno proučavanje projekta.