Способы разработки грунта

Принято выделять 3 основных метода разработки грунтов. Распространенным считается резание, когда грунты разрабатываются лопатами, либо землеройной техникой. Используют гидромеханический способ, или же взрывной.

Взрывной метод применяют, когда рядом отсутствуют строения, прочая инфраструктура. Способ получил применение при разработке скалистых или мерзлых грунтов. Это позволяет сформировать под землей полости или быстро переместить большие объемы породы. Может понадобиться при необходимости перекрыть реку.

Что касается гидромеханического способа, то к нему прибегают, когда грунты слабосвязанные, в непосредственной близости имеется водоем.

Основные характеристики

Сложность и длительность разработки может зависеть от следующих свойств грунта:

• Влажность. Величина характеризуется соотношением объема воды к полностью сухому грунту. Измеряется в процентах.
• Сцепляемость. Величина представляет собой способность сопротивляться сдвигу. Для песчаных пород, показатели от 0,03 до 0,05 МПа, для глинистых, в диапазоне от 0,05 до 0,3 МПа.
• Плотность. Составляет массу одного кубометра, который находится в своем естественном плотном состоянии. В зависимости от разновидности грунта, может составлять от 0,6 до 3,3 т/м³.
• Разрыхляемость. Представляет собой отношение объема разрыхленного грунта к его общему количеству в его естественном плотном состоянии. Значения от 1,08-1,32 характерны для первоначального разрыхления, 1,01-1,09 для остаточного разрыхления насыпи. Меньшие показатели характеризуют песок, а большие – глину.

Разновидности грунтов для разработки

Грунты, в зависимости от физико-химических свойств и происхождения – отличаются. Вот некоторые из их типов:

• Песчаный – состоит из мелких песчинок, обладает низкой водоудерживающей способностью.
• Глинистый – содержит значительное количество глины, обладает хорошей водоудерживающей способностью.
• Пересыпной – содержит различные размеры частиц, которые могут легко перемещаться из-за воздействия ветра или воды.
• Чернозем – типичный почвенный грунт, состоящий из плодородной земли, обеспечивающий высокую урожайность культур.
• Болотный – образуется в болотах, содержит большое количество органических веществ, которые могут быть полезными для растительности.
• Песчаник – состоит из каменных обломков, что делает его крепким.
• Илистый – содержит значительное количество ила, плохо проводит воду, что может приводить к затоплению.
• Суглинок – состоит из смеси глины, песка, используется для создания кирпичей и других строительных материалов.
• Вулканический – образуется в результате извержения вулканов, содержит значительное количество минеральных веществ, которые важны для растительности.
• Хризолитовый – состоит из минералов, содержащих магний, железо, кремний. Обладает высокой плодородностью.

Машины, осуществляющие разработку и транспортировку грунта

Здесь стоит выделить землеройные машины и землеройно-транспортные. Первые используются преимущественно для разработки, вторые являются разрабатывающими и перемещающими.

В качестве наиболее популярных примеров, стоит привести:

• Одноковшовый экскаватор, который может перемещать изъятую породу на расстояние до 100 метров.
• Бульдозер. Наиболее популярная альтернатива, так как техника способна выполнять целый ряд операций: послойную выемку, транспортировку в отвал или насыпь, разрыхление, прокладку дорог для дальнейшего перемещения строительной техники.
  
  Бульдозер может быть на колесном и гусеничном шасси. Выбирать стоит, отталкиваясь от текущих условий на объекте строительства. Бульдозеры используют преимущественно для транспортировки на небольшие расстояния (обычно до 100 метров), так как высокое трение о поверхность вызывает большие потери. Данная строительная техника относится к землеройно-транспортной.

Если породу требуется переместить на большое расстояние, то прибегают к помощи скреперов, оснащенных ковшом. Вместимость последнего обычно составляет от 5 до 25 куб. м. Скреперы могут быть как прицепными, так и самоходными. В последнем случае, они работают за счет собственной силовой установки. Такая техника позволяет осуществлять транспортировку на расстояние до 8 километров.

Ковш скрепера заполняется за счет срезания небольшого слоя земли (до 15 см). Для этого осуществляется движение под уклон, которое сопровождается подталкиванием. Как только ковш заполнится, специальная заслонка закрывается.

Теперь можно поднимать ковш и перемещать скрепер до места, где будет осуществляться разгрузка. Здесь заслонка приподнимается, а порода выталкивается из ковша задней стенкой. При этом ножи ограничивают величину отвала, а отсыпка уплотняется задними колесами машины.

Ковш экскаватора часто подвешивается к гусеничному крану или крепится при помощи шарнирного соединения на стрелу базовой машины.

Разновидности ковшей

Здесь стоит выделить:

• Грейфер
  
  Грейферные захваты — это инструменты, используемые для захвата и перемещения больших объемов грунта. Они эффективны при выполнении задач, связанных с выемкой материала и его погрузкой-разгрузкой. Кроме того, грейферы могут использоваться для сортировки грунта.
• Драглайн
• Прямая лопата
  
  Разработка прямой лопатой - такая методика часто применяется на производстве, при добыче породы в карьерах, формировании больших по объему котлованов, создании площадок с рабочими отметками в 1,5-2 метра.
• Обратная лопата
  
  Первые 2 вида относятся к сменному оборудованию базовой машины. Для большинства работ лучше всего подходит обратная лопата. К примеру, ее используют при рытье траншеи или котлована с последующей погрузкой в кузов машины, либо в отвал.

Гидромолоты

Если работа проходит в условиях мерзлого грунта, то имеет смысл укомплектовать экскаватор не только ковшом, но и гидравлическим молотом. Гидромолоты используются для дробления камней, разрушения твердых материалов и горных пород. Они обеспечивают эффективное и быстрое разрушение в любых условиях эксплуатации.

Дробильные ковши

Дробильные ковши являются универсальным оборудованием, используемым в различных отраслях. Они могут применяться для переработки природного камня в карьерах и шахтах, могут перерабатывать строительные отходы в виде бетона, плитки, асфальта, керамики, могут применяться в дорожных и планировочных работах.

Кроме того, дробильный ковш идеален для строительных площадок, где не могут применяться стационарные дробилки, на работу которых требуется особое разрешение. Среди главных преимуществ дробильных ковшей HammerMaster можно отметить лучшее качество измельченного материала, высокую производительность и уникальную функцию обратного дробления для устранения засоров.

Роторные фрезы

Фрезы роторные — это навесное оборудование, которое используется для нарезки траншей и дробления грунта. Фрезы HammerMaster могут нарезать траншеи шириной от 100 до 2000 мм за один проход как в мягких породах, так и в скале и армированном бетоне.

Форма траншеи, полученной гидромолотом, — трапеция с рваными поверхностями, нуждающимися в доработке, а значит, оператор тратит лишнее время на дополнительные операции. Боковые поверхности и дно траншеи после прохода фрезы не нужно дорабатывать.

Системы стабилизации грунта

Помимо различного навесного оборудования, не менее важную роль играют и системы стабилизации грунта. Одной из самых универсальных, эффективных и экономичных технологий смешивания материалов является мобильный комплекс для стабилизации грунта HammerMaster. Эта технология особенно полезна в гражданском строительстве, где требуется упрочнение грунта, а также на прибрежных объектах в случае затвердевания и восстановления загрязненных участков.

Основным преимуществом HammerMaster является технология подачи сухой смеси под давлением и смешивания, которая обеспечивает способность заполнителя поглощать влагу из исходного материала и одновременно упрочнять его. Это позволяет быстро и эффективно укреплять и стабилизировать грунт. HammerMaster также хорошо справляется с переработкой и герметизацией загрязненных материалов, что делает его незаменимым инструментом в сложных проектах.

Важным моментом является то, что система стабилизации HammerMaster мобильна. Это позволяет быстро реагировать на изменение условий работы и максимально эффективно использовать время и ресурсы.

Независимо от того, какой вид навесного оборудования для разработки грунта используется, системы стабилизации, такие как HammerMaster, могут значительно повысить эффективность и качество работы, снизить затраты и повысить безопасность на стройплощадке.

Итог

Разработка грунта, будь то рытье траншеи, формирование котлована или просто изъятие породы – сложный процесс, который требует безукоризненного соблюдения техники безопасности, тщательного предварительного анализа состава. Сегодня доступны сразу несколько методов проведения данных работ и выбор различной строительной техники. Последняя позволяет не только осуществлять выемку, но и транспортировку, механическое рыхление, уплотнение грунтов и т.п.

Выбранный метод разработки позволяет не только уменьшить общее время работы, но и существенно сократить финансовые издержки производителя. При этом не стоит забывать про экологический аспект. Изъятая порода, в большинстве случаев подлежит замене и проведению работ, связанных с озеленением территории. При этом, стоит выбирать среди тех методов, которые обеспечат минимальное вмешательство в экологическую систему местности.