Файл: Кушнарев Д.М. Использование энергии взрыва в строительстве.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 197
Скачиваний: 0
от продольной оси капала в сторону пологого берега (с целью предохранения от разрушения противоположного крутого отко са) (рис. 41 ).
Под действием взрыва непрерывных цилиндрических спарен ных зарядов, погруженных на глубину 30—45 см с помощью специального глубинного шаблона, торфянистая водонасыщен-
Рис. 42. Поперечный профиль (исполнительная нивелировка) канала после очистки его от наносов взрывом непрерывного горизонтального цилиндриче
ского заряда
/ — профиль |
канала |
до |
очистки; |
2—профиль |
канала |
после |
очистки |
|
его взрывом |
|
пая масса выбрасывается к берегам канала. После взрыва глу бина канала достигает минерального подстилающего слоя, т. е. канал полностью очищается от наносов, ликвидируется заколообразование на высоком берегу без видимого обвала. Слои во ды в указанных условиях достигает 0,8—1 м. Следует отметить, что при взрыве кроме очистки одновременно происходит уплот нение грунтов ложа канала.
Выброшенный взрывом грунт распределяется равномерно по обе стороны канала на расстояние 10—15 м слоем 8—15 см. Ширина капала поверху увеличивается главным образом па по перечниках с крутыми откосами, а па участках с пологими бе регами не изменяется. Уклоны дна канала на контрольных уча стках составляли 0,002—0,0055, а общий уклон равнялся 0,00053, что является минимально допустимым при проектировании ме
лиоративных осушительных систем (см. рис. 39). |
|
Общий вид канала после очистки от наносов |
показан па |
рис. 42. |
|
Применение взрывов непрерывных горизонтальных цилинд |
|
рических зарядов для очистки каналов и водоемов |
обеспечива |
ет высокую эффективность работ, повышение производительно
сти труда |
в |
3—5 раз, |
снижение расхода |
средств взрывания |
||
в десятки |
раз и безопасность работ. |
Эффективность |
взрывов |
|||
значительно |
снижается |
при наличии |
пней |
и камней. |
Поэтому |
их необходимо удалять взрывами накладных зарядов или заря дов подкопа.
6. РЫХЛЕНИЕ МЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ ВЗРЫВАМИ НЕПРЕРЫВНЫХ ЩЕЛЕВЫХ ЗАРЯДОВ
Экспериментальные взрывные работы выполнялись на' опытном объекте «Горки-2», а также на других объектах Московской об ласти. Люберецкая передвижная механизированная колонна (ПМК) Главмосводстроя на опытном объекте «Горки-2» произ-
94
водила рытье траншей зимой 1968/69 гг. при мощности мерзло го грунта 1,5—1,7 м.
Разработка мерзлых грунтов землеройными и рыхлительнымн механизмами оказалась трудноосуществимой ввиду высокой вязкости этих грунтов. Было принято решение разрабатывать
грунты взрывами |
по |
поточно-механизированной |
технологии. |
||
По оси намечаемой |
трассы траншеи или канала |
щелерезной |
|||
зарядной машиной |
(рис. 43) в мерзлом грунте |
устраивают уз |
|||
кую выработку длиной |
50 м и более. Глубина |
выработки зави |
|||
сит от мощности мерзлого грунта. Скорость |
проходки щелевой |
||||
выработки, в которую |
непрерывно засыпается |
порошкообразное |
гранулированное ВВ, зависит от глубины и ширины щели, а так же от степени промерзания грунта. Щель шириной 14 см на глубину 1,2—1,5 м устраивают со скоростью 1 м/мин, при этом щель сохраняет устойчивое положение.
Для более эффективного дробления мерзлого грунта после зарядки щель заполняют забойкой с помощью бульдозерного ножа, размещенного на передней раме щелерезной зарядной машины. Инициирование удлиненного непрерывного заряда про изводится при помощи взрывной конденсаторной машины ВМК 3/150 или от других источников тока. Производство взрыв ных работ осуществляется в соответствии с требованиями «Еди ных правил безопасности по взрывным работам».
Впроцессе экспериментальных работ были изучены три ва рианта расположения щелевого заряда при взрывном рыхлении мерзлого грунта.
Вварианте I (рис. 44, а) щелевой заряд расположен по оси
95
траншеи па глубине, равной половине мощности мерзлого слоя. При взрыве такого заряда диаметр воронки выброса получает ся больше ширины траншеи, а глубина воронки рыхления со
ставляет % полной мощности мерзлого слоя. В этом |
|
случае |
||||||||||||||
экскаватор |
может |
разрабатывать только |
разрыхленный |
мерз- |
||||||||||||
ч |
|
|
|
|
. |
|
R |
|
лыіі |
грунт. Для рыхления |
||||||
|
|
|
В |
|
|
|
оставшегося слоя |
|
мерзло |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
го грунта |
можно |
|
приме |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нить |
повторный |
|
взрыв |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
шнуровых |
зарядов |
или |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
клип-бабу. |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Данный |
вариант |
при |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
меним при следующих па |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
раметрах: мощность мерз |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
лого |
слоя |
грунта |
1,5— |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,7 м, глубина щели 0,8 л, |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ширина |
14 см, |
глубина |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
взрывного |
рыхления |
1 — |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,2 м, ширина |
воронки |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рыхления |
|
3—3,5 м |
при |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ширине |
траншеи |
|
0,8 |
м, |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вес |
1 /юг. |
м заряда |
В В |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(аммонит 6ЖВ) 5 |
кг. |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Этот |
вариант |
|
рыхле |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ния |
мерзлого |
|
грунта |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
взрывами |
щелевых |
заря |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
дов мало эффективен, так |
|||||||
Рис. 44. Варианты заглубления щелевого |
как |
требуются |
дополни |
|||||||||||||
тельные |
затраты |
|
средств |
|||||||||||||
|
|
|
заряда |
|
|
|
|
|
||||||||
а—на |
половину |
мощности |
мерзлого |
слоя |
грунта: |
и времени. |
|
|
|
б) |
||||||
б—на глубину -It мощности |
мерзлого |
слоя |
грунта: |
Вариант I I (рис. 44, |
||||||||||||
1 — щелевая |
выработка: 2 — забойка; 3 |
— |
заряд |
отличается |
тем, |
что |
глу |
|||||||||
ВВ: 4— разрыхленный взрывом грунт; 5—контур |
||||||||||||||||
воронки |
рыхления; 6— массив |
мерзлого |
слоя |
бина |
заложения |
щели |
в |
|||||||||
грунта; |
7 — подстилающий |
талый грунт |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мерзлом |
массиве |
грунта |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
составляет |
около |
80% |
полной мощности слоя. В этом случае увеличивается радиус дей ствия взрыва, но не обеспечивается минимальная кусковатость грунта, а следовательно, наибольший коэффициент использова ния ковша экскаватора. Как правило, требуется дополнитель ное рыхление глыб взорванного грунта, кроме того, вершина обратного конуса рыхления препятствует прониканию ковша в слой мерзлого грунта.
Если щель, в которой заложен непрерывный щелевой заряд, достигает поверхности талого грунта, в результате действия
взрыва в талом грунте образуется камуфлет. В |
этом случае |
верхний слой мерзлого грунта не будет разрыхлен |
и разработ |
ка его экскаватором не будет эффективной. |
|
Следовательно, применение взрывов щелевых |
зарядов по |
96
телыю |
облегчается выемка |
разрушенного взрывом грунта |
|||
(рис. 46) |
и |
в 2,5—3 раза |
сокращаются |
затраты времени. |
|
Вариант |
I I I применим |
при |
глубине |
промерзания грунта не |
менее 1,6 м. В качестве ВВ используются зернограпулнты и по рошкообразный аммонит 6ЖВ для боевика. Глубина оконтуривающих щелей 1,5 м, ширина траншеи 0,8 м, вес 1 пог. м непре рывного заряда 3,5 кг. Производительность экскаватора-драг лайна повышается в 3 раза, а скорость проходки траншей уве личивается в 5 раз.
Таким образом, этот вариант рыхления мерзлых грунтов яв ляется наиболее эффективным при разработке траншей для укладки трубопроводов.
7. ДОРАБОТКА ПРОФИЛЯ КАНАЛА, ОБРАЗОВАННОГО ВЗРЫВОМ
Как правило, профиль каналов проводящей сети (коллекторы, магистрали), образованных взрывом, требует доработки зем леройными механизмами: экскаваторами, бульдозерами и откосопланировщиками.
Взрывом шнурового цилиндрического или щелевого заряда
можно получить каналы трех типов: |
|
|
|
|
|
|
||||
I тип — проводящие каналы |
(рис. 47), |
получаемые взрывом |
||||||||
непрерывного |
заряда |
при |
условии |
наибольшего |
приближения |
|||||
Г тип |
|
сечения образованной выемки к про |
||||||||
|
ектному сечению канала. Объем до |
|||||||||
|
|
|
||||||||
|
|
|
работки |
канала землеройными |
ме |
|||||
|
|
|
ханизмами |
составляет |
5—10% |
об |
||||
|
|
|
щего |
объема |
разрабатываемого |
|||||
|
|
|
грунта. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По формулам и кривым зависи |
||||||
|
|
|
мости основных параметров |
откры |
||||||
|
|
|
тых каналов, образованных |
взрывом |
||||||
|
|
|
непрерывного |
горизонтального |
ци |
|||||
|
|
|
линдрического |
заряда, |
от диаметра |
|||||
|
|
|
(веса) заряда |
[33] заранее |
можно |
|||||
|
|
|
рассчитать |
параметры |
получаемой |
|||||
|
|
|
выемки |
и, |
следовательно, |
устано |
||||
|
|
|
вить применимость взрывного мето |
|||||||
|
|
|
да для строительства канала. Обыч |
|||||||
\ |
/ |
|
но |
на |
трассе |
канала производят |
||||
РИС. 47. Типы каналов, созда |
два-три пробных взрыва. |
|
(см. |
|||||||
ваемых взрывом |
шнуровых |
за |
|
I I тип — сбросные |
каналы |
|||||
рядов |
|
рис. 47), предназначаемые для отво- |
да поверхностных вод или предварительного осушения верхо вых болот, транспортирования воды с обводненных участков в водоприемники. Сбросные каналы практически работают два —
четыре месяца |
в году |
в период |
осенних и |
весенних паводков. |
Проектное |
сечение |
каналов выбирают из расчета пропуск |
||
ной способности, при |
которой в |
кратчайший |
срок обеспечивает- |
98
ся отвод воды с затопляемых участков. Последующая доработ' ка канала до проектного сечения, как правило, не требуется. Учитывая заиление канала в процессе эксплуатации и очистку
его землеройными механизмами, сечение канала |
принимают |
|
больше проектного. |
|
|
В отличие от каналов, построенных механизированным спо |
||
собом, в каналах, образованных взрывами (по |
данным |
|
СевНИИГиМ), отсутствует зарастание дна травяным |
покровом. |
|
I I I тип — пионерные |
каналы (траншеи) (см. рис. 47), проло |
|
женные по заболоченной |
местности и в мерзлых грунтах, явля |
ются временными сооружениями и предназначаются для пра вильной организации всего комплекса работ на строительных
объектах. После прокладки пионерную |
траншею |
расширяют |
и углубляют экскаваторами до проектных |
размеров. |
Прокладка |
пионерной траншеи способствует понижению уровня грунтовых вод. Вследствие уменьшения гидродинамического давления по вышается устойчивость откосов.
Расчетные параметры взрыва при устройстве каналов опи санных трех типов приведены в табл. 5.
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 5 |
|
|
|
|
|
|
|
Тип канала |
|
Расчетные параметры взрыва |
|
|
|
.и |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
80 |
100 |
60 |
Глубина заложения |
заряда в м . . |
0,6 |
0,8 |
0,5 |
||||
Вес |
1 пог. м шнурового заряда в |
4,8 |
5,8 |
3,2 |
||||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
1,7 |
2,5 |
1,4 |
Расчетный |
удельный |
расход |
ВВ в |
0,6 |
0,75 |
0,5 |
||
|
|
|
|
|
|
|||
Диаметр |
заряда в мм . . . . |
70 |
80 |
60 |
||||
Плотность |
заряжания в г/см3 . . |
1,2 |
1,2 |
1,2 |
||||
Ширина |
канала по дну в м . . . |
1 |
1,2 |
0,5 |
||||
Объем |
доработки |
канала |
после |
5—10 |
— |
25—30 |
||
взрыва |
(в расчете на 1 пог. м) |
в % |
||||||
Стоимость |
1 м3 |
выброшенного |
0,28—0,30 |
0,30—0,32 |
0,24—0,26 |
|||
грунта |
в руб |
|
|
По данным Белорусского научно-исследовательского инсти тута мелиорации и водного хозяйства, пионерные траншеи с площадью, равной Ѵз площади проектного сечения водоприем ников, обеспечивают нормальные условия для выполнения ра бот даже в многоводные годы.
Канал, образованный взрывом на выброс, дорабатывают до
99