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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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