Rozvoj kamenitých půd mechanizovaným způsobem. Metody rozvoje půdy. Vlastnosti vývoje půdy na těžko dostupných místech

V průběhu stavebních a těžebních prací se těžba zeminy tradičně provádí jedním ze tří způsobů: řezáním, hydromechanickým štěpením a odstřelem.

Inženýr se rozhodne pro konkrétní metodu na základě množství práce, kterou je třeba provést, povaze zeminy, dostupných nástrojů technického vývoje atd.

Pokud si malý bagr snadno poradí s hloubením základové jámy pro stavbu venkovského domu, pak je při těžbě nutné použít celou řadu strojů a mechanismů. Většina těchto výrobních prostředků se navíc nebude přímo podílet na rozvoji půdy. Jejich účelem je obsluha výrobního procesu a zajištění kontinuity práce.

Charakteristika půdy

Půda je svrchní vrstva zemské kůry tvořená zvětralými horninami. V závislosti na hustotě a původu lze půdy rozdělit do:

• Skalnatá (taková půda je odolná vůči vlhkosti, pevnost v tahu je více než 5 MPa). Do této kategorie patří žula, vápenec, pískovec.
• Poloskalní (pevnost v tahu do 5 MPa). Například: hlína, sádra, opuka.
• Hruboklastické - necementované úlomky poloskalních a skalních hornin.
• Písčité (jsou to rozptýlené (až 2 milimetry v průměru) částice hornin).
• Jíl (jemné (0,005 milimetru v průměru) částice hornin).

Ruční zpracování půdy v příkopech je poměrně pracný proces. Zásadně ji nelze provádět při těžbě hornin.

Složení půd zahrnuje pevné části, vodu a různé plyny (hromadí se v pórech). Půdní vlhkost je hodnota, která charakterizuje poměr hmotnosti kapaliny k hmotnosti pevných látek na jednotku objemu. Může se měnit v širokém rozmezí a může nabývat hodnoty od jednoho (písek) do dvou set procent (bahno na dně nádrží).

Půda v procesu vývoje zvětšuje svůj objem. To je způsobeno tvorbou pórů a dutin. Velikost objemové změny je charakterizována koeficientem kypření (poměr objemu, který zabírá půda před prací, k objemu, který půda zaujímá po rozvinutí). Postupem času se hustota prokypřené půdy snižuje (přirozené zhutnění). Je také možné provádět nucené zhutňování zeminy pomocí těžké stavební techniky. Hustota takové půdy se blíží původní, i když poněkud menší. Tento rozdíl lze zanedbat, zejména proto, že časem zmizí a půda sama zcela obnoví své vlastnosti (stárne).

Mechanické vlastnosti zemin (především pevnost a schopnost deformace) závisí na složení a povaze vazby mezi částicemi. V procesu vývoje se spoje ničí, v průběhu hutnění se obnovují.

Vývoj řezáním

Pro rozvoj půdy tímto způsobem se používají zemní a transportní a zemní stroje.

Během provozu je řezný nástroj vystaven velmi značnému třecímu a mechanickému zatížení. Za takových podmínek konvenční konstrukční kladkostroj dlouho nevydrží. Proto je řezná hrana pracovního tělesa vyztužena cermetovými prvky nebo speciálními ocelí. Kompozitní keramicko-kovové desky jsou provozně nejúčinnější. Jejich cena je ale poměrně vysoká. Proto jsou kbelíky nejčastěji vyztuženy pájenými elektrodami vyrobenými ze slitin odolných proti opotřebení. Taková lopata má mimo jiné efekt samoostření za provozu v důsledku zrychleného opotřebení běžné ocelové části lopaty.

Takové stroje odříznou určitou vrstvu půdy. Nařezaná hmota je dopravována speciálním dopravníkem na skládku nebo je ihned nasypána do korby sklápěče pro export do lomu či jiných staveb. Do této kategorie spadá hloubení bagrem.

Typy rypadel

V závislosti na konstrukci a parametrech lopaty se rypadla dělí na následující typy:

• jednokbelík;
• rotační a řetězové (více kbelíkové);
• frézování.

Nejběžnější je jednolopatový typ rypadla. Tento typ stroje je všestranný a má velmi dobrou manévrovatelnost. Optimální užitný objem lopaty je od 0,15 do 2 metrů krychlových. Těžba zeminy bagrem (jednolopatovým) s masivnější a objemnější lopatou není ekonomicky proveditelná, protože hydraulika a mechanická část zařízení často selhává kvůli velkému zatížení.

Také v závislosti na hnacím mechanismu se zemní stroje dělí na pásové a automobilové. Existují také tzv. kráčející rypadla, ale i pneumatická kolová rypadla. V praxi jsou však takové stroje extrémně vzácné, pokud vůbec padnou do oka. I zkušení stavitelé, a to ani ne všichni, se mohou pochlubit tím, že někdy pracovali na stejném zařízení s tímto typem stroje.

Obsluha jednokorečkového rypadla

Tento typ bagru může hloubit boční i přímé chodníky. V prvním případě rypadlo vykonává práci podél osy pohybu. Přitom zemina padá do korby náklaďáku, který přijíždí z druhé strany.

Ve druhém případě se práce provádějí před rypadlem a vozidla pro nakládku jsou přiváděna zezadu.

Pokud je nutné získat významný výkop zeminy do velké hloubky, pak neexistuje žádná alternativa k mechanizovanému výkopu. Všechny práce jsou prováděny vývojem v několika fázích (vrstvách). Vrstva nepřesahuje technologické možnosti konkrétního modelu rýpadla, pokud jde o hloubku výkopu.

Práce s korečkovým bagrem

Tento typ stroje je ukázkovým příkladem mechanismu kontinuálního působení. Proto je samozřejmě výkon takového rypadla řádově vyšší než výkon běžných jednolopatových strojů. Je však třeba říci, že takové zařízení se používá pouze při výstavbě rozsáhlých zařízení. Tento typ zařízení je absolutně nevhodný pro hloubení v malém výkopu: velmi nákladná údržba, velmi vysoká spotřeba paliva.

Pracovní lopaty lze upevnit na řetěz nebo na rotor. Odtud pochází název rypadel: řetězová a rotační.

Tento typ rypadla lze použít při vývoji zeminy skupiny 2. Ačkoli v praxi existují případy, kdy se takové stroje snadno vyrovnaly s půdami 1 ... 3 skupin. Půda by měla být relativně čistá, bez velkých kamenů a mohutných pařezů.

Vývoj pomocí zemních strojů

Jeden stroj v jednom pracovním cyklu provádí těžbu horniny, její pohyb na krátké vzdálenosti. Tyto stroje zahrnují škrabáky, grejdry a buldozery.

Škrabky se používají k provádění rozsáhlých prací. Tyto stroje jsou velmi produktivní, lze je použít v půdních podmínkách 1 ... 4 typů. Přes neuvěřitelnou sílu si však škrabka neporadí s hustými půdami. Proto musí být takové půdy nejprve uvolněny. Na jeden přejezd dokáže tento stroj odstranit vrstvu zeminy o tloušťce až 320 milimetrů. Konkrétní hodnota závisí na výkonu, tvaru lopaty a modelu škrabky.

Spodní část škrabky je opatřena nožem. Toto není nůž, který většina lidí používá ke krájení jídla v kuchyni. V tomto případě pás odolný proti oděru a samozesilující

Buldozery se používají k práci v malých hloubkách a na velké vzdálenosti. Tento typ stroje se také používá pro čištění a urovnávání dna půdy, které bylo prováděno velkými bagry.

V hloubce se buldozer pohybuje po vrstvách. Hloubka vrstvy se rovná velikosti vrstvy, kterou může stroj odstranit jedním průchodem. Je velmi důležité, aby pracovní pohyb buldozeru byl prováděn na svahu. To vám umožní poněkud vyložit pohonné jednotky a minimalizovat pravděpodobnost selhání zařízení.

Srovnávače mají nízkou sílu a potenciál. Používají se ve větší míře pro dekorativní práce: výstavba náspů a svahů, provádění plánovacích prací.

Popis a rozsah hydromechanického vývoje

Ruční rozvíjení půd v tomto případě nepřipadá v úvahu. Ovšem stejně jako u použití zemních strojů. Rozsah je velmi rozsáhlý: od vytváření umělých nádrží až po výstavbu silnic. Technologie také umožňuje rekultivaci oblastí pro obytnou a průmyslovou výstavbu v bažinatých a pobřežních oblastech náchylných k záplavám. Všechny procesy jsou mechanizované. Tento způsob rozvoje půdy vyžaduje vytvoření speciální infrastruktury, takže je vhodné jej používat pouze při velmi velkých nadcházejících objemech práce.

Hydromechanický vývoj pomocí hydromonitorů

Podstata tohoto způsobu vývoje je následující: půda se vymývá proudem vody pod vysokým tlakem (asi 15 MPa). Vzniklá bahenní hmota (ve slangu profesionálů - drť) se zpočátku hromadí v mezinádržích a odtud je čerpána potrubím na správné místo.

Postupem času se vlhkost zcela odpaří a vytvoří se hustá vrstva půdy. Pokud je zhutněna válcem, pak se taková půda stává docela vhodnou pro stavbu komunikačních linek (silnice a železnice).

Velkou technologickou výhodou této metody je schopnost rozvíjet půdy téměř jakékoli kategorie složitosti.

Hydromechanický vývoj s použitím sacích bagrů

Při provádění prací na dně nádrží je vyloučeno ruční hloubení, stejně jako používání tradičních zemních strojů. Jsou potřeba speciální lodě.

Bagrovací projektil je plovoucí plavidlo vybavené speciálním zařízením. Výkonné čerpadlo čerpá erodovanou zeminu ze dna nádrže a dopravuje ji potrubím buď do nákladního prostoru plavidla, nebo do pomocné dopravní nádoby, nebo ji odhazuje výkonným proudem daleko od místa výkopu.

Takové sací bagry našly uplatnění při prohlubování a čištění plavebních drah lodí v podmínkách mělké vody, prohlubování řek, aby byla zajištěna nepřerušovaná plavba, a také při těžbě diamantů z šelfu oceánů.

Hmota zeminy je nasávána potrubím. Pro odsávání bahna a měkké půdy není trubka vybavena přídavným rozrývačem. Přítomnost posledně jmenovaných je nezbytná při vývoji hustých půd. Podle náročnosti vývoje je tato metoda v čele. Provoz a údržba speciální dopravy, její parkování v přístavních vodách je velmi nákladné. Na kvalifikaci servisního personálu jsou kladeny vysoké požadavky.

Vývoj zmrzlých půd

Pro vývoj v podmínkách permafrostu, stejně jako pro vývoj skalnatých hornin, se používají silné řízené exploze. Jako výbušninu lze použít TNT, amonit a mýtné.

Výbušné střely mohou být umístěny jak na povrchu, tak hluboko do předvrtaných otvorů nebo do přírodních dutin.

Takzvané vrtné nálože se používají jak při výstavbě velkého bazénu, tak i pro výsypky zeminy. Výbušné střely se instalují do předvrtaných vrtů. Minimální průměr vrtu je 200 mm. Pro zvýšení ničivé síly náloží jsou otvory zvenčí vyplněny pískem nebo jemnou horninou (vzniklou při vrtání studní).

Otvorové nálože se používají, když je potřeba vykopat malé množství zeminy. Je možné provádět jak v otevřené těžbě, tak v hlubinné těžbě. Díry jsou jakési mušle. Mají průměr 25 až 75 milimetrů. Jsou naplněny výbušninami maximálně ze dvou třetin. Zbývající prostor je vyplněn kamenem (aby bylo možné přijmout směrovanou tlakovou vlnu a dosáhnout co největšího užitečného účinku).

komorové nálože. Tento typ nálože se používá, když je nutné vytěžit značné objemy zeminy zavedením řízeného uvolňování. Podstata metody je následující. V pracovní oblasti jsou vybaveny vertikální studny nebo horizontální tunely, v jejichž stěnách jsou vyvrtány slepé otvory pro pokládání náloží. Po položení výbušnin se štoly a studny zasypou zeminou (to umožňuje zvýšit sílu výbuchu). Směr výhozu je zajištěn nerovnoměrným uložením trhaviny. Na jedné straně tedy může být několikanásobně více vrtů pro nálože. Také pro tento účel lze použít nesoulad výbuchů.

Takzvaná štěrbinová nálož se využívá především při vývoji půdy v podmínkách permafrostu. Je stěží možné provést cílené uvolnění takového kamene. Ale uvolnit ho tak, aby ho bylo možné v budoucnu odstranit buldozerem nebo bagrem, je docela reálné. K tomu se používá nástroj, který podle principu činnosti a vzhledu připomíná kotoučovou řezačku na kov. Jen je samozřejmě takový nástroj mnohem větší. Taková fréza řeže v zemi zvláštní drážky ve vzdálenosti až 2,5 metru od sebe. Výbušnina není umístěna v každé drážce, ale skrz jednu - dutý nevyplněný prostor funguje jako kompenzátor. Tlaková vlna drtí půdu a ta se posouvá směrem k dutině. Taková práce vyžaduje pečlivou přípravu a podrobné prostudování projektu.

Zkušenosti se stavbou železnic a teoretický vývoj v oblasti technologie výstavby podloží umožňují stanovit následující technologická schémata pro rozvoj výkopů bagry s předběžným rozvolněním horniny odstřelem:

- čelní zástavba bagry od konců výkopu po celém jeho průřezu;

– frontální rozvoj bagry od konců výkopu s předběžným odstřelem a čištěním uvolněné horniny svrchní vrstvy,

- víceúrovňová čelní ražba bagry;

- čelní rozvinutí bagry od konců výkopu s předběžným otryskáním pro destruktivní otřesy (vzdutí).

Zkušenosti ukázaly, že otryskávání výkopu by mělo být prováděno v patrech vysokých až 5,5 ... 7,5 m. Pojíždění výkopů v patrech malé výšky usnadňuje vrtání a snižuje opotřebení vrtného nástroje a při mírných sklonech usnadňuje dokončovací práce. Ve strmých svazích může ražba ve vysokých vrstvách nebo v plné hloubce způsobit výrazné narušení svahů. Kromě toho je při hlubokém vrtání vyžadována pečlivá instalace vrtné kolony, protože i malá (2 ... 30 0) odchylka od stanoveného úhlu vrtání může vést k výrazné změně vzdálenosti mezi studnami (až 1,5 . .. 2 m nebo více).

Hlavním zemním strojem při vývoji prokypřené kamenité půdy při výstavbě podloží je přímočaré lopatové rypadlo s lopatou o objemu 1,0 ... 1,6 m 3 . Na strmých výkopech (o objemu více než 100 tis. m 3) jsou ekonomická rýpadla s lopatou o objemu 2,0 ... 2,5 m 3, ale v obtížných topografických podmínkách horského terénu je přemístění těžkých rypadel s lopatami s kapacitou 2,5 m 3 je obtížné. Kromě rypadel je při vývoji horniny s vysokým stupněm rozvolnění možné použít nakladače a škrabáky. Buldozery jsou široce používány v pomocných pracích.

Uvolňování zeminy odstřelem ve výklencích se provádí vrtnými náložemi. Objem zeminy odstřelené najednou by měl zajistit nepřetržitý týdenní až dvoutýdenní provoz rypadla. V masivech, které neobsahují vodu, a v období nedostatku dešťů je racionální odstřelovat horninu po celé délce výkopů v jednom kroku, pokud to místní podmínky a dostupné prostředky odstřelu umožňují.

Při tryskání je třeba věnovat velkou pozornost požadované kvalitě kypření. Maximální velikost kusu odstřelené horniny by podle podmínek pro možnost těžby zeminy bagrem neměla přesáhnout 2/3 šířky lžíce. Požadovaného stupně rozdrcení zeminy se dosahuje použitím různých technik (krátkodobé odstřely, nálože speciálních konstrukcí, šikmé vrty, těsná blízkost náloží, použití vrtů malého průměru).

Získání stabilních a rovných svahů lze zajistit použitím obrysového tryskání, použitím jímek malého průměru (75 ... 115 mm ). Otryskávání vrstev je nepraktické v silně zvětralých skalnatých půdách, rozbitých štěrbinovými trhlinami nebo s mezivrstvami nekamenných půd.

Pro zkvalitnění kypření odstřelené kamenité zeminy na BAM bylo poprvé úspěšně aplikováno schéma krátkého odstřelu s příčným řádkem (KZV). Výsledkem bylo snížení celkového objemu nadrozměru z 25...30% celkového objemu horniny na 10% a výkon rypadel byl zvýšen 2x. Použití tohoto schématu odstřelu v horninách skupiny IX s použitím trhavin s vysokými štětinami (HE) (alumotolů) umožňuje získat frakce rozvolněné horniny o průměrné velikosti 0,3 ... 0,4 m podél největší hrany. pracovní průchod (zařízení technologického regálu) a vytvoření plnoprofilového podloží.

Zařízení pro pěší turistiku. Pěšina, umístěná co nejblíže nebo přímo v trase rozestavěné komunikace, je nutné před rozhodnutím o organizaci práce prohlédnout místa kladení komunikace, umístit pracovníky do míst soustředěných prací určených být dokončena na prvním místě. Stezka také slouží k vyvedení a upevnění trasy rozestavěné komunikace.

V mnoha případech není možné položit chodník v blízkosti trasy silnice. Na nejhůře přístupných místech je z pionýrské cesty položena turistická stezka, která je obvykle kolem takových míst vedena. Někdy pokládku stezky a zával převislých nestabilních kamenů provádějí pracovníci ve výstroji horolezců.

Technologické stezka zařízení. Pro provádění vrtných a trhacích prací je nutné položit speciální technologickou polici o šířce minimálně 6 m v celém výkopu nebo v krajním případě v celém místě, kde by měly být práce letos zahájeny, pokusit se jej osadit do deluvické vrstvy. . Police je vyvinuta buldozery a kamenitá půda je kypřena náložemi z trhacích děr pomocí ručních perforátorů a lehkých vrtných souprav.

Práce provádí speciální tým demoličních pracovníků a zpravidla dva buldozery, jejichž řidiči vyžadují velkou zkušenost a pozornost. Při práci na úzké polici se buldozery vždy nespoléhají na celou plochu kolejí. Kameny padající pod pásy buldozeru vedou k nutnosti přinutit motor pracovat a kameny padající mezi housenku a válečky přispívají k tomu, že housenky sjíždějí z válečků.

Ve velmi obtížných pracovních podmínkách je často vyžadována pomoc druhého buldozeru. Potřeba vzájemné pomoci se zvyšuje, když po explozích zůstanou nadrozměrné kusy, k jejichž vysypání ze svahu je potřeba síla dvou buldozerů. Všechny tyto vlastnosti vedly k základnímu pravidlu – postavit alespoň dva buldozery, aby spolupracovaly nebo byly v malé vzdálenosti od sebe.

Výbušné práce jsou prováděny metodou malovrtových náloží. Hloubka otvorů je v tomto případě obvykle 1,0...1,1 tloušťky odstřelované vrstvy, a když je odstřelená vrstva umístěna na měkčí hornině, hloubka otvorů se sníží na 0,7...0,9 tloušťky vrstvy. . Hlavní nevýhodou této metody je velké množství vrtů na jednotku horniny, která má být zničena. Jeho důležitou výhodou je však zachování stability hornin.

Vývoj hornin na celou šířku podloží.

V této fázi výstavby podloží se provádějí hlavní objemy skalních prací (až 80 % i více). Technologie těchto prací je dána: typem příčného profilu; přítomnost a typ speciálních zařízení; geologické a hydrogeologické poměry, které určují stupeň stability svahu; způsob odstřelu a možnost dalšího využití odstřelené horniny; směr pohybu horniny - příčný nebo podélný.

Rozvoj výkopů o hloubce více než 6 ... 8 m se provádí v několika výškových úrovních (obr. 2.1), včetně vrtání a trhacích prací, protože odstřelenou horninu lze zhutnit. Výkon bagrů a vozidel je do značné míry dán prací demoličních dělníků. Vrtací práce se proto provádějí ve dvousměnném provozu.

Odstřelená kamenitá půda se vyvíjí čelním porážkou průniky podle stejných schémat, jaké se používají pro vývoj běžných půd. Pro urychlení práce by měl být výkop vyvíjen současně ze dvou konců - se dvěma drapáky z každého konce. Na prvním sevření se vrtají studny a připravují se k výbuchu, na druhém se dříve nafouknutá zemina nakládá do sklápěčů.

Rýže. 2.1. Schémata pro stupňovitý rozvoj skalnatého polořezu

Potřebný počet vrtacích a komponentních strojů a personálu údržby se vypočítává podle maximální produktivity rypadel vyvíjejících výkop. Nejsložitější je organizace a technologie vývoje strmých svahových polořezů na říčních svorkách, v závislosti na strmosti svahů jsou klasifikovány takto: mírně svažité - se strmostí do 20 °, střední strmost - 20 ... 35 °, strmý - 35 ... 65 °, velmi strmý – více než 65 °.

Při vývoji polořezů jsou uspořádány technologické police (do šířky 6 m), které jsou nezbytné pro umístění vrtných a zemních zařízení. Ve zvlášť obtížných případech je předběžně upravena pochozí cesta do šířky 1 m, ze které je výbušným způsobem vybudována police. Pracnost konstrukce regálu je 3–5x vyšší než pracnost vyvolání půlřezu. Proto by měly být police uspořádány předem.

Na mírných svazích nelze police uspořádat, zde se před zahájením vrtání odstraní deluvium příčnými nebo podélnými průchody buldozerů. Výkop se nafoukne v jednom kroku, zemina se pomocí buldozerů přesune na přilehlé násypy (s krátkým dojezdem) nebo na konec výkopu, kde je nakládána bagry do sklápěčů.

Na svazích střední strmosti, po instalaci technologické police v polovičních zářezech o hloubce více než 7 m se sklonem 1: 0,5 nebo více, by měly být svahové a vrstevnicové studny vrtány v rovině separace hornin. Vývoj probíhá po celé šířce polotěžby v několika vrstvách. Pokud je hloubka výkopu menší než 7 m, doporučuje se vrtat studny a odstřely v úsecích o délce 20 m a více po celém příčném řezu nebo po celé délce polovičního výkopu v jednom kroku.

Uvolňování středně a obtížně vrtatelných hornin na mírných a středně strmých svazích při odstřelech v oblastech značné délky se racionálně provádí pomocí schématu podélného řezu (obr. 2.2, Obr. A), a v krátkých řezech - schémata lichoběžníkového řezu (obr. 2.2, b), náboje jsou obvykle umístěny na čtvercové síti.

Rýže. 2.2. Řezná schémata tryskání: A- podélný; b- lichoběžníkový

Pro vytvoření polopříkopu na strmých svazích se doporučuje použít tryskání pro výsyp nebo částečný výsyp s chapadly 20 ... u sklápěčů. Na velmi strmých svazích by měly být výbuchem vytvořeny poloviční jámy, aby se zhroutily. V tomto případě je žádoucí použít obrysové tryskání.

Velmi velké (objemově) půlřezy: (nad 500 tis. m 3) lze otryskat jedním z následujících technologických schémat: nafouknout půlřez v patrech s výškou patra do 7 m; BTS-150 a studny následujících řad - s vrtnými soupravami 2SBSH-200; vrty se šikmým obrysem se vrtají o průměru 75 ... 100 mm, vrty první řady a prvních řad (nejblíže šikmým vrtům) se vrtají strojem BTS-150, vrty následujících řad se vrtají 2SBSH- 200 stroj. Obecné základní technologické schéma pro vývoj polovičního zářezu na strmém svahu je uvedeno na Obr. 2.3.

Rýže. 2.3. Schéma stupňovitého rozvoje polovýkopu pomocí různých vrtacích strojů pro vrtání studní

Některé typy kamenitých půd je účelnější kypřít mechanicky statickými rozrývači na bázi traktorů o výkonu 235 ... 300 kW nebo více. Zároveň se náklady na kypření zeminy snižují o 40 ... 80 % ve srovnání s metodou vrtání a tryskání. Výkonnost traktorových rozrývačů dosahuje 200...300 m 3 /h pro kypření čedičů a 650...1000 m 3 /h pro kypření méně tvrdých hornin (břidlice, vápenec). Pro kypření kamenitých půd se používají jednozubé rozrývače s rovným hřebenem. Optimální úhel uvolnění je 30...45°.

Kypření zeminy ve výkopu se provádí paralelními přejezdy rozrývače ve vodorovných nebo šikmých vrstvách. Při kypření v šikmých vrstvách (do 20°) se pracovní zdvih rozrývače ve směru z kopce střídá s chodem stroje naprázdno směrem nahoru. Na vodorovném záběru se rozrývač pohybuje bez přechodů naprázdno s obratem na konci souvrati. Směr uvolňování se volí napříč směrem hlavního štěpení.

Maximální vzdálenost mezi brázdami by neměla přesáhnout šířku otvoru brázdy, jinak zůstane sloupek mezi brázdami nerušený a práce buldozeru bude nemožná. Minimální vzdálenost mezi brázdami musí být alespoň polovina šířky brázdy. V opačném případě spadne rozrývač do předchozí brázdy a je volně vržen směrem ke zničenému masivu.

Každá uvolněná vrstva je posunuta buldozery za uvolňovací rukojeť. Pro následné nakládání nakypřené zeminy se shromažďuje na hromadách vysokých 2 ... 4 m. Nejúčinnější je nakládat zeminu z hromad traktorovými nakladači, které mají oproti bagrům řadu výhod: menší hmotnost, vyšší rychlost a manévrovatelnost, nižší provozní náklady atd. Zejména traktorové nakladače jako součást komplexů na uvolnění buldozerů se na BAM dobře osvědčily. Jako příklad na Obr. 2.4 je uvažována technologická posloupnost vývoje polohloubení na svahu.

Rýže. 2.4. Technologické schéma pro rozvoj polovýkopu na strmém svahu: A- vrtání otvorů pomocí perforátoru pro vytvoření stopy; b– vrtání studní soupravou BMK-4; proti- řezání technologické police buldozerem; G– vrtání studní strojem BTS-150; d– vývoj patra (nakládání prokypřené půdy rypadlem)

Rozšíření skalních zářezů

Práce na rozšíření skalních zářezů pro druhou kolej probíhají ve zvlášť obtížných podmínkách. V prvé řadě se jedná o výrobu vrtných a trhacích prací, které se provádějí v těsné blízkosti stávající železniční trati, ale neméně obtížné problémy jsou spojeny s odstraňováním odstřelené horniny a při provádění dalších operací, z nichž většina je provedené v „okně“.

Výstavba druhých kolejí v oblastech s velkým množstvím vrtů a trhacích prací může být provedena podle jedné z následujících možností.

1. Výstavba druhé koleje na koleji souosé se stávající železniční tratí, tzn. při rozšíření jedné ze stran výkopu tak, aby vzdálenost od osy koleje ke spodní hraně svahu byla minimálně 10...12 metrů. To je nutné pro umístění kabiny rypadla mimo vzdálenost budov. Výhodou této varianty je minimální množství zemních prací. Nevýhody - možnost zablokování cesty odstřelenou horninou a poškození zařízení železniční trati, nutnost zajištění "oken". To vede k výraznému přerušení pohybu vlaků a snížení produktivity stavebních vozidel.

2. Vybudování druhé koleje s jejím odstraněním do samostatného podloží ve vzdálenosti minimálně 200 m od osy stávající koleje. V tomto případě je pro ochranu svahu výkopu aktivní koleje před škodlivými seismickými účinky výbuchů (při ražbě výkopu pro druhou cestu) šířka oddělujícího mezivýkopového horninového masivu v závislosti na hloubce výkopu. výkopu a vlastností hornin, se bere minimálně 15 ... 25 m. Výhodou této varianty je snížení nebezpečí poškození trati a všech úprav stávající železniční trati, počtu a trvání "oken" a zvýšení produktivity všech stavebních strojů. Nevýhodou je zvýšení objemu zemních prací.

3. Vybudování druhé koleje s jejím odstraněním do samostatného podloží ve vzdálenosti více než 200 m od osy stávající koleje (obchvatu). Výhodou opce je zajištění bezpečného a nepřerušovaného pohybu vlaků po celou dobu výstavby podloží 2. koleje. Nevýhodou je zvýšení objemu zemních prací.

Jak je vidět, nejnáročnější je organizace prací na rozšíření výkopů pro druhou kolej na kombinovaném podloží. V závislosti na místních podmínkách mohou být práce na rozšíření výkopu organizovány podle jednoho z následujících schémat.

1. Výkopy do hloubky 2 m se strmými svahy, do hloubky 3 m s mírnými svahy (strmost 1:1 nebo méně) ve skalách jakékoli pevnosti ve vzdálenosti od osy koleje k patě svahu 4,5 m nebo více , je vhodné okamžitě rozvinout na celou sekci . Délka současně rozložených sekcí může být 100 m i více. Použití podélných in-line schémat ochrany proti zkratu se zpomalením výbuchů podélných řad studní ze strany pole na stranu koleje umožňuje dosáhnout řízeného kolapsu horniny na stranu pole bez porušení volný přístup k budovám a bez blokování trati odstřelenou zeminou. Takové schéma rozvoje mělkých skalních výrubů zajišťuje dostatečné zatížení rypadel a bezpečnost vlakové dopravy s minimálním zabíráním těžby pro práci ve skále.

2. Výkopy do hloubky 4 ... 6 m s mírnými svahy (strmost 1:1 nebo méně) ve snadno rozdrtitelných horninách s rozšířením výkopu o 4 ... 6 m nebo více, je vhodné vyvinout na celá sekce. Pole je odstřeleno metodou hlubinných náloží, redukovaných ve srovnání s kypřicími náložemi a navržených pro setřásání (před bobtnáním) horniny v rámci projektovaného obrysu rozšířené části výrubu bez výrazného zřícení horniny ve směru cesty.

3. S hloubkou prohlubní ve snadno rozdrtitelných horninách větší než 6 ma rozšířením 6 ... 10 m je rozdělena do dvou vrstev (nebo více). K odstřelování pater se používají vrtné nálože nasměrované na pole nebo koncové strany.

4. Výkopy s hloubkou větší než 2 ... 3 m se strmými svahy (strmost 1: 0,75 nebo více) v horninách VI ... X skupin s rozšířením až 6 ... 10 m, to je vhodné vyvinout na celý úsek odstřelem vrtných náloží z konců výkopu krátkých úseků se směrem výbuchu v poli nebo koncové straně. Tímto schématem je zajištěno nejlepší a nejbezpečnější umístění a provoz stavebních strojů a mechanismů na patě výkopu na úrovni hlavního podloží.

5. Výkopy s hloubkou větší než 2 ... 3 m s libovolnou strmostí svahu a jakýmikoli skalami, ale s rozšířením větším než 10 m, je vhodné rozvíjet v 1–2 patrech nebo více odstřelováním podlouhlých úseků vrtné nálože v jedné z těchto variant: a) s předběžným vytvořením s polní stranou výrubu do průkopnického příkopu z důvodu použití příčného řadového šikmého schématu KZV; b) odstřelové nálože vrtů s vytvořením zářezu ze strany pole, jakož i odstřelové nálože blatníků vrtu v hlavní části výkopu, zajišťující směřování výbuchu na stranu pole díky použití příčného pořadí šikmé schéma ochrany proti zkratu.

6. Svahové výkopy se strmými a velmi strmými výškovými svahy jsou vyvíjeny s předražením turistické stezky, dále technologického regálu a nakonec výkopy pro plný profil metodou vrtných náloží v 1–2 a více patrech. podle jednoho z dříve diskutovaných schémat.

Kontrolní otázky a úkoly

1. Jaké jsou znaky organizace a technologie výstavby železnic v horách?

2. Jaké jsou výhody a nevýhody násypů budovaných na konvenčních skalních základech?

3. Jaké normy určují strmost svahů zářezů ve skalnatých půdách?

4. V jakých případech je možné stavět výkopy se svislými sklony (strmost 1:10)?

5. Vyjmenujte hlavní typy vrtných a trhacích prací při výstavbě podloží v horských podmínkách.

6. Jaké typy výbuchů a náloží se používají při vývoji skalních zářezů?

7. Jaké jsou složení hlavních sestav strojů pro stavbu podloží z kamenitých zemin.

8. Řekněte nám: a) pro jaké účely a jak zařizujete turistickou stezku; b) pro jaké účely a pomocí jakých strojů je technologická stezka uspořádána.

9. Vysvětlete rozdíl mezi metodami rozvoje polobagrování na mírných, strmých a velmi strmých svazích.

10. Porovnejte dva způsoby těžby horniny: použití výbuchů a použití buldozerů k těžbě půdy.

11. Vyjmenujte hlavní způsoby stavby druhých kolejí, uveďte jejich výhody a nevýhody.

12. Jaké jsou způsoby rozšíření skalních zářezů pro druhou cestu a v jakých případech se používají?

13. Vysvětlete princip metody krátkozpožděného odstřelu.

14. Vypočítejte hodnotu technologicky nutné vzdálenosti od spodku svahu k ose stávající koleje při nakládání odstřelené horniny bagrem EO-5111.

ZEMNÍ STROJE

Druhy zemních prací

Zemní práce jsou zařízení v zemi, získaná v důsledku jejího odstranění mimo konstrukci nebo ze zeminy přivezené do konstrukce zvenčí. První se nazývají výklenky a druhé se nazývají náspy. Podle tvaru a velikosti výklenků se rozlišují příkopy, příkopy, příkopy, příkopy, kanály, jámy, studny a vrty. Jámy a jámy mají srovnatelné rozměry ve všech třech směrech, přičemž jáma je obvykle méně hluboká a jámy jsou větší než ostatní dva rozměry. Kromě toho jsou jámy malé. Délky příkopů, příkopů, příkopů a kanálů výrazně přesahují rozměry jejich průřezů. Studny jsou uzavřené výkopy, jejichž jedna velikost (hloubka nebo délka, v závislosti na orientaci výkopu vůči otevřenému povrchu půdy) výrazně přesahuje rozměry jejich příčných řezů. Studny o průměru do 75 mm včetně se nazývají vrty. Studny mohou být vertikální, horizontální a šikmé.

Při úpravě výkopů se zemina z nich odebírá mimo pracoviště nebo poblíž ukládá do kavalírů pro její následné využití při zásypu. Při výstavbě náspů se zemina dodává zvenčí nebo z bočních zásob.

Rozlišujte provizorní zemní práce (rýhy pro uložení podzemních inženýrských sítí v nich apod.) a zemní práce pro dlouhodobé užívání (silniční příkopy, silniční násypy, hráze, hráze apod.). Provizorní zemní práce se při výstavbě odtrhávají např. při pokládce potrubí a montáži potrubních armatur, poté se obnoví původní zemní povrch. V závislosti na typu a stavu půdy, povětrnostních podmínkách a také na době trvání dočasných zemních prací, aby se zabránilo zřícení, jsou jejich stěny zpevněny nebo ponechány bez upevnění. Boční svahy dlouhodobých zemních prací bývají vyztuženy drny, dřevěnými latěmi apod. Častěji se násypy plní vrstveným hutněním zeminy.

Zemní práce zahrnují také plánované jízdní pruhy a místa, což mohou být dočasné i dlouhodobé stavby. V závislosti na úrovni návrhu ve vztahu k původnímu reliéfu, nutnosti výměny přírodní zeminy za zeminu dodanou zvenčí lze tyto zemní práce provádět podle schématu pro vytváření zářezů nebo násypů, jakož i v kombinovaný způsob: odstraňování zeminy z kopců a vyplnění prohlubní s ní.

Pokud se při vytváření výkopů provádějí práce pouze na oddělení části zeminy od masivu spojené s destrukcí její konektivity a jejím pohybem, pak se při výstavbě násypů kromě přemisťování zeminy inverzní problém je obvykle vyřešen - obnovení předchozího hustého stavu půdy.

Metody rozvoje půdy

Energeticky nejnáročnější ze všech těžebních operací je oddělování zeminy od masivu (destrukce zeminy), a proto jsou způsoby vývoje zemin určovány způsoby jejich ničení, charakterizovanými typem energetického dopadu. Největší uplatnění ve stavebnictví našlo mechanické ničení zemin působením koncentrované přítlačné síly pracovního tělesa stroje na zeminu, nazývané také řezání. Pro realizaci této metody jsou pracovní tělesa strojů na rozvíjení půdy vybavena klínovými řeznými nástroji, které se pohybují vzhledem k hmotě půdy. Podle rychlosti a charakteru dopadu řezného nástroje se rozlišuje statická a dynamická destrukce zemin. Při statické destrukci se řezný nástroj pohybuje rovnoměrně nebo s mírnými zrychleními rychlostí až 2...2,5 m/s. Tato metoda se používá jako hlavní při zpracování zemin bagry, zemními stroji, rozrývači a rotačními vrtačkami. U strojů, které vyvíjejí silné horniny, se uplatňují statické i dynamické způsoby jejich ničení, zejména náraz. Jsou také známé vibrační a vibroimpaktní metody, které dosud nenašly široké průmyslové uplatnění. Energetická náročnost mechanické destrukce písčitých a jílovitých půd se v závislosti na jejich tvrdosti a provedení řezných nástrojů pohybuje od 0,05 do 0,5 kWh/m 3 . Tato metoda provádí až 85 % z celkového objemu zemních prací ve výstavbě.

Pracovní postup mechanického hloubícího stroje může sestávat pouze z operace rozbíjení zeminy, jako je rozrývač při rozbíjení tvrdých zemin, nebo může tuto operaci zahrnout jako nedílnou součást pracovního postupu. V druhém případě současně s oddělováním od masivu je zemina zachycována korečkovým pracovním tělesem nebo se hromadí před ním - u odvalového pracovního tělesa např. při těžbě buldozerem, motorovým grejdrem. Nedílnou součástí pracovního cyklu stroje je i pohyb zeminy lopatou nebo výsypným pracovním tělesem a výsyp zeminy prováděný na konci této operace spočívá v jejím cíleném vyložení z pracovního tělesa. Pro zvýšení rozsahu pohybu půdy jsou některé stroje vybaveny speciálními dopravními zařízeními, například průběžnými bagry. Za stejným účelem takové stroje, jako jsou škrabáky, po oddělení zeminy od pole a naplnění lopaty jí samy dopraví zeminu na místo zásypu na značné vzdálenosti. Při ražbě se pro přepravu zeminy používají speciální transportní vozy - nosiče zeminy, dále sklápěče, železniční plošiny nebo bárky.

Pro zintenzivnění procesu destrukce půdy se používají kombinované metody, např. plyno-mechanické, zajišťované pulzním přívodem plynů pod tlakem do otvorů na zemním pracovním tělese. Plyny unikající otvory kypří půdu, čímž se snižuje odpor vůči pohybu pracovního tělesa.

Odolnost vůči zničení vodou nasycených zmrzlých půd lze snížit zavedením chemických činidel s nižším bodem tuhnutí (chlorid sodný, chlorid draselný atd.).

Při výstavbě hydraulických zemních prací (přehrady, přehrady), jakož i v některých dalších případech na vodních plochách nebo v jejich blízkosti, je široce používána hydraulická destrukce zemin proudem vody pomocí hydraulických monitorů a sacích bagrů. Stejným způsobem se těží písek, štěrk nebo směs písku a štěrku pro následné použití jako stavební materiál. Energetická náročnost procesu dosahuje 4 kWh/m 3 a spotřeba vody až 50...60 m 3 na 1 m 3 rozvinuté půdy. Stejným způsobem se vyvíjejí půdy na dně nádrží. Nízko soudržné zeminy se přitom vyvíjejí sáním bez předběžného kypření a silné zeminy se předkypřijí frézami. Způsob rozvíjení zemin tlakem vodního paprsku a sacích bagrů, kterým se vyvíjí asi 12 % z celkového objemu zemin ve stavebnictví, se nazývá hydromechanický.

Pevné horniny a zmrzlé půdy se obvykle ničí výbuchem pod tlakem plynů vznikajících při vznícení výbušnin, které se ukládají do speciálně vyvrtaných otvorů (děr), do štěrbinových úzkých štěrbin nebo do příkopů. Pro vrtání vrtů se používají mechanické vrtací stroje, dále tepelné a tepelné pneumatické vrtačky. Štěrbiny a příkopy jsou obvykle vytvářeny mechanicky. V tepelném vrtáku je implementován termomechanický způsob destrukce půdy: je ohříván vysokoteplotním (až 1800 ... 2000 ° C) proudem plynu, po kterém následuje destrukce tepelně oslabené vrstvy půdy řezným nástrojem . Při termopneumatickém vrtání je zemina zničena a vynášena z vrtu vysokoteplotním proudem plynu rychlostí až 1400 m/s. Vývoj půd explozí je energeticky nejnáročnější a následně i nejdražší ze všech výše diskutovaných metod.

Pro drcení balvanů a nadrozměrných kamenů vzniklých destrukcí zemin výbuchem se používají zařízení, která realizují elektrohydraulický způsob ničení zemin pomocí rázové vlny, která vzniká při jiskrovém výboji v kapalině. Současně teplo přijaté ve výtlačném kanálu ohřívá a odpařuje blízké vrstvy kapaliny a vytváří paroplynovou dutinu s vysokým tlakem působícím na půdu.

Fyzikální metody destrukce půdy jsou méně běžně používané bez kombinace s jinými metodami. Jsou založeny na působení teplotních změn na půdu (propalování pevných půd, tání zmrzlých půd), vysokofrekvenčních ultrazvukových proudů, elektromagnetické a infračervené energie atd.

Výběr způsobu vývoje závisí především na síle půdy, včetně sezónní spojené s jejím zamrznutím. Při správné organizaci plánovaných (nehavarijních) prací je možné se vyhnout nebo minimalizovat energetické a jiné náklady spojené s rozvojem zmrzlých zemin, provádění výkopových prací převážně před příchodem zimy. Ve stavební praxi se také používají metody ochrany zemin určených v zimě před promrznutím přikrytím speciálními rohožemi nebo pomocnými materiály (piliny, sníh napadlý před zamrznutím zeminy, nakypřená vrstva zeminy apod.). Takže při stavbě potrubí, kde se, aby se zabránilo zhroucení, rýhy trhají předem s malým časovým odstupem před uložením potrubí do nich, úseky podléhající zimnímu vývoji se odtrhávají před nástupem mrazu do neúplné hloubky a okamžitě usnout. Nakypřená zemina chrání podkladové vrstvy před promrzáním a umožňuje znovu vytvořit příkopy potřebné hloubky i při nízkých teplotách okolí.

Vlastnosti půdy

Půdy se nazývají zvětralé horniny, které tvoří zemskou kůru. Původem, stavem a mechanickou pevností se rozlišují horniny skalnaté - stmelené vodotěsné horniny s pevností v tahu ve vodou nasyceném stavu minimálně 5 MPa (žuly, pískovce, vápence apod.), poloskalné - stmelené horniny pevnost v tahu do 5 MPa (opuky, zkamenělé jíly, sádrovcové slepence aj.), hrubozrnné - kusy horniny a poloskalní, písčité - skládající se z necementovaných drobných částic, rozrušené horniny 0,05 ... o velikosti 2 mm, jíl - s velikostí částic menší než 0,005 mm.

Podle granulometrického složení, odhadnutého podle hmotnostního podílu frakcí, se rozlišují půdy: jílovité (s velikostí částic menší než 0,005 mm), prašné (0,005 ... 0,05 mm), písčité (0,05 ... 2 mm), štěrk (2. ..20mm), oblázky a drcený kámen (20..200mm), balvany a kameny (více než 200mm). Nejběžnější zeminy ve stavební praxi se vyznačují procentem jílových částic v nich: jíl - nejméně 30%; hlína - od 10 do 30%; písčitá hlína - od 3 do 10% s převahou písčitých částic nad prachovými, písky - méně než 3%.

Níže jsou uvedeny některé charakteristiky zemin, které ovlivňují proces jejich interakce se zemními a půdu zhutňujícími pracovními tělesy. Půda se skládá z pevných částic, vody a plynů (obvykle vzduchu), které se nacházejí v jejích pórech. Vlhkost půdy, odhadovaná poměrem hmotnosti vody k hmotnosti pevných částic, se pohybuje od 1 ... 2 % - pro suché písky do 200 % nebo více - pro tekuté jíly a kaly. V některých případech se např. při posuzování stupně vynuceného zhutnění půd používá tzv. optimální vlhkost, která se pohybuje od 8 ... 14 % u jemných a prachovitých písků do 20 ... 30 % u mastných. jíly.

Během vývoje půda zvětšuje svůj objem kvůli tvorbě dutin mezi kusy. Míra takového zvětšení objemu se odhaduje pomocí koeficientu kypření, který se rovná poměru objemu určité hmoty půdy po vývoji k jejímu objemu před vývojem (tabulka 1). Hodnoty koeficientu kypření se pohybují od 1,08...1,15 pro písky do 1,45...1,6 pro zmrzlé půdy a horniny. Po uložení půdy na skládky a přirozeném nebo nuceném zhutnění se míra jejich prokypření snižuje. Odhaduje se pomocí koeficientu zbytkového kypření (od 1,02 ... 1,05 pro písky a hlíny do 1,2 ... 1,3 pro horniny).

Zhutnitelnost zemin je charakterizována zvýšením jejich hustoty v důsledku vytlačení vody a vzduchu z pórů a kompaktním zabalením pevných částic. Po odstranění vnější zátěže se vzduch stlačený v pórech roztáhne a způsobí vratnou deformaci půdy. Opakovaným zatěžováním se z pórů ubírá stále více vzduchu, v důsledku čehož se zmenšují vratné deformace.

stůl 1
Charakteristika půdy
Kategorie půdy	Hustota kg/m3	Počet tahů je hustá míra dornii	Otvírací faktor	Odpor, kPa
řezání	kopání v práci:
Rovné a rypadlo	Draglay-nami	průběžná rypadla
příčné kopání	zákopy
rotační	řetěz
já	1200-1500	1-4	1,08-1,17	12-65	18-80	30-120	40-130	50-180	70-230
II	1400-1900	5-8	1,14-1,28	58-130	70-180	120-250	120-250	150-300	210-400
III	1600-2000	9-16	1,24-1,3	120-200	160-280	220-400	200-380	240-450	380-660
IV	1900-2200	17-35	1,26-1,37	180-300	220-400	280-490	300-550	370-650	650-800
PROTI	2200-2500	36-70	1,3-1,42	280-500	330-650	400-750	520-760	580-850	700-1200
VI	2200-2600	71-140	1,4-1,45	400-800	450-950	550-1000	700-1200	750-1500	1000-2200
VII	2300-2600	141-280	1,4-1,45	1000-3500	1200-4000	1400-4500	1800-5000	2200-5500	2000-6000
VIII	2500-2800	281-560	1,4-1,6	-	220-250	230-310	-	-

Stupeň zhutnění zeminy je charakterizován zbytkovou deformací, jejíž hlavní část připadá na první zatěžovací cykly. Odhaduje se pomocí faktorů zhutnění rovných poměru skutečné hustoty k její maximální standardní hodnotě, odpovídající optimálnímu obsahu vlhkosti. Při hutnění zemin se přiřazuje požadovaný součinitel zhutnění v závislosti na odpovědnosti zemních prací v rozmezí 0,9 až 1.

Pevnost a deformovatelnost zemin je dána především vlastnostmi jejich jednotlivých částic a vazbami mezi nimi. Síla částic je dána intramolekulárními silami a síla vazeb je dána jejich soudržností. Při vývoji půd se tyto vazby ničí a při zhutnění se obnovují.

Při vzájemném pohybu půdních částic mezi sebou vznikají vnitřní třecí síly a při pohybu zeminy vůči pracovním tělesům vznikají vnější třecí síly. Podle Coulombova zákona jsou tyto síly úměrné normálnímu zatížení s faktory úměrnosti, které se nazývají koeficienty vnitřního a vnějšího tření. U většiny jílovitých a písčitých půd je první od 0,18 do 0,7 a druhá od 0,15 do 0,55.

Vzájemným pohybem zeminy a zemního pracovního tělesa dochází k poškrábání tvrdých půdních částic na pracovních plochách řezného nástroje a dalších prvků pracovního tělesa a v důsledku toho ke změně jeho tvaru a velikosti, tzv. opotřebení. Vývoj půd s opotřebeným řezným nástrojem vyžaduje více energie. Schopnost zemin opotřebovávat pracovní tělesa zemních strojů se nazývá abrazivita. Větší abrazivitu mají tvrdší půdy (písčité a hlinitopísčité) s částicemi fixovanými (tmelenými) v půdě, např. zmrzlý masiv. Abrazivní kapacita zmrzlých zemin v závislosti na jejich teplotě, vlhkosti a granulometrickém složení může být desetkrát vyšší než u stejných zemin nezmrzlých.

Zeminy obsahující jílové částice jsou schopny ulpívat na pracovních plochách pracovních těles, například kbelíků, čímž se snižuje jejich pracovní objem a vytváří se zvýšený odpor proti pohybu zeminy oddělené od masivu do kbelíku, v důsledku čehož jsou náklady na energii pro zvýšení ražby a snížení produktivity zemního stroje. Tato vlastnost zemin, zvaná lepivost, se zvyšuje při nízkých teplotách. Kohezní síly půdy zmrzlé k pracovním orgánům jsou desítky a stokrát větší než síly půdy, která není zmrzlá. Pro odstranění zeminy ulpívající na pracovních tělesech je nutné provést nucené odstávky stroje a v některých případech, např. pro vyčištění zmrzlé zeminy, je nutné provést speciální opatření, zejména mechanický náraz.

Půdy vyvinuté stroji jsou klasifikovány podle obtížnosti rozvoje do 8 kategorií (tabulka 1). Základem této klasifikace navržené prof. A.N. Zelenin, uveďte hustotu ve fyzickém rozměru [kg / m 3] a podle údajů hustoměru navrženého DorNII (obr. 103). Denzitometr

představuje kovovou tyč kulatého průřezu o ploše 1 cm 2 se dvěma podložkami-dorazy, mezi kterými se volně pohybuje zátěž 2,5 kg. Plný zdvih břemene je 0,4m. Délka spodního volného konce tyče je 0,1m. Pro měření hustoty se zařízení položí spodním koncem na zem, břemeno se zvedne, dokud se nezastaví v horní podložce a uvolní. Při pádu břemeno narazí na spodní podložku, vykoná práci 1J a přinutí spodní konec tyče proniknout do země. Hustota zeminy se odhaduje počtem nárazů odpovídajících pronikání tyče do půdy, dokud se nezastaví ve spodní podložce.

Podle klasifikace prof. Půdy A.N. Zelenin jsou rozděleny do kategorií takto: Kategorie I - písek, písčitá hlína, měkká hlína střední pevnosti, vlhká a kypřená bez inkluzí; kategorie II - hlína bez vměstků, jemný a střední štěrk, měkká mokrá nebo kypřená hlína; Kategorie III - silná hlína, hlína střední pevnosti, mokrá nebo kypřená, slínovce a prachovce; IV kategorie - silná hlína, pevná a velmi pevná mokrá hlína, břidlice, slepence; Kategorie V - břidlice, slepence, ztvrdlé jíly a spraše, velmi pevná křída, sádrovec, pískovce, měkké vápence, skály a zmrzlé horniny; Kategorie VI - lasturové horniny a slepence, silné břidlice, vápence, pískovce střední pevnosti, křída, sádrovec, velmi pevné baňky a opuky; kategorie VII - vápenec, zmrzlá půda střední pevnosti; Kategorie VIII - kamenité a zmrzlé skály, velmi dobře odstřelené (kusy ne více než 1/3 šířky lopaty).

Pracovní tělesa zemních strojů a jejich interakce s půdou

Pracovní tělesa, pomocí kterých se zemina odděluje od pole (lopaty rypadel, radlice buldozeru, zuby rozrývačů) (obr. 104), se nazývají zemní práce. V konstrukcích zemních a zemních strojů, jejichž pracovní postup se skládá z postupně prováděných

operace oddělování zeminy od masivu, její přemisťování a sypání, zemní pracovní tělesa jsou kombinovány s přepravními lopatami (bagry, skrejpry) nebo skládkami (buldozery, autogrejdry). První se nazývají kbelík a druhý - skládka. Zuby rozrývačů (obr. 104, a) oddělují zeminu od pole, aniž by byly kombinovány s jinými operacemi.

Pracovní těleso lžíce je nádoba s ostřím opatřeným zuby (obr. 104, b - d, f) nebo bez nich (obr. 104, e, g, h). Pro vyvíjení málo soudržných písků a písčitých hlín se častěji používají lopaty s řeznými hranami bez zubů, lopaty s ozuby se používají především pro vývoj jílů, jílů a pevných zemin. Při hloubení zeminy se lopata pohybuje vůči hmotě zeminy tak, že její řezná hrana nebo zuby pronikají do půdy a oddělují ji od hmoty. Půda uvolněná v důsledku této operace vstupuje do lopaty pro následný pohyb v ní na místo vykládky.

Pracovní tělesa odvalovací desky (obr. 104, i) jsou ve spodní části opatřena noži, v tomto případě se jim také říká nožové. Pro zničení odolnějších půd jsou na noži navíc instalovány zuby. Pracovní postup odhrnovacího pracovního tělesa se od výše popsaného liší způsobem přesunu zeminy na místo pokládky - vláčením po nenarušené zemině před výsypkou.

Řezná část zemního pracovního tělesa má tvar hrotitého klínu (obr. 105), ohraničeného přední 1 a zadní 2 plochou, jejíž průsečík se nazývá řezná hrana. Injekce δ vytvořený se směrem

pohyb řezného klínu jeho přední stranou se nazývá úhel řezu a úhel Θ , vytvořený se stejným směrem zadní strany - zadní roh. Destruktivní schopnost řezného klínu je tím větší, čím aktivnější síla působí pracovním tělesem na jednotku délky řezného břitu.Při stejné síle je úzký řezný klín účinnější než široký. Protože celková délka břitů všech zubů namontovaných na lopatě nebo radlici je vždy menší než délka břitu stejného pracovního tělesa bez zubů, má pracovní těleso se zuby větší destruktivní schopnost ve srovnání s pracovním tělesem bez zubů. zuby. Čím méně zubů na pracovním těle, tím větší je jeho destruktivní schopnost.

Při interakci s půdou s abrazivními vlastnostmi se řezný klín otupuje, jeho řezná hrana je stále méně výrazná a zvyšuje se energetická náročnost jeho vývoje půdy.

Pro zvýšení odolnosti proti opotřebení řezných nástrojů zemních pracovních těles přední hrana

kalené tvrdou slitinou formou navařování elektrodami odolnými proti opotřebení nebo pájením z cermetových tvrdoslitinových desek (obr. 106). Ty jsou účinnější než překryvy. Mají vysokou tvrdost, srovnatelnou s tvrdostí oxidů křemíku obsažených v písčitých půdách, ale jsou náchylné ke křehkému lomu, když narazí na balvany. znázorněno na obr. 106 tenkými čarami), takže řezný nástroj zůstává prakticky ostrý po celou dobu operace s otupením pouze podél tloušťky vytvrzovací vrstvy. Takový řezný nástroj poskytuje méně energeticky náročný výkop než nevyztužený. Snahy řezného klínu o oddělení zeminy od masivu (řezné síly) jsou při vývoji plastických jílovitých zemin téměř stabilní (obr. 107, Obr. A ). Ve všech ostatních případech se řezné síly mění z minimálních hodnot na maximální hodnoty s určitou periodou, podobně jako na obr. 107, b .

Obr.107. Grafy typického externího zatížení

Amplituda těchto výkyvů se zvyšuje se zvyšující se pevností a křehkostí zemin. Proces řezání je doprovázen pohybem zeminy před pracovním tělesem, uvnitř něj (u pracovního tělesa lopaty) nebo podél něj (u tělesa formovací desky). Kombinace těchto pohybů spolu s řezáním se nazývá kopání.

Odolnost zeminy proti řezu závisí pouze na druhu zeminy a parametrech řezného nástroje, přičemž odolnost proti kopání závisí také na způsobu těžby (typu zemního stroje), což je uvedeno v tabulce 1.

Tabulka GESN 01-02-074 Vývoj permafrostových půd v příkopech a jámách do hloubky 2 m

Rozsah práce:

01. Uvolňování permafrostových půd pomocí sbíječek (standardy 1-4). 02. Vývoj a vývrh zeminy na okraji. 03. Uspořádání a demontáž polic. 04. Přenos zeminy z police na okraj. 05. Čištění stěn a dna výkopů jam. 06. Sklonění půdy od okraje.

Metr: 100 m 3 půda

Vývoj permafrostových půd v příkopech a jámách hlubokých až 2 m s kypřením půdy sbíječkami:

ID zdroje		Jednotka měř.
	Průměrná pracovní třída
	Náklady na práci strojníka
	STROJE A MECHANISMY

Tabulka GESN 01-02-075 Vývoj permafrostových půd v příkopech a jámách do hloubky 3 m

Rozsah práce:

01. Uvolňování permafrostových půd pomocí sbíječek (standardy 1-4). 02. Vývoj a vývrh zeminy na okraji. 03. Uspořádání a demontáž polic. 04. Přenos zeminy z police na okraj. 05. Čištění stěn a dna výkopů nebo jam. 06. Sklonění půdy od okraje.

Metr: 100 m 3 půda

Vývoj permafrostových půd v příkopech a jámách hlubokých až 3 m s kypřením půdy sbíječkami:

ID zdroje	Název nákladových prvků	Jednotka měř.
	Mzdové náklady stavebních dělníků
	Průměrná pracovní třída
	Náklady na práci strojníka
	STROJE A MECHANISMY
	Při práci ze stacionárních kompresorových stanic
	Mobilní kompresory s tlakem spalovacího motoru do 686 kPa (7 atm) 5 m 3 /min

Tabulka GESN 01-02-076 Vývoj permafrostových půd v příkopech a jámách o hloubce více než 3 m s zvedáním jeřáby

Rozsah práce:

01. Uvolňování permafrostových půd pomocí sbíječek (normy 1-4) nebo ručně (normy 5, 6). 02. Vyhazování zeminy z hloubky až 1,5 m. 03. Nakládání zeminy do kbelíků. 04. Zvedání zeminy z hloubky 1,5 m ve vedrech jeřábem s vykládáním zeminy. 05. Pohyblivé jeřáby.

Metr: 100 m 3 půda

Vývoj permafrostových půd v příkopech a jámách o hloubce více než 3 m s zvedáním jeřáby s kypřením půdy sbíječkami, skupina půd:

ID zdroje	Název nákladových prvků	Jednotka měř.
	Mzdové náklady stavebních dělníků
	Průměrná pracovní třída
	Náklady na práci strojníka
	STROJE A MECHANISMY
	Pneumatické sbíječky pro provoz ze stacionárních kompresorových stanic
	Mobilní kompresory s tlakem spalovacího motoru do 686 kPa (7 atm) 5 m 3 /min

ID zdroje	Název nákladových prvků	Jednotka měř.
	Mzdové náklady stavebních dělníků
	Průměrná pracovní třída
	Náklady na práci strojníka
	STROJE A MECHANISMY
	Výložníkové jeřáby s nosností 5t

Tabulka GESN 01-02-077 Zásypy výkopů a jam

Rozsah práce:

01. Uvolňování pomocí sbíječek a ručně předem vyhozené zmrzlé zeminy. 02. Plnění příkopů a jam ve vrstvách rozmrzlou a zmrzlou zeminou s pěchováním.

Metr: 100 m 3 zhutněná půda

Zásypy příkopů a jam s kypřením půdy sbíječkami, skupina zeminy:

ID zdroje	Název nákladových prvků	Jednotka měř.
	Mzdové náklady stavebních dělníků
	Průměrná pracovní třída
	Náklady na práci strojníka
	STROJE A MECHANISMY
	Pneumatické sbíječky pro provoz ze stacionárních kompresorových stanic
	Mobilní kompresory s tlakem spalovacího motoru do 686 kPa (7 atm) 5 m 3 /min

Tabulka GESN 01-02-078 Vývoj permafrostových půd s kypřením půdy sbíječkami

Rozsah práce:

01. Uvolňování permafrostových půd pomocí sbíječek. 02. Vyhazování zeminy na hraně. 03. Čištění povrchu dna a svahů. 04. Vyrovnání profilu podle šablony a podle záměrného kříže. 05. Urovnání půdy.

Metr: 100 m 3 půda

Vývoj permafrostových půd s kypřením půdy sbíječkami při úpravě horských příkopů, skupina půd:

ID zdroje	Název nákladových prvků	Jednotka měř.
	Mzdové náklady stavebních dělníků
	Průměrná pracovní třída
	Náklady na práci strojníka
	STROJE A MECHANISMY
	Pneumatické sbíječky pro provoz ze stacionárních kompresorových stanic
	Mobilní kompresory s tlakem spalovacího motoru do 686 kPa (7 atm) 5 m 3 /min

ID zdroje	Název nákladových prvků	Jednotka měř.
	Mzdové náklady stavebních dělníků
	Průměrná pracovní třída
	Náklady na práci strojníka
	STROJE A MECHANISMY
	Pneumatické sbíječky pro provoz ze stacionárních kompresorových stanic
	Mobilní kompresory s tlakem spalovacího motoru do 686 kPa (7 atm) 5 m 3 /min

Tabulka GESN 01-02-079 Vývoj permafrostových půd s ručním kypřením

Rozsah práce:

01. Ruční kypření permafrostových půd. 02. Vyhazování zeminy přes okraj. 03. Čištění povrchu dna a svahů. 04. Vyrovnání profilu podle šablony a podle záměrného kříže. 05. Urovnání půdy.

Metr: 100 m 3 půda

Vývoj permafrostových půd s ručním kypřením při úpravě horských příkopů, skupina půd:

Tabulka GESN 01-02-080 Vývoj jam v permafrostových půdách

Rozsah práce:

01. Kypření půdy sbíječkami. 02. Vyhazování zeminy z jam.

Metr: 100 m 3 půda

Vývoj jam v permafrostových půdách, skupina půd:

ID zdroje	Název nákladových prvků	Jednotka měř.
	Mzdové náklady stavebních dělníků
	Průměrná pracovní třída
	Náklady na práci strojníka
	STROJE A MECHANISMY
	Pneumatické sbíječky pro provoz ze stacionárních kompresorových stanic
	Mobilní kompresory s tlakem spalovacího motoru do 686 kPa (7 atm) 5 m 3 /min

Stůl GESN 01-02-081 Nakládání uvolněných permafrostových zemin do sklápěčů

Rozsah práce:

01. Razvalka permafrostových půd kypřených explozivní metodou (normy 1, 2). 02. Uvolňování zmrzlých dříve vyvržených zmrzlých zemin pomocí sbíječek (normy 1-5). 03. Nakládání zeminy (normy 1-5).

Metr: 100 m 3 půda

Nakládání permafrostových zemin uvolněných odstřelem do sklápěčů, skupina zemin:

ID zdroje	Název nákladových prvků	Jednotka měř.
	Mzdové náklady stavebních dělníků
	Průměrná pracovní třída
	Náklady na práci strojníka
	STROJE A MECHANISMY
	Pneumatické sbíječky pro provoz ze stacionárních kompresorových stanic
	Mobilní kompresory s tlakem spalovacího motoru do 686 kPa (7 atm) 5 m 3 /min

Tabulka GESN 01-02-082 Plánování ploch v permafrostových půdách

Rozsah práce:

01. Plánování podle zaměřovacích značek povrchu permafrostových půd s řeznými nerovnostmi a zasypáváním prohlubní při kypření půdy sbíječkami.

Metr: 100 m 2 plánovaný povrch

Plánování oblastí v permafrostových půdách, skupina půd:

ID zdroje	Název nákladových prvků	Jednotka měř.
	Mzdové náklady stavebních dělníků
	Průměrná pracovní třída
	Náklady na práci strojníka
	STROJE A MECHANISMY
	Pneumatické sbíječky pro provoz ze stacionárních kompresorových stanic
	Mobilní kompresory s tlakem spalovacího motoru do 686 kPa (7 atm) 5 m 3 /min

Tabulka GESN 01-02-083 Rozmrazování permafrostových půd parním ohřevem

Rozsah práce:

01. Instalace parních jehel a ochranných krytek. 02.Propařování půdy s občasným podbíjením jehličí. 03. Extrakce parních jehel ze země a odstranění ochranných čepiček.

Metr: 100 m 3 půda

Rozmrazování permafrostových půd parním ohřevem, skupina půd:

ID zdroje	Název nákladových prvků	Jednotka měř.
	Mzdové náklady stavebních dělníků
	Průměrná pracovní třída
	Náklady na práci strojníka
	STROJE A MECHANISMY
	Přívěsné vyvíječe páry

Tabulka GESN 01-02-084 Tepelná izolace otevřených ploch rašelinou

Rozsah práce:

01. Pokládka rašeliny s nivelací a hutněním. 02. Zaprášení vrstvy rašeliny zeminou.

Metr: 100 m 2 povrchy

Tepelná izolace otevřených ploch rašelinou, tloušťka vrstvy rašeliny:

ID zdroje	Název nákladových prvků	Jednotka měř.
	Mzdové náklady stavebních dělníků
	Průměrná pracovní třída
	MATERIÁLY

Tabulka GESN 01-02-085 Tepelná izolace povrchu podkladů pod násypem rašelinou

Rozsah práce:

01. Pokládka rašeliny s nivelací a hutněním.

Metr: 100 m 3 tepelná izolace

Tabulka GESN 01-02-086 Kamenná dlažba svahů, vodorovných ploch a dna jam

Rozsah práce:

01. Mechová podložka. 02. Rašelinové tepelně izolační zařízení (normy 6, 8). 03. Kamenná dlažba.

Metr: 100 m 2 dlažebních ploch

Jednokamenná dlažba svahů a vodorovných ploch na mechu, tloušťka vrstvy:

Jednokamenná dlažba dna a svahů příkopů, tloušťka vrstvy 0,15 m:

Dvojitá kamenná dlažba dna a svahů příkopů, tloušťka vrstvy 0,15 m:

ID zdroje	Název nákladových prvků	Jednotka měř.
	Mzdové náklady stavebních dělníků
	Průměrná pracovní třída
	MATERIÁLY
	dlažební kamen

ID zdroje	Název nákladových prvků	Jednotka měř.
	Mzdové náklady stavebních dělníků
	Průměrná pracovní třída
	MATERIÁLY
	dlažební kamen

Tabulka GESN 01-02-087 Odklízení sněhu ze stavenišť a komunikací

Rozsah práce:

01. Odklízení sněhu mechanismy. 02. Ruční úklid míst nepřístupných pro mechanismy, s přenášením sněhu na vzdálenost do 3 m, nebo nakládáním na vozidla (normy 5, 6).

Metr: 1000 m 3 sníh

Odklízení sněhu ze stavenišť a silnic:

ID zdroje	Název nákladových prvků	Jednotka měř.
	Mzdové náklady stavebních dělníků
	Průměrná pracovní třída
	Náklady na práci strojníka
	STROJE A MECHANISMY
	Buldozery při práci na jiných typech staveb (kromě vodohospodářských) 79 (108) kW (hp)

Tabulka GESN 01-02-088 Stav ujetých kilometrů automobilů do místa výkonu práce

Rozsah práce:

01.Nečinný dojezd automobilů na místo výkonu práce.

Metr: 1 km naprázdno

ID zdroje	Název nákladových prvků	Jednotka měř.
	Náklady na práci strojníka
	STROJE A MECHANISMY
	Sněhové pluhy na auto šneku
	Pluh sněhové pluhy na autě

Stůl GESN 01-02-089 Uvolňování zmrzlé půdy klínovým kladivem zavěšeným na výložníku rypadla

Rozsah práce:

01. Uvolňování zmrzlé zeminy klínovým kladivem s pohybem bagru v čelbě a v rámci voj.

Metr: 1000 m 3 půda

Uvolňování zmrzlé půdy klínovým kladivem zavěšeným na výložníku rypadla, hloubka promrzání do 0,5 m, skupina zeminy:

Uvolňování zmrzlé zeminy klínovým kladivem zavěšeným na výložníku rypadla, hloubka promrzání přes 1 m, skupina zeminy:

ID zdroje	Název nákladových prvků	Jednotka měř.
	Náklady na práci strojníka
	STROJE A MECHANISMY

ID zdroje	Název nákladových prvků	Jednotka měř.
	Náklady na práci strojníka
	STROJE A MECHANISMY
	Dieselová rypadla Caterpillar jednolopatová při práci na jiných typech staveb (kromě vodohospodářských) 0,65 m 3

ID zdroje	Název nákladových prvků	Jednotka měř.
	Náklady na práci strojníka
	STROJE A MECHANISMY
	Dieselová rypadla Caterpillar jednolopatová při práci na jiných typech staveb (kromě vodohospodářských) 0,65 m 3

Tabulka GESN 01-02-090 Uvolňování zmrzlé půdy pomocí tyčových instalací

Rozsah práce:

01. Spuštění tyče do pracovní polohy. 02. Řezání drážek s prohloubením lišty. 03. Instalace lišty do pracovní polohy.

Metr: 100 m 3 zmrzlá zemina v projektovém profilu výkopu

Kypření zmrzlé zeminy pomocí jednotyčových zařízení o výkonu 79 (108) kW (hp) s hloubkou řezu do 0,5 a délkou větší než 2 m, skupina zemin:

ID zdroje	Název nákladových prvků	Jednotka měř.
	Náklady na práci strojníka
	STROJE A MECHANISMY

ID zdroje	Název nákladových prvků	Jednotka měř.
	Náklady na práci strojníka
	STROJE A MECHANISMY
	Dvoutyčové jednotky na traktoru 79 (108) kW (hp)

Tabulka GESN 01-02-091 Mechanizovaná úprava kamenitých zemin v příkopech o šířce 1,3 m a více se začištěním výpadku a vyhozením zeminy na okraji

Rozsah práce:

01. Řezání podélných drážek tyčovým strojem. 02. Kypření zemin vrstvu po vrstvě bagrem s klínem (tloušťka vrstvy 25 cm). 03. Změna vybavení klínového bagru na lopatu „rypadlo“ (a naopak). 04.Odhrnování prokypřené zeminy rypadlem s lopatou „rypadlo“. 05. Zušlechťování zemin sbíječkami.

Metr: 100 m 3 půda

Mechanizovaný vývoj kamenitých půd v příkopech o šířce 1,3 m nebo více s čištěním úbytku a házením zemin na okraj, skupina zemin:

ID zdroje	Název nákladových prvků	Jednotka měř.
	Mzdové náklady stavebních dělníků
	Průměrná pracovní třída
	Náklady na práci strojníka
	STROJE A MECHANISMY
	Jednotyčové agregáty na traktoru 79 (108) kW (hp), šířka štěrbiny 54 cm
	Dieselová rypadla Caterpillar jednolopatová při práci na jiných typech staveb (kromě vodohospodářských) 0,65 m 3
	Pneumatické sbíječky

Tabulka GESN 01-02-092 Mechanizovaná úprava kamenitých půd s vertikálním plánováním a v jámách tyčovým strojem a buldozerem

Rozsah práce:

01. Řezání podélných a příčných drážek tyčovým strojem. 02. Rozbití pilířů skály. 03. Zušlechťování zemin sbíječkami.

Metr: 100 m 3

Mechanizovaný rozvoj kamenitých půd ve vertikálním plánování a v jámách tyčovým strojem a buldozerem, skupina zemin:

ID zdroje	Název nákladových prvků	Jednotka měř.
	Mzdové náklady stavebních dělníků
	Průměrná pracovní třída
	Náklady na práci strojníka
	STROJE A MECHANISMY
	Jednotyčové agregáty na traktoru 79 (108) kW (hp), šířka štěrbiny 54 cm
	Buldozery při práci na jiných typech staveb (kromě vodohospodářských) 96 (130) kW (hp)
	Pneumatické sbíječky
	Mobilní kompresory s tlakem spalovacího motoru do 686 kPa (7 atm) 2,2 m 3 /min

Tabulka GESN 01-02-093 Ruční nakládání nezhutněné zmrzlé zeminy do vozidel z hromad a skládek

Rozsah práce:

01. Ruční nakládání zeminy.

Metr: 100 m 3

Ruční nakládání nezhutněné zmrzlé zeminy z hromad a skládek do vozidel, skupina zemin:

Obecné informace o půdách

Základní nátěr- horniny, půdy, technogenní útvary, které jsou vícesložkovým a různorodým geologickým systémem a jsou předmětem lidské inženýrské a hospodářské činnosti.

Půda může sloužit:

• 1) materiál základů budov a konstrukcí;
• 2) prostředí pro umístění staveb v nich;
• 3) materiál samotné konstrukce.

Kamenitá půda- půda sestávající z krystalitů jednoho nebo více minerálů s pevnými strukturními vazbami krystalizačního typu.

Poloskalnatá půda- zemina sestávající z jednoho nebo více minerálů s pevnými strukturními vazbami cementačního typu.

Podmíněná hranice mezi skalnatými a poloskalnatými zeminami se bere podle jednoosé pevnosti v tlaku ( R c 5 MPa - kamenité půdy, R c 5 MPa - poloskalnaté půdy).

Půda rozptýlená- půda, skládající se z jednotlivých minerálních částic (zrn) různé velikosti, vzájemně volně spojených; Vzniká v důsledku zvětrávání skalnatých půd s následným transportem produktů zvětrávání vodními nebo eolickými prostředky a jejich ukládáním.

půdy nazývané horniny, které se vyskytují v horních vrstvách zemské kůry.

Existují půdy:

• písčitá (písek, písčitá hlína);
• Hlína (hlína, hlína);
• Skalní (vyvřelé, metamorfované a sedimentární);
• zelenina;
• spraš.

Vlastnosti půdy závisí na podmínkách vzniku, struktuře a složení hornin.

Pro srovnávací posouzení hornin podle pevnosti u nás byl M.M. Protodyakonov (tab. 1), podle kterého se pevnost horniny odhaduje pomocí faktoru pevnosti f - bezrozměrné hodnoty rovnající se jedné desetině pevnosti horniny v tlaku, měřené v MPa.

stůl 1

Charakteristika hornin

	Pevnostní stupeň	Součinitel pevnosti, f
	Maximálně silný
	Velmi silný
	Docela silný
	Pěkně měkké
	zemitý
	plovoucí

V domácí praxi se pro hodnocení náročnosti vývoje půdy používá jeden z následujících ukazatelů: odolnost vzorků půdy vůči stlačení; specifická odolnost půdy vůči kopání; konkrétní práce průniku do půdy plochého razidla (tab. 2).

tabulka 2

Klasifikace půd podle obtížnosti vývoje

Při plánování zemních prací se nejčastěji uchýlí k pojmu „kategorie zemin“, pro zemní práce se používají zeminy kategorií I-IV, které se od sebe liší pevností v tlaku. Stavební předpisy a předpisy obsahují podrobná doporučení, které stroje by měly zpracovávat půdy každé kategorie.

Univerzálnější ukazatel práce, který není závislý na typu zemního tělesa a dalších vlastnostech zemních strojů. Jako jednotka měření pevnosti zeminy se bere energie nárazu břemene o hmotnosti 2,5 kg padajícího z výšky 0,4 m, což se rovná 9,81 J. Experimentálně bylo prokázáno, že práce vynaložená na ponoření kulatá tyč o průřezu 1 cm 10 cm, úměrná síle druhé. Pro expresní posouzení pevnosti zeminy touto metodou se používá hustoměr DorNII (obr. 1), pojmenovaný podle ústavu, kde byl vyvinut.

Následující metody ničení půdy se rozšířily:

• · mechanické, ve kterém se oddělení půdy od pole provádí nožem nebo lopatou pracovním tělesem stroje;
• · hydraulické, ve kterém je půda zničena a odstraněna proudem vody; při práci s vodou je erodovaná zemina nasávána a odváděna z prostoru porážky podél kejdového potrubí;
• · explozivní, při kterém je půda zničena tlakem plynů uvolněných při výbuchu;
• · tepelný, založené na praskání povrchu půdy v důsledku rychlého a nerovnoměrného ohřevu např. vysokorychlostním paprskem plynů o vysoké teplotě.

Používají se také kombinované metody vývoje půdy. Hydraulický způsob lze například kombinovat s mechanickým, mechanický s tepelným atd.

Hlavním předmětem rozvoje ve stavebnictví jsou písčité a hlinité, stejně jako hrubé a poloskalnaté půdy pokrývající většinu zemského povrchu.

Zemní stroje jsou určeny pro zpracování zejména těchto zemin. kypření půdních hornin

Všechny typy půd se nazývají zmrzlé, pokud mají zápornou teplotu a obsahují led. Permafrostové půdy jsou půdy, které jsou v nepřetržitě zmrzlém stavu déle než 3 roky. Podle stávající klasifikace se zmrzlé zeminy dělí na tvrdě zmrzlé (mají nejvyšší mechanickou pevnost), plasticky zmrzlé, které jsou stlačovány při zatížení, volně zmrzlé. Rozvoj uvažovaných zmrzlých půd vyžaduje určité energetické náklady. V tomto případě se používají tři skupiny vývojových metod; ochrana proti mrazu, rozmrazování a mechanickému zničení.

Rozvoj uvažovaných zmrzlých půd vyžaduje určité energetické náklady. V tomto případě se používají tři skupiny vývojových metod; ochrana proti mrazu, rozmrazování a mechanickému zničení.

Hlavní ukazatele zmrazené půdy jsou zvýšená mechanická pevnost, plastická deformace, zvedání a zvýšený elektrický odpor, jehož hodnota závisí na teplotě, vlhkosti a typu půdy. S poklesem teploty narůstá zámrzná hloubka, což způsobuje zvýšení mechanické pevnosti zeminy, odolnosti proti řezu a rytí a tím i snížení produktivity zemních strojů.

Půdy se vyznačují vícesložkovým složením a minerální dispergovanou strukturou a také neustálou změnou fyzikálních a mechanických vlastností. Zeminu tvoří soubor pevných minerálních částic (zrn), které jsou ve vzájemném kontaktu. Mezi částicemi není žádný tmelící materiál, protože půda má porézní strukturu. Póry jsou vyplněny kapalnou (voda) a plynnou (vzduch, vodní pára, oxid uhličitý) fází, které jsou ve volném a vázaném stavu. Voda může být i v pevném skupenství (led), což dramaticky mění vlastnosti půdy. Plně nasycená zemina neobsahuje plyn, taková zemina je dvousložkový systém. Nenasycená půda je třísložkový systém. V přírodě se nejčastěji vyskytují třísložkové heterogenní půdy, reprezentované pevnými částicemi a výplněmi pórů mezi nimi, což ztěžuje jejich vývoj. Kombinace pevných částic a vázané vody tvoří kostru půdy, která určuje vlastnosti celého systému. Mineralogické složení pevných částic, jejich tvar, velikost a stupeň kulatosti mají významný vliv na vlastnosti půdy. Půdy se skládají z částic jedné nebo více frakcí. Kvantitativní poměr minerálních částic různých tvarů charakterizuje granulometrické složení půd (tabulka 3)

Tabulka 3

Klasifikace hornin podle granulometrických prvků (podle V. V. Ochotina)

		Oddělené frakce
titul
Zaoblené balvany a kameny hranatý			180 cm 80…40 40…20
zaoblený, hranatý		velký štěrk štěrk, velký malý štěrk, malé oblázky	20…10 cm 10….6
zaoblený		velmi malé	40…20 mm 20…10
			2…1 mm 1…0,5 0,5…0,25 0,25…0,1 0,1…0,05
	0,05...0,001 mm

Rýhování pro potrubí se provádí v horninách různého složení a vlastností. Hlavní objem hloubení se provádí ve volných horninách, tzv půdy, mnohem méně se míjí v silných horninách. Horniny se vyznačují vysokou pevností, vysokou odolností vůči deformacím, které jsou převážně elastického charakteru.

Základní fyzikální a mechanické vlastnosti zemin, ovlivňující technologii ražby, pracnost a náklady jsou následující:

• v poli (přirozený stav) - granulometrické složení, hustota, vlhkost;
• v uvolněném stavu granulometrické složení, hustota, pevnost, sypkost.

Granulometrické složení je jedním z hlavních ukazatelů fyzikálního stavu půd.

Rozemleté ​​částice menší než 0,005 mm se nazývají jíl;

• 0,005 ... 0,05 mm - prašný;
• 0,05 ... 2 mm - písčitá; zrna a kusy zeminy o velikosti částic 0,2 ... 20 mm - štěrk;
• 20 ... 200 mm - oblázky nebo drcený kámen a více než 200 mm balvany nebo kameny.

Granulometrické složení určuje způsob a způsob zpracování půdy, jakož i její uplatnění při výstavbě zemních prací a objektů.

Pevnost půdy charakterizuje jejich schopnost odolávat vnějším vlivům během vývoje.

Uvolněnost- to je schopnost půdy zvětšovat objem během vývoje. Zvětšení objemu půdy je charakterizováno koeficienty počátečního K p a zbytkového K p.o kypření.

Koeficient počátečního uvolnění K p je poměr objemu prokypřené půdy k jejímu objemu v přirozeném stavu a je: pro písčité půdy - 1,08 ... 1,17, jíl - 1,24 ... 1,3.

Koeficient zbytkového kypření К р.о charakterizuje zbytkové zvětšení objemu zeminy po jejím zhutnění. působením hmoty nadložních vrstev, deštěm, dopravou, mechanickým zhutněním.

Hustota půdy ovlivňuje výběr mechanismů pro rozvoj její dopravy. Vývoj písčitých a jílovitých půd tak může být prováděn pomocí škrabáků, buldozerů, poloskalních a skalních srovnávačů - bagrem po předběžném uvolnění.

Vlhkost půdy je určena poměrem hmotnosti vody v půdě k hmotnosti pevných částic půdy (v procentech). Při obsahu vlhkosti do 5 % jsou půdy považovány za suché, s obsahem vlhkosti nad 30 % - vlhké, zpravidla mokré půdy jsou vyvíjeny rypadly s vyměnitelným vlečným lanem nebo rypadlo.

Podle náročnosti vývoje se půdy dělí do skupin. Rozdělení do skupin zároveň zohledňuje vývoj půd pomocí mechanizace i ručně v nezamrzlém a zmrzlém stavu.

Takže při vývoji nezmrzlých půd mechanizovanou metodou jsou v závislosti na obtížnosti jejich vývoje rozděleny do šesti skupin:

• 1 - štěrkopískové půdy s částicemi do velikosti 80 mm (p = 1,75 t / m 2), půdy vegetativní vrstvy, písek, hlína;
• 2 - štěrkopískové půdy s částicemi většími než 80 mm (p = 1,95 t / m 2), mastný jíl, písečné duny, stavební suť, rašelina s kořeny;
• 3 - měkká hlína (p = 1,96 t / m 2), písčitá hlína, hlína, skořápka, cementovaná stavební suť;
• 4 - směs oblázků, těžké hlíny (p = 1,95 ... 2,15 t / m 2), písek s obsahem balvanů o hmotnosti více než 50 kg - 10 ... 15%;
• 5 - těžká hlína s balvany o hmotnosti více než 50 kg - až 15% vápence;
• 6 - písčitá hlína a hlína s obsahem balvanů o hmotnosti větší než 50 kg - 15 ... 30 % obj.

Vývoj zmrzlých zemin ve kypřené formě jednolopatovými rypadly umožňuje jejich rozdělení do tří skupin

Při ručním vývoji jsou nezmrzlé půdy rozděleny do sedmi skupin, zmrazené - do čtyř.

V závislosti na skupině jsou stanoveny časové normy a ceny za ražbu v metrech uvedených v ENiRe.

Účinnost zemních a zemních strojů a mechanismů při zpracování zemin z pole je dána jejich pevnostními vlastnostmi, hustotou, vlhkostí a abrazivitou. Na prokypřených půdách závisí provoz strojů a mechanismů většinou z velikost hrudky, faktor uvolnění, hmotnost, pevnost, hustota abrazivity půdy.

Literatura

Hlavní:

• 1. Půdy. Klasifikace. Mezistátní standard Ruské federace. Datum zavedení 1996-07-01.
• 2. Krets V.G. Stroje a zařízení pro stavbu a provoz ropovodů a plynovodů a skladovacích zařízení: návod / V.G. Krets, A.V. Rudačenko, V.A. Shmurygin. - Tomsk: Nakladatelství Tomské polytechnické univerzity, 2011 (2013). - 329 str.
• 3. V.I. Minajev. Stroje pro stavbu hlavních potrubí. Učebnice. - M.: Nedra, 1985.- 440 s.
• 4. Výstavba hlavních potrubí. Adresář / V.G. Chirskov, V.L. Berezin, L.G. Telegin a další - M: Nedra, 1991. - 475 s.
• 5. S.A. Gorelov Stroje a zařízení pro stavbu ropovodů a plynovodů. Uch. příspěvek.- M.: Ruská státní univerzita ropy a zemního plynu. JIM. Gubkina, 2000. - 122 s.
• 6. Lukyanov V.G. Technologie důlních průzkumných prací: Učebnice / V.G. Lukyanov, A.V. Pankratov, V.A. Shmurygin; Tomská polytechnická univerzita. - Tomsk: Nakladatelství Tomské polytechnické univerzity, 2011. - 550 s.

Další:

• 1. Katalog strojů pro stavbu potrubí. Ed. SKB "Gaz-stroymashina", 1992.
• 2. Aleksandrov M.P. Zvedací stroje. - M.: Vyšší škola.
• 3. Dombrovský N.G., Galperin M.I. Stavební vozidla. Část I-III. - M.: Vyšší škola, 1986.
• 4. Důlní stroje a komplexy: Proc. Pro univerzity/L.G. Grabchak, V.I. Navzdory tomu V.I. Shenderov, B.N. Kuzovlev. - M.: Nedra, 1990. - 336 s.
• 5. Stroje pro zemní práce / D.P. Volkov, V.Ya. Krikun, P.E. Totolin a další - M .: Mashinostroenie, 1992. - 448 s.
• 6. Stroje pro zemní práce / N.G. Garkazi, V.I. Aripčenko, V.V. Karpov a další - M .: Vyšší škola, 1992. - 335 s.
• 7. Shmurygin V.A. Provádění důlních děl: učebnice / V.A. Shmurygin; Tomská polytechnická univerzita. - Tomsk: Nakladatelství Tomské polytechnické univerzity, 2012. - 207 s.
• 8. Internetové zdroje.