Машины и оборудование для разработки мерзлых грунтов

Земляные работы занимают существенную долю в общем объеме затрат времени на проведение строительных работ. В современных условиях, более эффективными являются такие подходы к проведению данных работ, которые позволяют выполнять их круглый год, что существенно ускоряет сроки строительства.

Основной проблемой в решении этой задачи является зимний период, а точнее – разработка технологии работы по мерзлому грунту.

Технологии разработки грунта в зимний период

Существует 4 основных подхода к разработке грунта в холодный сезон:

• Заблаговременное укрытие грунта для предотвращения промерзания. Применяется в тех случаях, когда объем земляных работ относительно невелик и может быть выполнен в течение месяца. Заключается в утеплении грунта соломой, опилками или шлаком с последующим укрытием плотным материалом.
• Прогревание мерзлого грунта. Осуществляется с помощью электроэнергии, пара, горячей воды и т.д. По причинам высокой энергоемкости, метод экономически малоэффективен, а потому используется редко.
• Рыхление мерзлого грунта взрывным методом, с последующим вывозом. Данный метод может быть применен на относительно крупных площадках в условиях отсутствия плотной городской застройки. Метод требует специалистов высокой квалификации и специального оборудования.
• Разрушение мерзлого грунта механическим способом и разработка землеройными машинами. Наиболее распространенный вариант, так как не подразумевает опасных работ или особых затрат энергетических ресурсов. Может применяться практически в любых условиях. В качестве разрушающего элемента используется различное навесное оборудование на стандартную спецтехнику – трактора и экскаваторы.

Механическое разрушение грунта

Для механического измельчения мерзлого грунта применяются следующие методы:

• Ударное разрушение;
• Резка грунта;
• Обработка рыхлителями.

Первый метод подразумевает использование специальных клиньев весом до 3.5 т., которые выпускаются в виде сменных элементов для экскаваторов с решетчатой стрелой. Работа клиньев осуществляется путем поднятия по стреле и последующего свободного сбрасывания на грунт.

Из-за высоких динамических нагрузок, данный метод, приводит к ускоренному износу стрелы экскаватора, тросов и других элементов машины.

Небольшие объемы мерзлого грунта могут быть обработаны отбойными молотками, в том числе ручными.

Помимо этого, для ударного разрушения грунтов используются дизельные и гидравлические молоты.

Для резки грунта применяются специальные навесные режущие ковши, устанавливаемые на экскаваторах. Их отличительной особенностью является форма и длина зубьев, разработанные таким образом, чтобы максимально эффективно разрезать мерзлый грунт.

Так же для резки мерзлого грунта могут использоваться специализированные режущие цепи.

Впрочем, оптимальным вариантом с точки зрения сложность-затраты-результат считается использование навесных тракторных рыхлителей, устанавливаемых на гусеничных машинах. На больших площадках, такие машины целесообразно пускать в комплексе с бульдозерами, которые сразу же снимают слой разрыхленного грунта.