2.3. Основные способы разрушения грунтов
Получили распространение следующие способы разрушения грунтов:
механический, при котором отделение грунта от массива осуществляется ножевым или ковшовым рабочим органом машины;
гидравлический, при котором грунт разрушается и удаляется струей воды; при работе водой применяется всасывание размытого грунта и его удаление из зоны забоя по пульпопроводу;
взрывной, при котором грунт разрушается давлением газов, выделяющихся при взрыве;
термический, основанный на растрескивании поверхности грунта в результате быстрого и неравномерного нагрева, например скоростной струей высокотемпературных газов.
Применяются и комбинированные методы разработки грунтов. Например, гидравлический способ может сочетаться с механическим, механический с термическим и т. д.
Контрольные задания
Грунты: определения, виды.
Оценка горных пород по прочности, трудности разработки.
Основные способы разрушения грунтов.
Список литературы
1. Грунты. Классификация. Межгосударственный стандарт РФ. Дата введения 1996–07–01.
2. Минаев В.И. Машины для строительства магистральных трубопроводов: учеб. для вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Недра, 1985. – 440 с.
3. Шестопалов К.К. Подъемно-транспортные, строительные и дорожные машины и оборудование: учеб. пособие. – М.: Мастерство, 2002. – 320 с.
4. ВСН 004–88. Строительство магистральных трубопроводов. Технология и организация. – М.: Миннефтегазпромстрой, 1989. – 46 с.
5. Лукьянов В.Г., Громов А.Д., Пинчук Н.П. Технология проведения горно-разведочных выработок: учеб. для вузов. – 2-е изд. – Томск: Изд-во Том. ун-та, 2004. – 468 с.
3. Транспортные машины
В данной главе приведены основные сведения о машинах, применяемых в транспортных работах при строительстве газовых и нефтяных трубопроводов. Дана характеристика различных транспортных машин: машин специального, общего назначения, машин повышенной проходимости, прицепов и полуприцепов высокой грузоподъемности, а также описано проведение погрузочно-разгрузочных и транспортных работ.
3.1. Погрузочно-разгрузочные и транспортные работы
Транспортные и погрузочно-разгрузочные работы в строительстве имеют большой удельный вес, на них приходится свыше 42 % всей трудоемкости строительно-монтажных работ. Поэтому очень важно при выполнении этих работ как можно шире применять механизацию и в ряде случаев комплексную механизацию.
При выполнении транспортных и погрузочно-разгрузочных работ следует соблюдать требования следующих нормативных документов: «Правила техники безопасности для предприятий автомобильного транспорта», утвержденные ЦК профсоюза рабочих автомобильного транспорта и шоссейных дорог; «Правила дорожного движения», утвержденные МВД СССР; «Инструкция по перевозке крупногабаритных и тяжеловесных грузов автомобильным транспортом», утвержденная МВД СССР; «Правила технической эксплуатации железных дорог», утвержденные Министерством путей сообщения, «Правила плавания по внутренним судоходным путям», утвержденные Министерством речного флота РСФСР, «Правила техники безопасности при строительстве магистральных трубопроводов», утвержденные Миннефтегазстроем.
В составе транспортной схемы в общем случае должны предусматриваться следующие транспортные и погрузочно-разгрузочные операции:
погрузка труб на заводе-изготовителе и перевозка железнодорожным транспортом;
выгрузка и временное складирование труб на прирельсовом складе и в портах (рис. 3.1) [4];
погрузка на автомобили и другой вид транспорта;
перевозка труб на базисный или притрассовый склад;
погрузка и транспортировка трубных секций на трассу строительства трубопровода;
выгрузка и раскладка труб по трассе.
Доставка труб должна осуществляться железнодорожным, автомобильным, гусеничным, водным или воздушным транспортом (вертолетами: тяжелыми типа МИ-6, МИ-10, средними типа МИ-4, МИ-8, легкими типа МИ-2, КА-26).
Применяемые погрузочно-разгрузочные механизмы подразделяются на работающие независимо от транспортных средств (самоходные автомобильные и пневмоколесные краны-погрузчики) и входящие в состав транспортных средств (автомобили-самосвалы, транспортные средства с самозагружающимися платформами, средства с приспособлениями для саморазгрузки и т. д.).
Рис. 3.1. Складирование труб на подготовительной площадке
Выбор вида транспорта, типа дорог и транспортных средств с учетом условий расположения строительной площадки производится путем сравнивания экономических показателей возможных вариантов. Основными показателями для их сравнения являются себестоимость перевозки 1 т груза и капитальных затрат. Вычислив стоимость перевозки 1 т для различных способов, выбирают наиболее целесообразный вариант в технико-экономическом отношении.
Трубы и плети в процессе строительства магистральных трубопроводов перевозятся специальными автомобильными и тракторными поездами, которые в зависимости от длины транспортируемых труб делятся на трубовозы и плетевозы.
Одиночные трубы от пунктов временного складирования до трубосварочных баз должны транспортироваться трубовозами на шасси полноприводных автомобилей типа Урал-375Е, ЗИЛ-131, КрАЗ-255Б и др. 6.
Предельное количество труб или секций, перевозимых на подвижном составе, с учетом грузоподъемности транспортных средств, массы труб и допускаемых габаритов, приведено в табл. 3.1.
Для перевозки труб в сложных дорожных условиях (с учетом заболоченных участков и болот I типа) следует использовать гусеничный транспорт, в том числе снегоболотоходы типа «Хаски-8», «Урал-5920», БТ-361А.
На болотах I, II и III типов допускается использовать автомобили «Урал-375Е», ЗИЛ-131, КрАЗ-255Б, гусеничные транспортные средства ПТГ-251, БТ-61А и гусеничные транспортеры при наличии временных дорог.
Перевозку труб и секций длиной 12 и 24 м в горной и предгорной местности на участках с продольными уклонами до 10° следует выполнять трубоплетевозами на базе автомобилей.
На участках с частым чередованием подъемов и спусков с продольными уклонами 10–20° следует применять поезда на гусеничном ходу или использовать автомобили высокой проходимости.
На особо трудных участках трассы с подъемами более 20° следует использовать дежурные тягачи или тракторные самоходные лебедки.
В песчано-пустынной местности должны использоваться полноприводные автомобили и гусеничные поезда. Для повышения проходимости поездов в песках на прицепах следует применять арочные шины и пневмокатки.
В барханных песках трубы и секции следует перевозить тракторными поездами, состоящими из гусеничного трактора и двухколесных роспусков. Поезда должны работать колоннами в составе не менее двух тракторов. Секции труб длиной до 36 м от трубосварочных баз до трассы строительства трубопровода следует перевозить трубоплетевозами на базе автомобилей типа КрАЗ-255Б, Урал-4320, Урал-375Е, колесных тракторов К-701 и гусеничных тракторов.
В качестве трубовозов в основном применяются автопоезда, а в качестве плетевозов – как автомобильные, так и тракторные поезда.
Трубы длиной до 12 м, трубные сварные секции (из двух, трех и четырех труб) перевозят трубоплетевозами (автомобильными и тракторными). Предельное число перевозимых труб и секций зависит от грузоподъемности трубоплетевоза, массы труб и допустимых габаритов автопоезда. При перевозке изолированных труб и секций, во избежание повреждения изоляции, опорные элементы трубоплетевозов оснащают деревянными подкладками (ложементами) с выемками под трубы, а между трубами укладывают мягкие прокладки, например из отрезков резиновых шин.
Трубы и секции малых диаметров (до 219 мм) для сокращения времени погрузки-выгрузки, обеспечения сохранности покрытия, исключения провисания труб между тягачом и прицепом и повышения безопасности следует перевозить в пакетах. Перевозка секций труб представлена на рис. 3.2 [4].
Перемещение труб и секций на короткие расстояния производится трубоукладчиком, оснащенным мягкими полотенцами или торцевыми захватами с мягкими вкладышами. Транспортировка труб трубоукладчиком представлена на рис. 3.3 [4]. При транспортировке труб и секций по строительной полосе расстояние от следа движения транспортного средства до бровки разработанной траншеи не менее 3 м.
Рис. 3.2. Перевозка секций труб Рис. 3.3. Транспортировка труб трубоукладчиком
Дороги со сборно-разборным покрытием используют в качестве транспортных подъездных путей, сооружаемых на болотах I и II типов, на многолетнемерзлых и мелкодисперсных, сильно увлажненных грунтах (ВСН 51-1–97) [4].
Рис. 3.4. Перевозка труб железнодорожным транспортом
На переувлажненных минеральных и многолетнемерзлых грунтах, на обводненных и заболоченных участках трассы сооружают грунтовые дороги без покрытия.
Таблица 3.1
Основные технические данные транспортных и грузоподъемных средств
Используемые виды транспорта |
Грузоподъемность, т |
Транспортные средства: |
|
железнодорожные полувагоны |
60–75 |
железнодорожные платформы |
60–75 |
трубоплетевозы (колесные и гусеничные) |
9–40 |
баржи-площадки |
300–2800 |
вертолеты |
0,4–12 |
Грузоподъемные средства: |
|
автомобильные, пневмоколесные и гусеничные краны |
10–40 |
краны-трубоукладчики с грузовым моментом |
10–115 |
козловые краны |
7,5–20 |
При низкой несущей способности грунтов отсыпку насыпи производят непосредственно на материковый грунт. При строительстве дорог на грунтах с низкой несущей способностью устраивают искусственное основание из деревянного настила, хворостяной выстилки, нетканого синтетического материала (НСМ), резиновых матов и т. д.
Грунт для сооружения грунтовых дорог разрабатывают в карьерах одноковшовыми экскаваторами и транспортируют к месту отсыпки дорожной насыпи. Отсыпка насыпи производится с послойным разравниванием и уплотнением грунта бульдозерами и дорожными катками.
Переезды транспортной и специальной строительной техники через действующие коммуникации допускаются только в специально оборудованных местах, расположение и конструкция которых определяются проектом производства работ и согласовываются с организациями, эксплуатирующими данные коммуникации.
Для обеспечения производства ремонтно-строительных работ в зимний период в условиях болот и многолетнемерзлых грунтов прокладывают временные зимние подъездные дороги и вдольтрассовые технологические проезды.
Зимние дороги и проезды могут быть:
снежно-уплотненными, образованными в процессе движения автотранспорта и строительных машин;
снежно-ледяными, образованными на сильно обводненных болотах, водных переправах путем естественного промерзания или путем постепенной поливки небольших участков дорог.
Зимние дороги сооружают на поверхности земли и в снежных насыпях.
Основанием дорог на нулевых отметках является промерзший грунт. На слабых, плохо промерзающих грунтах основание дороги армируют лесными материалами, в безлесных районах – неткаными синтетическими материалами.
Зимние дороги в
снежных насыпях устраивают в районах
с большим снегопереносом (более 200 м
/м),
а также в случаях, когда необходимо
сглаживание продольного профиля дороги
в местах пересечения оврагов, балок и
резких понижений. На участках, где объема
снега недостаточно, для возведения
насыпи используют грунты.
Откосы снежной насыпи не должны быть круче, чем 1 : 3.
В зависимости от вида основания и срока действия зимние дороги подразделяют на четыре типа:
I – дороги, сооружаемые на нулевых отметках и в насыпях на промерзающих болотах I и III типов;
II – дороги, сооружаемые на плохо промерзающих увлажненных участках и болотах;
III – ледовые переправы;
IV – дороги с продленным сроком эксплуатации.