Jordutviklingsmetoder

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 10:37

I løpet av anleggs- og gruvedrift utføres utgraving tradisjonelt på en av tre måter: skjæring, hydromekanisk oppsprekking og sprengning.

Ingeniøren foretar et valg til fordel for en bestemt metode basert på mengden arbeid som skal utføres, jordens natur, de tekniske utviklingsmidlene som er tilgjengelige osv.

Hvis en liten gravemaskin lett kan takle å grave en grunngrop for bygging av et landsted, er det nødvendig å bruke en hel rekke maskiner og mekanismer ved gruvedrift. Dessuten vil de fleste av disse produksjonsmidlene ikke være direkte involvert i utviklingen av jorda. Deres formål er å betjene produksjonsprosessen og sikre kontinuiteten i driften.

Kjennetegn på jordsmonn

Jord er det øverste laget av jordskorpen dannet av forvitrede bergarter. Avhengig av tetthet og opprinnelse kan jordsmonn klassifiseres i:

• Rocky (slik jord er motstandsdyktig mot fuktighet, strekkstyrke er mer enn 5MPa). Denne kategorien inkluderer granitt, kalkstein, sandstein.
• Halvsteinaktig (strekkstyrke opptil 5 MPa). For eksempel: leire, gips, mergel.
• Grov klastisk - ikke-sementerte fragmenter av halvsteinete og harde bergarter.
• Sandy (de er spredt (opptil 2 millimeter i diameter) partikler av steiner).
• Leire (fine (0,005 millimeter i diameter) steinpartikler).

Å utvikle jord manuelt i grøfter er en ganske arbeidskrevende prosess. I prinsippet kan det ikke utføres ved utvinning av stein.

Sammensetningen av jord inkluderer faste deler, vann og ulike gasser (akkumuleres i porene). Jordfuktighet er en verdi som karakteriserer forholdet mellom massen av væske og massen av faste stoffer per volumenhet. Den kan variere over et bredt område og kan ha en verdi fra én (sand) til to hundre prosent (slam i bunnen av reservoarene).

Grunn i utviklingsprosessen øker i volum. Dette skyldes dannelsen av porer og hulrom. Størrelsen på volumendringen er preget av løsnekoeffisienten (forholdet mellom volumet som er okkupert av jorda før arbeid og volumet som jorda opptar etter utvikling). Over tid avtar tettheten av løs jord (naturlig komprimering). Det er også mulig å utføre tvungen jordpakking ved hjelp av tungt anleggsutstyr. Tettheten til slik jord nærmer seg originalen, men noe mindre. Denne forskjellen kan neglisjeres, spesielt sidenover tid, og det vil forsvinne, og selve jorda vil gjenopprette sine egenskaper fullstendig (bli gammel).

Mekaniske egenskaper til jord (først og fremst styrke og evne til å deformere) avhenger av sammensetningen og arten av bindingen mellom partiklene. Under utviklingen ødelegges forbindelser, under komprimering blir de gjenopprettet.

kutte utvikling

Jordtransport- og jordflyttingsmaskiner brukes for å utvikle jorda på denne måten.

Under drift opplever skjæreverktøyet svært betydelige friksjons- og mekaniske belastninger. Under slike forhold vil konvensjonell strukturell talje ikke vare lenge. Derfor er skjærekanten til arbeidskroppen forsterket med cermetelementer eller spesialstål. Kompositt keramikk-metallplater er de mest effektive i drift. Men kostnadene deres er ganske høye. Derfor er bøtter oftest forsterket med loddede elektroder laget av slitesterke legeringer. Blant annet har en slik skuffe selvslipende under drift på grunn av mer akselerert slitasje på den vanlige ståldelen av skuffen.

Slike maskiner kutter et visst lag med jord. Den kuttede massen transporteres med en spesiell transportør til en dump eller helles umiddelbart i en dumper for transport til et steinbrudd eller andre byggeplasser. Graving med gravemaskin faller inn under denne kategorien.

Typer gravemaskiner

Avhengig av skuffens design og parametere, er gravemaskiner delt inn i følgende typer:

• single-bucket;
• roterende og kjede (multi-bøtte);
• fresing.

Det vanligste er gravemaskinen med én skuffe. Denne typen maskin er allsidig og har meget god manøvrerbarhet. Det optimale nyttevolumet til bøtta er fra 0,15 til 2 kubikkmeter. Graving med en gravemaskin (enkeltskuffe) med en mer massiv og romslig skuffe er ikke økonomisk gjennomførbart, siden hydraulikk og mekaniske deler av utstyret ofte svikter på grunn av tung belastning.

I tillegg, avhengig av drivmekanismen, er jordflyttingsmaskiner delt inn i larve og bil. Det finnes også såk alte ganggravere, samt pneumatiske hjulgravere. Men i praksis er slike maskiner ekstremt sjeldne, om noen gang fanget i øyet. Selv erfarne byggere, og selv da kan ikke alle skryte av at de noen gang har jobbet på samme anlegg med denne typen maskiner.

Spade gravemaskindrift

Denne typen gravemaskiner kan grave ut jorda både på siden og rett gjennom. I det første tilfellet utfører gravemaskinen arbeid langs bevegelsesaksen. Samtidig faller jorda bak i en lastebil som kjører opp fra andre siden.

I det andre tilfellet arbeides det foran gravemaskinen, og kjøretøy for lasting mates bakfra.

Hvis du trenger å få en betydelig graving til stor dybde, er det ikke noe alternativ til mekanisert graving. Alt arbeid utføres gjennom utvikling av flereetapper (tier). Nivået overskrider ikke de teknologiske egenskapene til en bestemt gravemaskinmodell når det gjelder gravedybde.

Bøtte-bøtte-operasjon

Denne typen maskiner er et godt eksempel på en kontinuerlig handlingsmekanisme. Derfor er selvfølgelig ytelsen til en slik gravemaskin en størrelsesorden høyere enn ytelsen til konvensjonelle enbøttemaskiner. Men det skal sies at slikt utstyr bare brukes i bygging av storskala anlegg. Denne typen utstyr er absolutt uegnet for graving i en liten grøft: svært dyrt vedlikehold, svært høyt drivstofforbruk.

Arbeidsskuffer kan festes på kjedet eller på rotoren. Derav navnet på gravemaskinene: kjede og roterende.

Denne gravemaskintypen kan brukes i utvikling av gruppe 2-jord. Selv om det i praksis er tilfeller når slike maskiner lett taklet jord på 1 … 3 grupper. Jorda skal være relativt ren, uten store steiner og kraftige stubber.

Utvikling av jordflyttingsmaskiner

Én maskin i en arbeidssyklus utfører utvinning av stein, dens bevegelse over korte avstander. Disse maskinene inkluderer skrapere, veihøvler og bulldosere.

Skraper brukes til storstilt arbeid. Disse maskinene er veldig produktive, de kan brukes i jordforhold på 1 … 4 typer. Til tross for den utrolige kraften kan imidlertid ikke skrapen håndtere tett jord. Derfor må slike jordsmonn først løsnes. I en omgang kan denne maskinen fjerneet jordlag på opptil 320 millimeter tykt. Den spesifikke verdien avhenger av kraften, bøtteformen og skrapemodellen.

Bunnen av skrapebøtten er utstyrt med et blad. Dette er ikke kniven de fleste bruker til å kutte mat på kjøkkenet. I dette tilfellet ble det sveiset på en stripe av slitebestandig og selvforsterkende Hadfield-stål.

Bulldosere brukes til å jobbe på grunt dyp og over lange avstander. Denne typen maskiner brukes også til rengjøring og utjevning av bunnen av groper, og utviklingen av disse ble utført av store gravemaskiner.

Til dybden beveger bulldoseren seg gjennom nivåene. Dybden på laget er lik størrelsen på laget som maskinen kan fjerne i én omgang. Det er veldig viktig at arbeidsbevegelsen til bulldoseren utføres i en skråning. Dette vil tillate noe lossing av kraftenhetene og minimere sannsynligheten for utstyrsfeil.

Graders har lav kraft og potensial. De brukes hovedsakelig til dekorativt arbeid: voller og skråninger, planleggingsarbeid.

Beskrivelse og omfang av hydromekanisk utvikling

I dette tilfellet er utvikling av jord manuelt uaktuelt. Men som ved bruk av jordflyttemaskiner. Omfanget er svært omfattende: fra opprettelse av kunstige reservoarer til bygging av veier. Teknologien tillater også gjenvinning av områder for bolig- og industriutvikling i myrområder og kystområder som er utsatt for flom. Alle prosesser er mekaniserte. Denne metoden for utgraving kreveropprette en spesiell infrastruktur, som gjør det tilrådelig å bruke den kun med svært store kommende arbeidsvolumer.

Hydromekanisk utvikling ved bruk av hydromonitorer

Kjernen i denne utviklingsmetoden er som følger: jorda vaskes ut med en vannstråle under høyt trykk (ca. 15 MPa). Den resulterende gjørmemassen (i fagfolks slang - masse) akkumuleres først i mellomtanker, og derfra pumpes den gjennom rørledningen til rett sted.

Over tid fordamper fuktigheten fullstendig, og det dannes et tett jordlag. Hvis den komprimeres med en rulle, blir slik jord ganske egnet for bygging av kommunikasjonslinjer (veier og jernbaner).

Den store teknologiske fordelen med denne metoden er evnen til å utvikle jord av nesten hvilken som helst kategori av kompleksitet.

Hydromekanisk utvikling ved bruk av sugegravere

Ved gjennomføring av arbeid på bunnen av magasiner er manuell graving, samt bruk av tradisjonelle jordflyttemaskiner, unntatt. Trenger spesielle fartøyer.

Et mudringsprosjektil er et flytende fartøy utstyrt med spesialutstyr. En kraftig pumpe pumper den eroderte jorda fra bunnen av reservoaret og transporterer den gjennom en rørledning enten inn i lasterommet på fartøyet, eller til et hjelpetransportfartøy, eller kaster det bort med en kraftig stråle langt fra utgravningsstedet.

Lignende sugemudderskip har funnet anvendelse i å utdype og rydde farledene for skip på grunt vann, utdype elver for å giuavbrutt navigasjon, samt ved utvinning av diamanter fra sokkelen av havene.

Jordmassen suges gjennom røret. For oppsuging av silt og myk jord er ikke røret utstyrt med en ekstra ripper. Tilstedeværelsen av sistnevnte er nødvendig når man utvikler tett jord. I henhold til kompleksiteten i utviklingen er denne metoden i ledelsen. Drift og vedlikehold av spesi altransport, parkering i havnevann er svært kostbart. Det stilles høye krav til kvalifikasjonen til servicepersonell.

Utvikling av frossen jord

For utvikling i permafrostforhold, samt for utvikling av steinete bergarter, brukes kraftige rettet eksplosjoner. TNT, ammonitt og toll kan brukes som eksplosiver.

Eksplosive prosjektiler kan plasseres både på overflaten og dypt inn i forhåndsborede hull eller i naturlige hulrom.

De såk alte borehullsladningene brukes i utviklingen av et stort område av bassenget, samt til dumping av jord. Eksplosive prosjektiler er installert i forhåndsborede brønner. Minste borehullsdiameter er 200 mm. For å øke den destruktive kraften til ladningene dekkes hullene fra utsiden med sand eller fin stein (dannes ved boring av brønner).

Shpurovye-ladninger brukes når det er nødvendig å grave ut en liten mengde jord. Det er mulig å utføre både i åpen gruvedrift og i underjordisk gruvedrift. Hull er en slags skjell. Har en diameter på 25opptil 75 millimeter. De er fylt med eksplosiver med maksim alt to tredjedeler. Det gjenværende rommet fylles med stein (for å motta en rettet eksplosjonsbølge og oppnå størst gunstig effekt).

Chamber charges. Denne typen ladning brukes når det er nødvendig å grave ut betydelige mengder jord ved hjelp av en rettet utkast. Essensen av metoden er som følger. I arbeidsområdet er vertikale brønner eller horisontale tunneler utstyrt, i veggene som blinde hull bores for å legge ladninger. Etter å ha lagt eksplosivene, er adits og brønner dekket med jord (dette lar deg øke eksplosjonens kraft). Utkastingsretningen sikres ved ujevn legging av sprengstoffet. Så på den ene siden kan det være flere ganger flere borehull for ladninger. Også for dette formålet kan misforhold mellom eksplosjoner brukes.

Den såk alte slissede ladningen brukes hovedsakelig til utvikling av jord under permafrostforhold. Det er neppe mulig å gjennomføre en rettet utsetting av en slik stein. Men å løsne den slik at den i fremtiden kan fjernes med en bulldoser eller gravemaskin er ganske realistisk. Til dette brukes et verktøy som, i henhold til operasjonsprinsippet og utseendemessig, ligner en skiveskjærer for metall. Bare, selvfølgelig, et slikt verktøy har en mye større størrelse. En slik kutter skjærer særegne spor i bakken i en avstand på opptil 2,5 meter fra hverandre. Sprengstoffet er ikke plassert i hvert spor, men gjennom ett - det hule ufylte rommet fungerer som en kompensator. eksplosjonsbølgeknuser jorda, og den forskyver seg mot hulrommet. Slike arbeider krever nøye forberedelser og detaljerte studier av prosjektet.