Вся бібліотека >>>

Зміст книги >>>

 

 

Будівництво та ремонт

Технологія і організація сільського будівництва


А.А. Алексєєв

 

Частина I. ТЕХНОЛОГІЯ СІЛЬСЬКОГО БУДІВНИЦТВА

 

Глава 4. ВИРОБНИЦТВО БУРОВИХ І ПІДРИВНИХ РОБІТ

  

 

 

Бурові роботи в сільському будівництві виконують при інженерних вишукуваннях, вивченні структури грунтів, визначення рівня грунтових вод, пристрої водопостачання і водозниження, розробці кар'єрів будівельних матеріалів, вибухових робіт, влаштування пальових фундаментів і т. д.

Бурінням утворюють в ґрунті вироблення у вигляді циліндричних каналів - свердловини (вертикальні, похилі або горизонтальні) різних діаметрів і глибини, так, наприклад, глибина свердловини для водопостачання буває 10-1000 м.

Вироблення діаметром до 75 мм і глибиною до 5 м називають шпурами, при більшому розмірі - свердловинами; початок свердловин біля земної поверхні - гирлом, дно свердловини - вибоєм; зруйновану породу в забої свердловини - шламом.

Буріння свердловин і шпурів повинно проводиться, як правило, механізованим способом. Свердловини (шпури) по закінченні буріння належить оберігати від засмічення і обвалення. Гирла пробурених свердловин в необхідних випадках варто оберігати від обвалів ґрунту обсадними сталевими трубами, що мають на кінцях вирізку для нагвинчування з'єднувальних муфт.

В якості основних засобів буріння слід застосовувати верстати шарошечного, ударно-обертального і обертально-шнекового буріння. В окремих випадках з урахуванням місцевих умов допускається застосовувати верстати ударно-канатного буріння.

Проходка свердловин верстатами обертального буріння в значною мірою підвищує швидкість буріння і в 3-4 рази перевищує продуктивність верстатів ударно-канатного буріння.

У сільському будівництві для буріння свердловин і шурфів широко застосовують механізовані інструменти - бурильні молотки (перфоратори) і електросвердла.

Проходку шурфів, штолень, камер та інших гірничих виробок для масових вибухів слід проводити у відповідності з правилами виробництва і приймання робіт глав Сніп з підземним гірничим виробкам підприємств з видобутку корисних копалин.

При верстатному бурінні буровий інструмент приводиться в рух механічним двигуном з допомогою бурового верстата і в рідкісних випадках ручним способом.

Буріння свердловин складається з трьох основних операцій: руйнування породи, вилучення зруйнованої породи, закріплення стінок свердловин обсадними трубами (при необхідності).

Розрізняють два способи буріння: ударно-обертальний і обертальний.

При ударно-обертальному бурінні грунт в забої свердловини руйнується силою удару бурового інструменту, яким тверді породи розколюються і дробляться, а м'які породи ріжуться і мнуть; при обертально-шнековому бурінні порода розробляється резаньем і стиранням.

Обертальний спосіб буріння широко застосовують при інженерних вишукуваннях, штучне закріплення ґрунтів, влаштування пальових фундаментів, підривних роботах, артезианском водопостачанні та ін.

Ударно-обертальний спосіб буріння в основному використовують для виробництва вибухових робіт, а також при інженерних вишукуваннях і штучне закріплення грунтів. Особливість цього способу полягає в тому, що ударне дію і обертання інструменту виконують два незалежних механізму - обертач і пневмоударник.

Верстати обертального буріння застосовують для проходки свердловин діаметром до 300 мм. Принцип дії верстата обертального буріння представлений на рис. 1.20. До вертикальній рамі верстата (не зазначеної на малюнку) за допомогою каната приводний лебідки / підвішується на полиспасте 2 рама підвіски 3, яка може переміщатися по вертикальних стійок рами верстата. На рамі підвіски розташовані електродвигун 4 і двуступінчатий редуктор 5, до валу якого прикріплюється спіральна штанга 6 з буровим інструментом, що складається з бурової головки, а також хвостовиків і патронів для з'єднання штанг і бурової головки за допомогою пальців з шайбами. Робочим органом є бурова головка з ріжучими лопатями і хвостовиком. Ріжучі кромки лопатей підсилюють твердим сплавом. Для буріння особливо міцних порід бурова головка оснащується алмазами. Верстати обертального буріння є самохідними машинами на гусеничному ходу.

Верстати обертального буріння за способом впливу бурового інструменту на свердловину можна розглядати як ударні і-як ріжучі. Шароилечные долота отримують обертальний рух і передають його на забій. Коронки долота при отриманні обертального руху передають на забій статичне навантаження у вигляді осьового тиску і працюють як ріжучий або истирающий породи орган. Таким чином, при однаковій кінематичній схемі верстата, що забезпечує обертальний рух, можна отримати руйнування породи ударом і різанням.

При обертальному бурінні застосовують всілякі долота і бурові колонки у вигляді металевої труби, на кінець якої надіта ріжуча бурова коронка. Разбуриваемая за допомогою коронки порода надходить у металеву трубу і виймається з свердловини у вигляді керна. Свердловини, пробурені верстатами обертального буріння, з яких видобувається керн, називають колонковыми.

Різновидом обертального буріння є роторне буріння. Верстати роторного буріння монтують на причепах автомобіля або на самому автомобілі. Роторне буріння в основному застосовують для буріння свердловин водопостачання діаметром 300 - 450 мм, глибиною 150-200 м.

Пневматичні бурильні молотки - перфоратори використовують для буріння шпурів у середніх і міцних грунтах. Буровий молоток працює за рахунок використання енергії стисненого повітря, одержуваного від компресора. Робочим органом бурильних молотків є бури (рис. 1.21), що складаються з голівки (коронки /, дробильної грунт, штанги 2 і хвостовика 5).

Розрізняють бури: суцільні, з загартованої головкою, голівкою, армованої пластинками твердого сплаву; зі знімною сталевої загартованої або посиленою твердими сплавами головкою.

В залежності від твердості та будови ґрунту застосовують голівки різних форм.

Шпури в грунтах середньої міцності і в'язкості глибиною 3-5 м бурят, як правило, ручними перфораторами і глибиною до 7-8 м - колонковыми.

Бурова пил, скопляющаяся на дні шпуру, заважає буріння, знижує продуктивність бура. Її видаляють, продуваючи шпур стисненим повітрям (сухе буріння )або промиваючи його водою (мокре буріння). При промиванні шпуру в процесі буріння міцних грунтів знижується опірність ґрунтів буріння, підвищується ступінь стійкості головки бура завдяки охолодженню її і зменшення ступеня тертя об стінки шпуру. При цьому збільшується продуктивність буріння до 30%.

Буріння шпурів электросверлами має перевагу перед бурильними молотками. Електросвердла не розчавлюють як бурильні молотки, а сколюють міцну породу при безперервному обертанні різця. Опір порід сколюванню в 12-18 разів менше, ніж роздавлюванню.

При бурінні на глибину 2-3 м застосовують буровий інструмент (рис. 1.22) лопатевий бур - щуп / або дволопатеве бур 2 для сипучих ґрунтів; змійовик 3 для в'язких грунтів. Більш глибокі шпури в сухих глинах, супісках і пісках проходять ложкою 4, навинчиваемой на шатун; в пливунах, насичених грунтах - ложкою 5, в скельних породах - з допомогою доліт 6, а в особливо міцних породах - коронками 7 із забитими внизу алмазами.

У сільському будівництві свердловини бурять поки в основному легкими пересувними буровими установками ударно-канатного буріння, характеристика яких представлена в табл. 1.8.

Вибухові роботи застосовують при розробці траншей і котлованів в скельних, міцних і мерзлих ґрунтах. Вибухи також застосовують у кар'єрах для розробки кам'яних будівельних матеріалів, для руйнування великих каменів-валунів, пнів, зносяться будівель на території будівництва.

Вибухові речовини (ВР) являють собою механічні суміші (амоній, порох, динаміт та ін) або хімічні сполуки (тол, гексоген, піроксилін, нітрогліцерин та ін).

Вибухові речовини поділяють на дві основні групи - метальні і бризантні (дроблять).

Метальні ВР мають невисоку швидкість вибухової розкладання - димний порох. Для цих ВВ характерним є фугасний (метальну) дію, що відбувається на деякій відстані від заряду.

Бризантні ВР мають високу вибухове перетворення, що відбувається з високими надзвуковими швидкостями - це динаміт, амоніти, тол та ін Для цих ВВ характерно дробящее дія вибуху в безпосередній близькості від заряду.

Є об'єднані ВВ, до яких відносяться динаміт-нітрогліцерин з інертним поглиначем, ягданит і т. д.

Дроблять ВР поділяються на: ініціювальні - володіють високою чутливістю; нормальної, підвищеної і зниженої потужності, що відрізняються значно меншою чутливістю до різного роду зовнішніх впливів. В будівництві застосовуються в основному дроблять СТ зниженою чутливості, які не реагують на коливання зовнішньої температури. Ці ВВ відносно безпечні у зверненні, мало реагують на удари, не загоряються від іскри і не чутливі до тертя.

В будівництві для вибухових робіт, як правило, використовують амоніти в порошкоподібному і в пресованому вигляді або в патронах масою 100-300 р. Для вибухів у мокрих місцях або у воді використовують динаміт. Зберігати амоніти необхідно в сухому місці при відповідній навколишнього температурі.

Властивості ВВ характеризують такі основні показники: об'єм газів вибуху (л/кг); температура вибуху (град); швидкість детонації (м/с); працездатність або фугасность, яка встановлюється розширенням свинцевої бомби і вимірюється в см3, бризантність (мм) чутливість до удару.

До засобів підривання належать капсулі-детонатори, електродетонатори, детонуючий шнур вогнепровідний шнур і засоби його займання, електрозапальники, детонаційне реле.

Для зберігання ВВ влаштовують спеціальні склади поза небезпечною зони дії вибуху, відстані від житлових і промислових будівель, огороджують огорожею, що забезпечують охорону і протипожежні засоби. При транспортуванні ВВ повинні дотримуватися вимоги, встановлені «Єдиними правилами безпеки при вибухових роботах».

Метод накладних зарядів полягає в розташуванні зарядів У на верхній або бічній поверхні об'єкта, що підривається. Рекомендується заряди прикривати дерном, піском або грунтом. Цей метод простий, не вимагає підготовчих робіт, електричної енергії стисненого повітря. Накладним зарядом можна дробити валуни, руйнувати конструкції, валити дерева та ін Цей метод малоэкономичен, так як відсутня основна умова отримання високої ефективності вибуху - висновок заряду в щільно зімкнуте простір, тому витрата ВВ при цьому методі збільшується приблизно в 10-12 разів. Для дроблення каменю накладним зарядом потрібно близько 2 кг ВР, а для дроблення шпуровим методом каменю того ж обсягу потрібно близько 0,2 кг ВВ і близько 0,7 м буріння. Накладні заряди підривають вогневим способом.

Метод шпурових зарядів полягає в розміщенні заряду ВР з забої шпуру. Цим методом дроблять великі камені, руйнують бетонні і залізобетонні конструкції, розробляють окремі ями, траншеї тощо Шпури бурять ручними перфораторами.

Метод свердловинних зарядів застосовують при підриванні масивів і для великого виходу рівномірно роздробленої породи, наприклад, у кар'єрах підривання нерудної - кам'яного матеріалу для потреб будівництва. Цей метод відрізняється від шпурового тільки великими розмірами свердловин - діаметри 75-300 мм і глибини до 30 м. Підривання одиночних зарядів ведуть вогневим способом, а групи зарядів - детонувальним шнуром або електричним способом.

Метод котлових зарядів використовують при підриванні міцних

порід, для яких потрібно заряд ВР значною величини, не

завжди вміщається в шпурі або свердловині раціональних разів

меров. У такому випадку доводиться збільшувати забій до образо

вання камери кулястої форми-котла для повного роз-.

роз заряду ВР. Забій збільшують шляхом декількох послі

вательных невеликих вибухів (простреливаиие шпуру або свердловин

жины) . Недолік цього методу - нерівномірне дроблення за

пологи.

Метод зарядів у рукавах застосовують при незначних обсяги обрушаемых порід і висоті уступів до 5-6 м, коли фортеця породи незначна або на підставі уступу залягає прошарок м'якої породи, допускає ручну розробку невеликих горизонтальних рукавів перетином 0,2X0,2-0,5X0,5 при відстані між рукавами 0,8--1,5 м.

Метод камерних зарядів застосовують при масових вибухах на викид і скидання в кар'єрах при проходці виїмок, спорудженні гребель, перемичок. Вибух на викид полягає у використанні спільного дії великих зарядів ВР, розташованих у взрываемом масиві відповідно з формою і розмірами необхідної виїмки. При цьому застосовують однорядне, дворядне і багаторядне розташування камерних зарядів, але не більше п'яти рядів зарядів ВР. Для розміщення зарядів ВР проходять шурфи або штольні та зарядні камери (мінні камери), в яких розміщують великі обсяги ВВ (до сотень тонн).

Показник дії вибуху. При вибуху на викид в грунті утворюється конусоподібний поглиблення, зване лійкою вибуху. Викинутий вибухом грунт під дією сили тяжіння падає частково назад в воронку і частково навколо неї.

У воронці вибуху розрізняють наступні елементи: радіус воронки вибуху або радіус руйнування г; лінія найменшого опору (л. в. с), що дорівнює найменшій відстані від центру заряду до найближчої вільної поверхні середовища h. Видиме дія вибуху прийнято характеризувати величиною n = r:h, званої показником дії вибуху. Цим показником характеризують також і самі заряди. Коли n - r:h=\, заряд називається зарядом нормального викиду і воронка вибуху - лійкою нормального викиду. При r:h>\ - відповідно заряд посиленого викиду і воронка посиленого викиду. Коли р: A<1, заряд зменшеного викиду і воронка помірного викиду. При р:/р«0,75, викид ґрунту не відбувається, а має місце тільки розпушування в обсязі воронки і деякий спучування на поверхні. Коли величина h значно більше р і до вільної поверхні середовища доходить тільки сфера струсу, заряд .. називається прострелочным. Вибір того чи іншого виду заряду залежить від цілей виробництва. При розробці виїмок застосовують заряди нормального, посиленого і зменшеного викиду. Заряди посиленого викиду на практиці в сільському будівництві бувають з показниками викиду, рівними 1,5; 2; 2,5; 3. Заряд розпушування застосовується при розробці кам'яних масивів в кар'єрах для отримання будівельного каменю, щебеню та при розпушуванні різних грунтів для подальшої розробки виїмок за допомогою землерийних машин. Прострелочные заряди застосовують для збільшення зарядного простору, тобто для освіти так званого котла, в який можна помістити потрібний великий заряд ВР.

За формою зарядів у підривається середовищі розрізняють заряди зосереджені (у вигляді куба або йому подібні) і подовжені (у вигляді циліндра або паралелепіпеда. Заряди можуть бути суцільні або неприрывные, коли маса ВВ не поділяється якими проміжками, і перериваним, коли маса ВВ складається з окремих частин, розділених проміжками, заповненими іншими матеріалами.

Ліквідація невзорвавшихся зарядів. Щоб встановити, всі чи заряди вибухнули, керівник підривних робіт оглядає місця вибухів зарядів через певний час після закінчення підривання. Наприклад, місце вибухів зарядів дозволяється оглядати не раніше ніж через 30 хв після вибуху. Невзорвавшиеся заряди через порушення вибухової мережі або з інших причин називають відмовою., а неповне руйнувань донної частини свердловини і шпурів склянками. Відмови і стакани ліквідують підриванням зарядів у шпурах і свердловинах, розташованих паралельно шпурам і свердловинах з отказавшими зарядами. Нові шпури розташовують від шпурів і свердловин з отказавшими зарядами на відстані 1 м, а нові свердловини - на відстані 3 м. В деяких випадках відмови свердловин ліквідують повторним вибухом або видаленням зарядів.

У випадках підозри на наявність відмовили камерних зарядів сумнівні місця огороджують сигналами і беруть під охорону. Потім, користуючись планом розташування зарядів, встановлюють точно відмовив заряд за допомогою інструментальної зйомки. Ліквідацію камерних зарядів доручають тільки особам технічного персоналу, мають право керівництва вибуховими роботами.

Техніка безпеки при виробництві бурових та вибухових робіт. Працівники та технічний персонал при виробництві бурових робіт повинні виконувати «Єдині правила безпеки при геологорозвідувальних роботах», затверджені Держгіртехнаглядом, а також правила і вимоги, викладені в III частини Сніп. При обсадке та витягнення обсадних труб, ліквідації аварій, а також при спуску і підйомі бурового інструменту, всі особи, які не зайняті на цих роботах, повинні бути видалені за межі робочої зони. Місця буріння в темний час доби слід висвітлювати.

При виробництві вибухових робіт дозволяється застосовувати тільки ті ВВ і засоби підривання, на які є стандарти або затверджені в установленому порядку технічні умови, а також журнальні постанови Держгіртехнагляду СРСР.

Підривні роботи виконують спеціалізовані організації за проектами, затвердженими у відповідних інстанціях. Вибухові роботи повинні виконуватися в строгому дотриманні «Єдиних правил безпеки при вибухових роботах».

До початку вибухових робіт визначають територію небезпечної зони, по її периметру встановлюють ясно видимі попереджувальні знаки (плакати), а в небезпечних місцях виставляють спеціальні пости.

До виробництва вибухових робіт допускають осіб, які мають відповідне посвідчення. Для укриття підривників і інженерно-технічного персоналу за межами небезпечної зони влаштовують бліндажі-притулку. Все, що працюють у небезпечній зоні, повинні' знати подаються сигнали.

    

 «Технологія і організація будівництва» Наступна сторінка >>>

 

Інші книги розділу: Ваш будинок: будівництво будинку, цегла, розчин, обшивка деревом, Благоустрій квартири Домоведення Обробка дерева (Столярні роботи) "Своїми руками"