Разработка грунта бестраншейным методом

Бестраншейный метод предусматривает устройство подземных выработок непосредственно в грунте, т. е. без его вскрытия. Бестраншейный метод реализуется в основном способами прокола, продавливания и горизонтального бурения.

1).Прокол-образование отверстий за счет радиального уплот­нения фунта при вдавливании в него трубы с коническим нако­нечником, приваренным к ее торцу. Метод допускает прокалывание в хорошо сжимаемых фунтах отверстия для труб диаметром 100...400 мм на глубине более 3 м при длине проходки до 60 м.

2).Продавливаниепри­меняют для прокладки стальных труб диаметром 500... 1800 мм и длиной до 80 м. Установка состоит из рамы с одним или не­сколькими домкратами, которые передают усилие на торец трубы через на­деваемый на него нажим­ной фланец. Другой конец трубы снабжен ножевым кольцом большого диаметра для уменьшения сопротивления грунта. Грунт удаляют вручную шнеками, размывают водой. Трубы используют часто как футляры для размещения в них основных трубопроводов. Скорость проходки не превышает 3 м в смену.

3).Горизонтальное бурениеприменяют для прокладки в глинистых грунтах трубоп­роводов диаметром 800... 1000 мм на длину 80... 100 м. Конец трубы снабжают режущей коронкой увеличенного диаметра, труба при­водится во вращение от мотора, установленного на бровке кот­лована.

СПОСОБЫ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТОВ

Искусственное закрепление грунтов представляет собой совокупность воздействий, в рез-те к-рых повышается прочность грунта; он становится неразмываемым, а в некоторых случаях и водонепроницаемым.

Закрепление грунтов применяют для создании вокруг разрабатываемых выемок водонепроницаемых завес или повышения несущей способности грунтовых оснований. В зависимости от физико-механич. св-в грунта, его сост-я, требуемой степени и назначения закрепления применяют замораживание, цементацию, битумизацию, хим., термич., электрич., электрохим. и др. способы иск-ного закрепления грунтов.

1).Замораживание грунтов применяют в сильно водонасыщенных грунтах (плывунах) при разработке глубоких выемок. Для этого по периметру котлована погружают замораживающие колонки из труб, соединенных м/у собой трубопр-дом, по к-рому нагнетают спец. жидкость — рассол (растворы солей с низкой температурой замерзания), охлажденный холодильной установкой до —20... —25°С. Рассол в холодильной установке охлаждают так называемыми хладоагентами-аммиак, реже углекислота.

Рассол поступает во внутреннюю трубу, а в нижней части колонки переходит в наружную трубу, по которой поднимается вверх, после чего направляется к следующей колонке. Окружающий грунт замерзает концентрическими цилиндрами с постепенно увеличивающимися диаметрами. Эти цилиндры смерзаются в сплошную стенку мерзлого грунта, которая выполняет функцию конструкции ограждения временной выемки.

2).Цементация и битумизация заключаются в инъецировании соотв-но цементного раствора или разогретых битумов. Их применяют для пористых грунтов с высоким коэффициентом фильтрации, а также трещиноватых скальных пород.

3).Хим. способом закрепляют песчаные и лёссовые грунты посредством нагнетания в них через инъекторы хим. растворов. Хим. способ м. б. двух- и однорастворный.

Двухрастворное закрепление заключается в последовательном нагнетании в грунт сначала водного раствора силиката натрия, а затем хлористого кальция. Растворы вступают в реакцию и образуют гель кремниевой кислоты, который обволакивает зерна грунта и, твердея, связывает их в монолит. Этот способ применяют в достаточно хорошо дренирующих грунтах.

Однорастворное закрепление (смесь силиката натрия и отвердителя) применяют для слабодренирующих грунтов.

Раствор при хим. закреплении нагнетают специальными трубами-инъекторами.

4).Термич. закрепление применяют для лёссовых грунтов. Оно реализуется в результате обжига раскаленными газами, нагнетаемыми ч/з скважину в поры грунта. Газы образуются при сжигании жидкого или газообразного топлива, подаваемого в толщу грунта вместе с воздухом ч/з жаропрочные трубы в заранее пробуренную скважину.

5).Электрич. способом закрепляют влажные глинистые грунты. Заключается он в использовании эффекта электроосмоса, для чего ч/з грунт пропускают постоянный электрический ток. При этом глина осушается, сильно уплотняется и теряет способность к пучению.

6).Электрохим. способ отличается от предыдущего тем, что одновременно с электрич. током в грунт вводят ч/з трубу, являющуюся катодом и служащую инъектором, растворы хим. добавок, увеличивающие проводимость тока. Благодаря этому интенсивность пр-сса закрепления грунта возрастает.