Введение к работе
Актуальность темы. Одним из самых распространенных и трудоемких видов работ при строительстве мелиоративных систем являются земляные работы, из которых 65,555 общей стоимости составляет сооружение каналов межхозяйственной и внутрихозяйственной сети, при этом длина каналов в земляном русле составляет 84,9% общей протяженности всех каналов. Работы по строительству мелиоративных каналов выполняются в сложных условиях: на заболоченных участках, в мерзлых и скальных грунтах. В этих условиях наиболее эффективно применять взрывной способ, превосходящий по производительности все остальные, как минимум, в два раза. Объем грунта разрабатываемого в мелиорации ежегодно при строительстве каналов с применением энергии Езрыва составляет 10...15 млл.м3. Однако, за последние 30 лет этот перспективный способ в области мелиоративного строительства практически не получил качественного развития. По-прежнему, как и тридцать лет назад на взрывных работах используется тяжелый ручной ТРУД- В технических проектах не выделяются объемы землякнх работ, которые наиболее целесообразно выполнять взрывным спосо- бои. До настоящего времени нет нормативных документов, учитывавшие специфику данного способа. Отсутствуют специальные средства механизации для укладки зарядов, исключающие применение тяжелого ручного труда и повышающие производительность работ. Нет изделий из взрывчатых материалов разработанных специально для использования в мелиоративном строительстве и учитыватах специфику работ в отрасли. Поэтому актуальной задачей является разработка технологии строительства мелиоративных кшалов взрывным способом, для реализации которой необходимо на основе научных исследований разработать комплекс машин и. механизмов для изготовления зарядов ВВ и укладка их в грунт. Создание такого комплекса машин, позволит повысить производительность труда в несколько раз, полностью исключить тяжелый ручяоЗ труд я сократить парк землеройной техники используемой в маля-оративнои строительство.
I
Цель работы. Разработать технологию строительства осушительных каналов с применением шланговых аарядов ЕВ. Исследования были направлены на решение следующих задач:
-
исследование действия взрыва шлангбвого заряда в разных грунтовых условиях;
-
исследование процесса формирования и выбор рациональных параметров шлангового заряда;
-
исследование технологических параметров укладки шланговых зарядов в грунт при различных способах укладки;
-
изготовление в промышленных условиях и испытание опытных парти!) шланговых зарядов ВВ на объектах мелиоративного строительства;
-
разработка, промышленные испытания укладчика шланговых зарядов и определение технологических параметров;
-
оценка экономической эффективности внедрения в производство разработанной технологии.
Методика исследований. Решение указанных задач осуществляли теоретически и экспериментально. В'процессе исследований основной упор был сделан на определение и изучение факторов, оказывающих влияние на повышение эффективности действия: взрыва шлангового заряда, уложенного в грунт горизонтально. Разработка технологии выполнена на основе технико-экономического анализа существующих способов строительства каналов взрывом с использованием различных взрывчатых материалов я средств механизации. Обоснование технологических параметров при строительстве каналов с применением шланговых зарядов базируется на аналитических расчетах; уточнение этих параметров проведено лабораторно-полевыми и производственными исследованиями. Лри экспериментальных исследованиях использовали методы физического моделирования, непосредственное измерение параметров полученных после взрыва выемов и прочностных показателей грунта и забойки зарядов, а также хронометрирование при определении технологических параметров. Обработку результатов экспериментальных исследований проводили с применением теории вероятности и математической статистики. Дня обеспечения объективного выбора контролируемых параметров технологического процесса использовали статистический метод планирования эксперимента. В работе испольвованн: принцип критического условна распространения детонации, рмработданнв аквд.Ю.Б.Харитонов; 2
оценка сопротивляемости пород разрушению по их основным свойствен - акад. В. В. Ржевского; теория детонации твердых БВ акад.Л.Д.Ландау.
Научная новизна. Теоретически и экспериментально обоснована технология строительства осушительных каналов с применением шланговых зарядов ВВ. Определены факторы, оказывающие влияние на эффективность действия взрыва шлангового заряда, уложенного в грунт горизонтально.
Получены зависимости для определения параметров канала в различных грунтовых условиях от параметров заряда и условий укладки его в грунт. Определены оптимальные технологические параметры. Установлены области рационального использования различных способов размещения в грунте зарядов.
Разработана методика расчета технологических параметров и определен типоразмерный ряд шланговых зарядов для строительства каналов в различных грунтовых условиях.
В диссертации защищаются следующие основные положения:
результаты теоретических л экспериментальных исследований, позволившие научно обосновать и разработать эффективную технологию строительства осушительных каналов с применением-шланговых зарядов ВВ;
методика расчета основных технологических параметроь строительства каналов с применением шланговых зарядов;
рекомендации по технологии и организации производства взрывных работ с механизированной укладкой в грунт шланговых зарядов.
Практическая ценность. Разработана технология строительства осушительных каналов с применением шланговых зарядов, обеспечивающая наибольшую производительность. Предлагаемая технология позволяет полностью исключать тяжелый ручной труд на взрывных работах, повысить их качество, снизить объём доработки канала после вгрнва на менее, чей в 2 раза и себестоимость работ на 10...15^ по сравнению о традиционной взрывной технологией строительства Для реализация предлагаемой технологии определена область оа рационального првювенвя, разработаны твхннчэсххв условия на шланговые гарях? я оборудование для укладки ях в грунт, которое (аарядн я оборудование) успешно пропил экспертизу по безопасности я все этапа производственных испытаний на объектах мелиоративного строительства в Нечерно-вемвой зоне РСФСР.
Методика расчета основных технологических параметров и реко^ мендации позволяют проектным и специализированным- строительны! организациям обоснованно выбирать рациональные комплексы маши и параметры шланговых зарядов в зависимости от геологических условий объекта и проектных параметров каналов.
Результаты теоретических и экспериментальных исследований использованы при составлении проектов производства взрывных работ для строительства каналов осушительных систем в Кировской в Свердловской областях. По результатам опытных работ средняя величина экономического эффекта- составила 187,2 руб. на 1000 м3 грунта разработанного взрывом.
Апробация работы и публикации. Основные положения диссертационной работы доложены на Всесоюзных научно-практических конференциях молодых ученых во ВНИИГиМ, в Москве, в 1987 и 1989 гг.; на семинарах руководящих работников отрасли по взрывным работам в Витебске и Саратове в 1989 "и 1990 гг.
Результаты исследований послужили основой при разработке технических условий шланговых зарядов и рабочего органа для укладки их в грунт бестраншейный способом.
По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ и получено авторское свидетельство на изобретение.
Объем работы. Диссертационная работа изложена на 228 страницах машинописного.текста и состоит из введения; четырех глав я общих выводов. В составе диссертации 52 рисунка, 26 таблиц, приложение на 44 страницах л список литоратуры, включающий 160 наименований, в том числе 12 зарубеіннх.
