Вечная мерзлота — это верхняя часть земной коры, температура которой более двух лет (и до нескольких тысячелетий) не поднимается выше 0 °C. Глубина вечной мерзлоты может превышать 500 м, а в горах — до 1500 м.
Нужно понимать, что к вечной мерзлоте может относиться как мерзлая почва, так и скальные породы.
В России зона вечной мерзлоты занимает 60–65% территории: от Кольского полуострова на восток почти по Северному полярному кругу до Урала, далее на восток и на юг, за исключением юга Камчатки, острова Сахалин, Приморья и еще некоторых районов.
Задачи спецтехники в вечной мерзлоте
Бюджет РФ только по официальной статистике за 2022 год на 42% был сформирован из нефтегазовых доходов. С учетом различных налогов от сопредельных областей по оценкам экономических аналитиков этот процент еще выше и достиг 60%. Существенный вклад в структуру доходов нашей страны добавляет добыча прочих, не нефтегазовых полезных ископаемых.
Если открыть карту полезных ископаемых России, то мы увидим, что основные месторождения приходятся на зону вечной мерзлоты.
Таким образом, крупнейшие майнинговые компании России ведут добычу полезных ископаемых в вечной мерзлоте. Всё строительство, обеспечивающее функционирование этих добывающих компаний, также ведется в сложных условиях, для которых существуют особые требования.
Чтобы гражданские или промышленные строения не нагревали грунт и фундамент не оседал, их ставят на железобетонные сваи, оставляя между землей и зданием пространство для вентиляции.
Строительство и добыча полезных ископаемых традиционно не может обойтись без спецтехники и навесного оборудования.
- Масса базовой машины, т 36-46
- Диаметр рабочего инструмента, мм 160
- Масса базовой машины, т 32-40
- Масса виброрыхлителя (вкл. верхний кронштейн), кг 4 200
- Масса виброрыхлителя (без верхнего кронштейна), кг 3 600
- Масса базовой машины, т 2-4
- Номинальная мощность, кВт 18
- Масса, кг 130
Виды навесного оборудования, применяемого в вечной мерзлоте
1. Гидромолот
Гидромолот — наиболее универсальное навесное оборудование, которое поможет вам справиться с разработкой мерзлого грунта. Для работы в сложных условиях вечной мерзлоты чаще используют мембранные гидромолоты. В ГК «Традиция» они представлены под брендом HammerMaster.
Данные гидромолоты обладают постоянной высокой энергией удара за счет герметичного пневмогидроаккумулятора (ПГА). Благодаря этому им не требуется периодическая проверка и дозаправка азотом. Кроме того, HammerMaster не требуют сильного прижатия, то есть оператор тратит меньше времени на позиционирование. Сила удара мембранного молота не ослабевает со временем, ему не нужна регулярная дозаправка, а значит, меньше времени тратится на техническое обслуживание и больше — на работу.
2. Виброрыхлитель
В регионах с вечной мерзлотой виброрыхлители применяют для двух основных задач: вскрышные работы и прокладка траншей. Для оборудования в целом обе задачи схожи — это рыхление породы под собой по траектории, аналогичной работе ковша. Применяют виброрыхлители в случае, если скальные ковши не берут материал. При этом, как правило, виброрыхлители в несколько раз эффективнее гидромолотов. Виброриппер откалывает целый пласт породы под собой не столько ударом, сколько вибрацией. Кроме того, это достаточно неприхотливое оборудование, требующее минимального обслуживания. Его не нужно позиционировать перпендикулярно материалу, как в случае с гидромолотом.
Эксплуатационные затраты также существенно ниже.
3. Мегарыхлитель
Задачи по рыхлению грунта можно решить и с помощью мегарыхлителя — специального рабочего оборудования.
Мега рыхлитель (или рукоять-рыхлитель MEGA RIPPER) представляет собой комплект из укороченной стрелы, усиленного гидроцилиндра и рукояти-рыхлителя со сменной коронкой. Устанавливается на экскаваторы массой от 30 тонн вместо стандартного рабочего оборудования на штатные места крепления стрелы к поворотной платформе экскаватора. Мегарыхлители применяются для рыхления мерзлых грунтов, скальных пород мягкой и средней крепости, таких как сланец, песчаник, выветренный известняк и т.д.
Конструкционные особенности мегарыхлителей для экскаваторов обеспечивают высокую производительность. Например, при выполнении вскрышных работ на открытых разработках месторождений полезных ископаемых, где объем вскрышной породы может достигать 90% от общего объема перерабатываемого грунта. Или при рытье траншей под магистральные нефте- и газопроводы в Арктической зоне большой протяженности.
На сегодняшний день для таких видов работ привлекаются бульдозеры тяжёлого класса, оснащенные рыхлителями, которые относятся к дополнительному виду оборудования. Применение на таких объектах экскаваторов с мегарыхлителями позволяет отказаться от использования бульдозеров, повысив производительность и снизив затраты.
4. Роторная фреза
Там, где прекращает работать ковш, самое эффективное решение по прокладке траншеи — роторная фреза. Роторные фрезы HammerMaster могут нарезать траншеи шириной от 100 до 2000 мм за один проход как в мягких породах, так и в скале и армированном бетоне. Форма траншеи, полученной гидромолотом, виброрыхлителем или мегарыхлителем, — трапеция с рваными поверхностями, нуждающимися в доработке, а значит, оператор тратит лишнее время на дополнительные операции. Боковые поверхности и дно траншеи после прохода фрезы не нужно дорабатывать.
Выгребать отфрезерованный материал ковшом намного быстрее и удобнее, чем после работы остальным навесным оборудованием. Кроме того, фреза может обойти любые по конфигурации коммуникации, находящиеся на траектории траншеи.
Но даже если исходный материал слишком прочный для работы роторной фрезы, она незаменима для выравнивания дна траншеи в соответствии с проектом. Быстро и легко фрезы дорабатывают стенки и основание траншеи до нужных параметров. Ими же можно формировать подушку под трубу.
5. Роторный ковш
Роторный ковш — это гидравлическое оборудование с двумя, тремя и четырьмя валами, вращающимися в одном направлении.
На валах смонтированы сменные ножи различной конфигурации, предназначенные для сортировки или дробления материала. На корпусе установлены скребки для очистки рабочих поверхностей, поэтому ножи роторов всегда остаются незамазанными и пригодными для эксплуатации на самых сложных для сортировки горных породах. Мощные гидромоторы, сменные ножи, усиленная и продуманная конструкция корпуса делают это оборудование подходящим для эксплуатации в тяжелых условиях, на крупном и абразивном материале.
Основные области применения роторных ковшей HammerMaster — это сортировка руды и скальных пород в карьерах, дробление и сортировка мерзлого грунта для обратной засыпки траншей.
При прокладке трубопроводов в скальных, гравийно-галечниковых и щебенистых породах требуется организация слоя из мягких грунтов толщиной не менее 10 см. Изоляционные покрытия труб также должны быть защищены аналогичным грунтом на толщину 20 см выше трубы. Именно для создания подушки под трубу и обратной засыпки мягким грунтом применяют роторные ковши HammerMaster. Они способны просеять и в ряде случаев передробить извлеченный из траншеи материал, обеспечив необходимую крупность фракции. В некоторых случаях можно отказаться от транспортировки на объект песка из удаленных карьеров, разрабатываемых зачастую специально под строительство трубопровода.
6. Гидровращатель
Основная работа для гидровращателей в мерзлых грунтах — это завинчивание винтовых свай. Учитывая, что эти работы проходят на породах от вечной мерзлоты болотистой тундры до скальных грунтов, требования к сваям тоже разные — длина, диаметр основания и лопастей, а также их количество. В случаях, когда допускается лидерное бурение, гидровращатель должен уметь и бурить, и завинчивать сваи — в нашей компании это модели Delta RD50, RD50max, RD80, RD120. Если грунты такие, что лидерное бурение исключено, а диаметр свай от 325 мм и глубина более 6 — 8 метров, то и вращатель должен иметь большой крутящий момент, передающийся малым количеством оборотов выходного вала — речь о сваекруте Delta RD150.
7. Клык-рыхлитель
Один из способов предварительного разрыхления мерзлого грунта — использование однозубого клыка рыхлителя. Самыми популярными моделями для работ в условиях вечной мерзлоты являются рыхлители Impulse RS-20 и RS-30. На рыхлитель установлена сменная коронка, а для дополнительной защиты от износа на ребре может быть смонтирован съемный протектор. Также рыхлители могут использоваться в карьерах при вскрышных работах непрочных осадочных пород, таких как конгломераты.
Использование однозубых рыхлителей является одним из самых бюджетных решений.
Применение ковшей-рыхлителей в условиях вечной мерзлоты востребовано при рытье траншей или копании небольших котлованов. Популярные модели для полноповоротных экскаваторов — Impulse RB-20-900-0,73 и Impulse RB-30-1000-1,1. Особенностью конструкции является выдвинутый вперед центральный зуб, с усиливающим всю конструкцию толстым центральным ребром. Такая конструкция позволяет одновременно разрыхлять грунт и производить его выемку. В таком случае не требуется применения двух единиц техники, когда один экскаватор осуществляет рыхление грунта, а другой с ковшом осуществляет выемку. Повышенная абразивность мерзлого грунта требует использования в ковшах-рыхлителях высокопрочных и износостойких сталей.
8. Вибропогружатель
Вибропогружатели — это востребованное оборудование для установки свай в различных видах грунта, которое отличается низким уровнем шума, высокой эффективностью и сниженной стоимостью владения. ГК «Традиция» производит широкий ассортимент вибропогружателей для любой спецтехники: гидравлические вибропогружатели для экскаватора и электрические — для крана.
Отдельно стоит отметить достоинства наклонно-поворотной модели вибропогружателя. Механизм гидравлической ротации на 360° усилен механизмом поворота захвата на 90°, а значит, можно легче и быстрее манипулировать захваченным элементом для погружения, а также поднимать его прямо с земли. Это существенно ускоряет рабочий процесс!
9. Дробильный ковш
Районы вечной мерзлоты в нашей стране — это еще и труднодоступные территории, где сложно организовывать логистику, строить дробильно-сортировочные комплексы. Зачастую для нужд стройки проще, быстрее, дешевле и экономически целесообразнее привезти экскаватор и навесить на него дробильный ковш HammerMaster, предназначенный для дробления в сравнительно небольших объемах достаточно крепких пород. Готовый материал — это щебень, который может применяться для отсыпки дорог в вечной мерзлоте, засыпки котлованов и траншей. Щековые дробильные ковши позволяют настраивать крупность щебня. Одна и та же единица оборудования может произвести материал как 0-20 мм, так и, например, 0-120 мм. Всё зависит от задач.
Смежная задача для дробильных ковшей — это утилизация и рециклинг.
Грунт, извлеченный из траншей и котлованов, не всегда рентабельно вывозить со строительного объекта. Его проще передробить и использовать как инертный материал для подсобных работ.
10. Квик-каплер
Уменьшить количество используемой техники на объекте позволит применение квик-каплеров, которые сокращают время замены навесного оборудования до 2-3 минут.
Гидравлические быстросъемные соединения на экскаваторах обеспечивают несколько ключевых преимуществ. Оператор остается в кабине при смене оборудования, что делает процесс безопасным и занимает всего несколько секунд. Квик-каплер также позволяет легко переключаться между различными видами оборудования, делая экскаватор универсальным для разных операций. Использование быстросъема на экскаваторе предотвращает использование оборудования не по назначению и увеличивает срок его службы.
Гидравлические быстросъемные устройства совместимы с любыми гидравлическими экскаваторами, обеспечивая простоту установки и совместимость с любым оборудованием.
Статья была полезной?
Если после данного обзора у вас все же остались вопросы, недостающую информацию вы всегда можете получить у менеджеров Группы компаний «Традиция».
Задать вопрос специалисту
Если у вас все же остались вопросы, недостающую информацию вы всегда можете получить у менеджеров Группы компаний «Традиция»
