Тяжелые, каменистые, а также мерзлые и скальные грунты разрыхляют для того, чтобы облегчить последующую работу землеройных машин. Рыхление осуществляют механическим способом — рыхлителями и взрывным способом.
Рыхлители используют для рыхления тяжелых грунтов и мягких известняков, глинистых сланцев, сцементированного гравия, песчаника, мерзлых грунтов, слежавшегося строительного мусора для последующей разработки землеройно-транспортными машинами, бульдозерами и скреперами. *
Рыхлители могут быть прицепными и навесными на гусеничных тяжелых тракторах и экскаваторах. Навесные рыхлители более маневренны и производительны; заглублению их рабочего органа способствует собственная масса базовой машины.
Рыхлитель (рис. 144, а) является навесным оборудованием к трактору /, смонтирован на раме 5 и имеет стойку 4, тягу стойки 2, оснащен зубьями 6, гидроцилиндрами 3 Подъема и опускания рамы.
В навесном оборудовании рыхлителя различают трехточечную (рис. 144,а) и четырехточечную (параллелограмную) (рис. 144,6) подвеску рабочего органа, состоящую из шарнирно-сочлененных тяг 4 и 7 с соединительными звеньями.
При трехточечной подвеске рабочий орган крепится либо с корпусом заднего моста (внутренней рамой), либо с лонжеронами тележек (внешней охватывающей гусеницей рамы). При четырехточечной подвеске рабочий орган крепится с внутренней рамой.
Трехточечная подвеска с внутренней рамой конструктивно проста и имеет сравнительно небольшую массу, но она снижает поперечную устойчивость машины л не обеспечивает постоянства угла резания зубьев. Трехточечная подвеска с внешней рамой улучшает боковую устойчивость машины. Четырехточечная (параллелограмная) подвеска рабочего органа обеспечивает постоянство угла резания как в начале, так и в конце заглубления.
Рис. 144. Рыхлитель
а — общий вид рыхлителя; б — общий вид рыхлителя-бульдозера
Рамы рыхлителей сваривают из листовой стали. В зависимости от схемы крепления на базовой машине рамы могут быть внутренними или внешними, охватывающими. Рамы имеют сквозные окна для установки одного или нескольких зубьев. Зуб рыхлителя состоит из стойки, наконечника и элементов крепления. Стойка зуба может быть прямой, полуизогнутой и изогнутой. Зубья с прямыми стойками могут хорошо работать на различных горных породах. Зубья с полуизогнутыми и изогнутыми стойками успешно работают на скальных породах пластинчатого строения и на слабых горных породах, а также на породах, не образующих больших кусков и плит.
Уменьшение лобового сопротивления стоек рыхлению обеспечивается заострением передней грани на угол 60°.
Зубья оснащают сменными наконечниками и закрепляют на стойке с помощью накладной планки или закладной чеки (штифта).
У большинства рыхлителей передняя часть базового трактора оснащается бульдозерным оборудованием 8 (см. рис. 144,6). Это позволяет уравновешивать трактор, улучшает условия работы ходовой части и позволяет как разрыхлять, так и убирать разрыхленный грунт. Машина с таким комбинированным оборудованием называется рыхлителем-бульдозером.
Глубина, обеспечиваемая рыхлителем общего назначения, может быть от 0,4 до 0,7 м и рыхлителем специального назначения — более 1 м.
Базовой машиной для рыхлителей и рыхлителей-бульдозеров, находящихся в эксплуатации, являются гусеничные тракторы мощностью 100, 132 и 184 кВт. Намечены к выпуску рыхлители мощностью до 368 кВт и более. Известны применяемые в зарубежной практике рыхлители мощностью до 650 кВт.
Технические требования к гусеничным рыхлителям установлены ГОСТ 7425 — 71.
Баровые машины. Грунты многолетнего промерзания разрыхляют методом нарезания щелей в двух взаимно перпендикулярных направлениях специальными машинами с рабочим органом в виде бесконечной цепи с зубьями (рис. 145, а) или дисковый фрезы (рис. 145,6) с последующей выемкой глыб грунта одноковшовыми экскаваторами.
Рис. 145. Машины для нарезки щелей в твердом и мерзлом грунте
а — двухбаровая машина; б — дискофрезерная машина; 1 — неподвижная рама; 2 — гидроцилиндры; 3 — фреза; 4 — резцы; 5 — грунтоподборщик; 6 — опорные лыжи; 7 — подвижная рама
При рыхлении грунта для последующей разработки траншей при промерзании до 1 м нарезают две продольные щели, после чего грунт глыбами отрывается ковшом экскаватора.
При рыхлении грунтов многолетнего промерзания и скальных грунтов взрывным способом бурят шпуры диаметром 60 — 120 мм, заряжают их взрывчатыми веществами (ВВ) и производят взрыв. При рытье в твердых грунтах траншей с рыхлением взрывами вместо
бурения шпуров также нарезают щели, в которые закладывают взрывчатые вещества.
Буровые машины для образования шпуров под взрывные работы описаны в главе XXVI «Машины и оборудование для буровых работ».
Гидромрлоты. В последнее время для разрыхления скальных грунтов и грунтов глубокого промерзания, разделки негабаритов стали применять гидромолоты, навешиваемое на стрелы экскаваторов. В полости гидромолота перемещается боек, подгоняемый давлением рабочей жидкости, который в конце Хода ударяет по рабочему долоту, производящему разрушение (см. рис. 176,6).