Аналіз технології влаштування "стіни в ґрунті", впливу на неї глинистих розчинів та способів покращення властивостей розчинів. Розроблення методики формування комплекту машин та механізмів для копання траншеї, при використанні імпульсного глинозмішувача.
Аннотация к работе
Щорічні обсяги будівництва методом “стіна в ґрунті” в Україні постійно зростають, виходячи на світовий рівень, який, наприклад, у Франції та Японії складає більше 1 млн. м2. В свою чергу збільшення обсягів будівництва методом “стіна в ґрунті” вимагає підвищення його ефективності. Одним із обовязкових елементів технології влаштування “стіни в ґрунті” є прохідницький глинистий розчин, властивості та компонентний склад якого впливають на продуктивність землерийної техніки, комплект машин і механізмів, матеріалоємність і техніко-економічні показники технології. При цьому працемісткість приготування та забезпечення технологічного використання глинистого розчину досягає 25% від загальної працемісткості влаштування “стіни в ґрунті”, а собівартість глинистого розчину досягає 30% від її собівартості. Наукова новизна отриманих результатів полягає у виявлених закономірностях зміни продуктивності землерийної техніки, витрат на експлуатацію обладнання, собівартості влаштування траншеї в методі “стіна в ґрунті” від властивостей глинистого розчину приготовленого імпульсним глинозмішувачем, а також у встановлених залежностях параметрів технології приготування розчину від його густини та у закономірностях зміни властивостей розчину від тривалості його перемішування імпульсним глинозмішувачем.В першому розділі проаналізовано сучасну технологію влаштування “стіни в ґрунті” та вплив на неї прохідницьких глинистих розчинів, а також процес приготування розчинів в умовах будівельного майданчику та інші процеси, які супроводжують його технологічне застосування. Працемісткість виконання робіт у глинистому господарстві, яке забезпечує приготування глинистого розчину та його функціональне використання, коливається від 12 до 25% від загальної працемісткості виконання робіт методом “стіна в ґрунті”, витрати коштів на нього та розчин досягають 30% від загальної собівартості “стіни в ґрунті”. В результаті аналізу науково-технічних джерел було виявлено значний вплив властивостей глинистого розчину на технологію влаштування “стіни в ґрунті”; в залежності від яких змінюється: продуктивність землерийної техніки; необхідний комплект машин і механізмів; міцність та якість влаштованих конструкцій; техніко-економічні показники технології та ін. У другому розділі наведені результати експериментального дослідження закономірностей зміни технологічних показників глинистого розчину, в залежності від тривалості його перемішування імпульсним глинозмішувачем, які були визначені в інтервалах фіксованих густин: від 1,027 до 1,058 г/см3 (глинопорошок), від 1,045 до 1,115 г/см3 (грудкова глина з 1% кальцинованої соди). Досліджено, що для розчинів із глинопорошку тривалість перемішування при розбавлені повинна бути не менше 5 хвилин, а для розчинів із грудкової глини - 10 хвилин.Аналіз науково-технічних джерел показав: в технології влаштування “стіни в ґрунті” існує тенденція застосування високодисперсних глинистих розчинів із малою концентрацією глини, що позитивно впливає на показники копання траншеї; при прогнозуванні технології виконання робіт не враховується можлива зміна властивостей розчину протягом його експлуатації та вплив цих змін на технологічні процеси; приготування стабільних високодисперсних глинистих розчинів з густиною менше 1,03 г/см3 без застосування хімічних домішок існуючими розчинозмішувачами проблематичне, так як в сучасних апаратах не досягається достатній ступінь подрібнення глинистої сировини. Застосування гідравлічного імпульсного змішувача дозволить вирішити цю проблему, що підвищить ефективність методу “стіна в ґрунті” для чого необхідно провести відповідні наукові дослідження. Виявлено залежність технологічних показників (продуктивності землерийної техніки, витрат на експлуатацію обладнання, собівартості влаштування траншеї) від властивостей глинистого розчину, приготовленого імпульсним глинозмішувачем, для різних гідрологічних умов піщаних ґрунтів (рівень ґрунтових вод від 1,5 до 5,5 м) та геометрії траншеї (глибина траншеї від 8 до 25 м). Застосування імпульсного глинозмішувача в технології “стіна в ґрунті” дозволить у 82% випадків підвищити продуктивність копання траншеї до 20%, у 37% випадків зменшити кількісний склад машин і механізмів глинистого господарства, зменшити інтенсивність споживання розчину на 15…77%, зменшити собівартість влаштування траншеї до 69% у порівнянні із базовою технологією (при застосуванні швидкісного розчинозмішувача ПГР-5М). При впровадженні у виробництво дисертаційних розробок, досягнуто економію коштів у 8,2% від собівартості влаштування “стіни в ґрунті” традиційним методом та зменшено працемісткість робіт на 12,5%. стіна грунт глинистий траншея список опублікованих автором праць за темою дисертаціїМетоди приготування глиняних суспензій для “стіни в ґрунті” // Шляхи підвищення ефективності будівництва в умовах формування ринкових відносин. Приготування глинистого розчину гідравлічним імпульсним змішувачем для зведення “стіни в ґрунті” // Програма 59-ї науково-практичної конференції Київського нац
План
2. основний зміст
Вывод
1. Аналіз науково-технічних джерел показав: в технології влаштування “стіни в ґрунті” існує тенденція застосування високодисперсних глинистих розчинів із малою концентрацією глини, що позитивно впливає на показники копання траншеї; при прогнозуванні технології виконання робіт не враховується можлива зміна властивостей розчину протягом його експлуатації та вплив цих змін на технологічні процеси; приготування стабільних високодисперсних глинистих розчинів з густиною менше 1,03 г/см3 без застосування хімічних домішок існуючими розчинозмішувачами проблематичне, так як в сучасних апаратах не досягається достатній ступінь подрібнення глинистої сировини. Застосування гідравлічного імпульсного змішувача дозволить вирішити цю проблему, що підвищить ефективність методу “стіна в ґрунті” для чого необхідно провести відповідні наукові дослідження.
2. В лабораторних умовах досліджено закономірності зміни технологічних показників глинистого розчину від тривалості перемішування. Встановлено залежність граничної тривалості перемішування (при досягненні якої приріст показників менше 5%) від густини розчинів, запропоновані формули для їх визначення. Визначені залежності технічної продуктивності, енерговитрат та собівартості експлуатації розчинозмішувача від густини розчину.
3. Виявлено залежність технологічних показників (продуктивності землерийної техніки, витрат на експлуатацію обладнання, собівартості влаштування траншеї) від властивостей глинистого розчину, приготовленого імпульсним глинозмішувачем, для різних гідрологічних умов піщаних ґрунтів (рівень ґрунтових вод від 1,5 до 5,5 м) та геометрії траншеї (глибина траншеї від 8 до 25 м).
4. Розроблена методика підвищення ефективності методу “стіна в ґрунті” за рахунок запропонованих високопродуктивних способів використання імпульсного глинозмішувача та розроблених його модифікацій і раціонального формування комплекту машин і механізмів в глинистому господарстві.
5. Застосування імпульсного глинозмішувача в технології “стіна в ґрунті” дозволить у 82% випадків підвищити продуктивність копання траншеї до 20%, у 37% випадків зменшити кількісний склад машин і механізмів глинистого господарства, зменшити інтенсивність споживання розчину на 15…77%, зменшити собівартість влаштування траншеї до 69% у порівнянні із базовою технологією (при застосуванні швидкісного розчинозмішувача ПГР-5М). Цьому сприяє підвищення технологічних показників глинистих розчинів (умовної вязкості - до 47%, статичної напруги зсуву - до 7 раз, пластичної вязкості - до 4 раз, динамічної напруги зсуву - до 4 раз) та зниження їх водовіддачі до 34%, а також підвищення продуктивності до 40% та зменшення собівартості експлуатації розчинозмішувача до 20%.
6. При впровадженні у виробництво дисертаційних розробок, досягнуто економію коштів у 8,2% від собівартості влаштування “стіни в ґрунті” традиційним методом та зменшено працемісткість робіт на 12,5%. стіна грунт глинистий траншея список опублікованих автором праць за темою дисертації
Статті у фахових виданнях, що входять до Переліку ВАК України
1. Махиня О.М. Технологічне використання глинястого господарства при зведенні “стіни в ґрунті” // Шляхи підвищення ефективності будівництва в умовах формування ринкових відносин. - Київ: КДТУБА. - 1998. - №3. - С. 176-177.
2. Терновий В.І., Корчинський О.А., Махиня О.М., Матюшкін М.В. Технологія приготування глинястих суспензій гідравлічним імпульсним змішувачем // Шляхи підвищення ефективності будівництва в умовах формування ринкових відносин. - К.: КНУБА, 1999. - №5. - С. 132-138.
4. Терновий В.І., Махиня О.М. Дослідження продуктивності та енерговитрат гідравлічно-імпульсного змішувача, при приготуванні глинистих суспензій // Шляхи підвищення ефективності будівництва в умовах формування ринкових відносин. - К.: КНУБА, 2001. - №9. - С. 198-203.
5. Махиня О.М. Дослідження технологічних параметрів процесу приготування глинистих суспензій гідравлічно-імпульсним методом // Нові технології в будівництві. - К.: НДІБВ, 2001 - №2. - С. 24-27.
6. Махиня О.М. Зменшення собівартості суспензії для технології “стіна в ґрунті” при застосуванні гідравлічного імпульсного змішувача // Строительное производство. - К.: НДІБВ, 2001. - №. 42. - С. 16-20.
7. Махиня О.М. Аналіз ефективності використання розчинозмішувачів та диспергаторів в технології “стіна в ґрунті” // Нові технології в будівництві. - К.: НДІБВ, 2002 - №4. - С. 40-44.
8. Махиня О.М. Застосування гідравлічного імпульсного змішувача в методі “стіна в ґрунті” // Строительство и техногенная безопасность. - Сімферополь: КАПКС, 2002. - №7. - С. 207-212.