Рис. 8.6. Классификация навесных рыхлителей

В зимнее время земляные работы выполняют следующими способами: предохранением грунта от глубокого промерзания (утеплением древесными опилками и стружкой, торфом, пенопластом, вспахиванием и боронованием), оттаиванием (с использованием огня, теплой воды, пара, электроэнергии), буровзрывным и механическим. Разрыхленный взрывом грунт убирают экскаваторами или бульдозерами.

Наименее энергоемкими и наиболее универсальными остаются механические способы: рыхление грунта навешанными на тракторы и экскаваторы рыхлителями — зубьями; скалывание грунта ударами клин-молотов; вырезание грунта барами, фрезами, ковшами экскаваторов непрерывного действия; разработка грунта комбинированными методами — виброударным, вибростатическим. При этом в разработке мерзлых грунтов использование различных способов распределяется примерно так: навесными рыхлителями статического действия — 12,5%, с помощью клин-молотов — 55%, буровыми, дискофрезерными машинами и роторными экскаваторами — 17%, взрывом — 9%, оттаиванием — 3,5%.

Стоимость разработки мерзлых грунтов с применением рыхлителей в два-три раза ниже по сравнению с буровзрывным способом.

Их рабочее оборудование делят на два вида: падающее, внедряемое в грунт под действием собственного веса (рис. 8.7, а, б, в) и забиваемое (рис. 8.7, г).

Наиболее простые падающие рабочие органы конусообразной, пирамидальной или клиновидной формы клин-молот и шар-молот массой 0,5—4 т подвешивают на подъемных канатах экскаваторов, оборудованных стрелой драглайна или прямой лопатой, а также гусеничных кранов и сбрасывают с высоты 5-8 м.

Рис. 8.7: Оборудование ударного действия:
а — свободно подвешенный клин-молот; б — падающий клин-молот с направляющей; в — падающий рабочий орган с направляющей и следящим устройством; г — забиваемый клин

Простота устройства обеспечила широкое применение клин-молотов, однако с переходом большинства моделей экскаваторов на гидравлический привод клин-молоты вытесняются гидромолотами. Недостатки экскаваторов и кранов с клин-молотами и шар-молотами — частые поломки машин из-за больших динамических нагрузок и интенсивное изнашивание канатов.

Конструкции, в которых падающий рабочий орган перемещается по направляющей штанге или раме (см. рис. 8.7, б, в), обеспечивают более точное падение в заданное место, что особенно важно при разрушении грунта сколом. Наиболее совершенная конструкция клин-молотов с направляющими снабжена следящим устройством (см. рис. 8.7, в), которое позволяет направляющей отклоняться от базовой машины с фиксацией промежуточных положений. Это дает возможность наносить удары точно в то место, из которого извлекается клин. Падающие рабочие органы со следящим устройством навешивают на гусеничные тракторы и пневмоколесные экскаваторы.

К оборудованию с забивным рабочим органом относят дизельные молоты с клином, гидромолоты и экскаваторные ковши активного действия.

Широкое применение находят гидромолоты, навешиваемые в качестве сменного оборудования на экскаваторы с гидравлическим приводом. Ими можно разрушать мерзлые и скальные грунты, взламывать бетонные покрытия и фундаменты, дробить негабаритные куски породы в карьерах, уплотнять насыпи в стесненных условиях.