Разработка траншей в мерзлых грунтах— одна из наиболее трудоемких земляных рябот. Ниже кратко описываются устройство и технология работ некоторых комплексных машин, разрабатывающих и удаляющих мерзлый грунт.
Роторный траншейный экскаватор может выкапывать траншею шириной 0,9—1,1 м и глубиной 1,8 м. Каждый ковш имеет от 2 до 4 зубьев (армированных сплавом ВК-8 или наплавленных сталинитом), которые расположены в ступенчато-шахматном порядке и имеют свою линию резания, а все линии в целом полностью перекрывают забой траншеи. Скалываемый зубьями на мелкие куски грунт попадает на ленточный транспортер и подается им на борт траншеи. Машина отрывает до 50—60 м траншеи в час при глубине промерзания грунта 0,7—0,8 м. Производительность машины 250— 300 м в смену, себестоимость машино-смены 30 руб., разработки — 20—30 коп. за 1 м3 мерзлого грунта, трудоемкость 0,0023— 0,0033 чел.-дн. на 1 л3 грунта.
Траншейный экскаватор ЭТУ-353 имеет сменное оборудование, которое состоит из верхней рамы, рабочего органа и гидравлического механизма, поднимающего и заглубляющего этот орган с принудительным напором. Рабочим органом является рама с ведущими и натяжными звездочками, огибаемая двумя замкнутыми цепями с державками и резцами на них. Резцы прорезают в мерзлом грунте канавки, а идущие сзади них резцы-клинья боковым распором скалывают остающиеся между канавками целики грунта, которые державками выносятся из траншеи. При этом срезается только 30% грунта, а остальные 70% скалываются, что снижает энергоемкость и уменьшает износ резцов. Цепное оборудование имеет следующие преимущества: экскаватор не только разрыхляет, но и выбрасывает грунт из траншеи в отвал, так его измельчая, что он может быть использован для обратной засыпки траншеи; работа производится открытым забоем, поэтому вмерзшие в грунт мелкие камни выламываются резцами, а крупные могут удаляться отбойным молотком, питаемым от установленного на экскаваторе пневмонасоса: цепное оборудование можно изготовить для рытья траншей глубиной до 3,5 м, тогда как фрезерное, роторное и другое применяется для траншей глубиной до 1,8 м.
Траншейный фрезерный кабелеукладчик ФКТПИ-25 предназначен для разработки траншей в мерзлых грунтах с одновременной укладкой в них кабеля и засыпкой. Рабочий орган машины штанговая фреза имеет 50—66 резцов, армированных пластинками сплава ВК.-8 или ВК-12 и прикрепленных к фрезе болтами. При помощи гидравлического цилиндра фреза из наклонного положения может — переходить в вертикальное и, вращаясь, постепенно врезаться в грунт при одновременном перемещении всей установки ходовым механизмом тягача со скоростью 150— 200 м/ч. Измельченный фрезой грунт выбирается ковшовым элеватором и укладывается транспортером за борт траншеи. Ширина отрываемых траншей 0,2—0,45 м и глубина 0,9—1,2 м. При дополнительном оснащении специальным прицепом машиной одновременно с рытьем траншеи можно укладывать в нее до двух кабелей, засыпать их и уплотнять грунт.
Разработка котлованов и траншей при устойчивых морозах более —10° без устройства креплений допускается, если откосы в грунте могут сохраняться до достаточного их промерзания, но с обязательным немедленным раскреплением по наступлении потепления. При наличии обнаженного незамерзшего подстилающего грунта или грунтовых вод возможно обрушение мерзлого грунта, поэтому необходимо устанавливать крепление.
Траншеи глубиной 3,5 м (в непесчаных и неводоносных грунтах) можно устраивать в виде тоннелей под мерзлым грунтом с выдачей талого грунта наверх через шахты, располагаемые по оси траншеи. При этом трассу траншеи очищают от снега для более глубокого промерзания грунта и образования надежного перекрытия тоннеля. Обратную засыпку тоннеля производят через шахты, особенно строго соблюдая правила охраны труда.
Глубокие траншеи до 0,75—1 м можно частично разрабатывать осенью и укладывать вынутый грунт на бровку с подветренной стороны по господствующему направлению ветров. Дно траншеи разрыхляют на 0,2—0,25 м и, если возможно, покрывают листьями или разрыхленной растительной землей слоем 0,1—0,15 м.
