Землесосные установки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Курганская государственная сельскохозяйственная академия имени Т.С. Мальцева»

Факультет промышленного и гражданского строительства

Кафедра промышленного и гражданского строительства

Контрольная работа

Направление подготовки 08.03.01 - Строительство

Профиль - Промышленное и гражданское строительство

Квалификация - Бакалавр

Преподаватель В.З. Гибадуллин

Обучающийся О.В. Пономаренко

Лесниково 2019



Типология

По способу забора и перемещения грунта земснаряды подразделяют на:

Землесосный снаряд -- извлекающие и перекачивающие грунт в виде пульпы с применением грунтового насоса, наиболее распространенный тип земснарядов применяемый на I--IV классах грунтов;

Землечерпальные -- являющиеся разновидностью экскаваторов, поднимающие и перемещающие грунт посредством ковшей или черпаков. Используются на твердых грунтах V--VI класса, где эффективность землесосных земснарядов не дает необходимой производительности. В свою очередь землечерпальные снаряды подразделяются на:

Одночерпаковые штанговые, представляющие собой одноковшовый экскаватор, установленный на понтоне.

Одночерпаковые грейферные, представляющие собой подъемный кран, оборудованный грейфером.

Многочерпаковые, представляющие собой машину непрерывного действия, с черпаками, закрепленными на бесконечной цепи, натянутой между двумя барабанами .

Многочерпаковый снаряд

По способу транспортировки грунта земснаряды подразделяются на:

Рефулерный -- транспортировка грунта осуществляется при помощи плавучего пульпопровода. Наиболее экономически эффективный метода транспортировки пульпы. При необходимости транспортировки на значительные расстояния применяются дополнительные Бустерные станции.

Шаландовый -- транспортировка грунта осуществляется шаландами -- специальными судами, принимающими грунт в трюм и отвозящими его к месту размещения.

Самоотвозный -- грунт принимается земснарядом в собственный трюм и отвозится к месту свалки.

С гидромониторным выбросом пульпы. Используется данный способ при работах на устьевых участках рек и на водохранилищах с частым волнением, наиболее широкое применение получил при гидронамыве в условиях морских вод.

По методу рабочих перемещений

Самоходные

Несамоходные -- использующие папильонажные лебедки и якоря или свайный ход.

ковшовый плавучий землесосный снаряд

Классификация земснарядов

Подводные земляные работы при трубопроводном строительстве выполняются как дноуглубительной техникой общего назначения (земснарядами), так и различными спецмашинами.

Земснаряды классифицируются по следующим основным признакам:

1. по способу отделения грунта от дна и его подъема над уровнем воды;

2. по способу транспортирования извлекаемого грунта от снаряда к месту отвала;

3. по средствам перемещения снаряда при грунтозаборе;

4. по способу передвижения снаряда с одного участка работ на другой;

5. по производительности;

6. по роду энергетической установки;

7. по району выполнения дноуглубительных работ.

По способу отделения грунта от дна и его подъема над уровнем воды дноуглубительные снаряды подразделяются на снаряды с гидравлическим способом отделения и подъема грунта, называемые землесосами, снаряды с механическо-гидравлическим способом отделения и подъема грунта (землесосы с механическим или механическо-гидравлическим способом разрыхления грунта), снаряды с механическим способом отделения и подъема грунта (многоковшовые и одноковшовые).

По способу транспортирования извлекаемого грунта от снаряда к месту отвала дноуглубительные снаряды подразделяются на рефулерные, трюмные, шаландовые, рефулерно-шаландовые, длиннолотковые и транспортерные.

Рефулерные снаряды транспортируют грунт по грунтопроводу к месту подводного или берегового отвала.

Трюмные снаряды транспортируют грунт к месту отвала в грунтовом трюме, который разгружается на месте свалки или через разгрузочные отверстия в днище трюма собственной грунтонасосной установкой.

Шаландовые снаряды погружают грунт в трюм шаланд, которые своим ходом или на буксире транспортируют грунт к месту отвала.

Рефулерно-шаландовые снаряды могут транспортировать грунт от снаряда рефулерным и шаландовым способом,

Длиннолотковые снаряды транспортируют грунт к месту отвала по длинному наклонному лотку, куда для улучшения перемещения грунта подается вода.

По средствам перемещения снаряда при грунтозаборе различают якорные, свайно-якорные снаряды, перемещаемые собственной гребной установкой.

Для перемещения якорные снаряды оборудуются рабочими якорями, якорными канатами и оперативными лебедками. Якорь завозят на определенное расстояние и при помощи канатов и лебедок снаряд перемещается в нужном направлении.

Свайно-якорные снаряды кроме рабочих якорей имеют также свайные аппараты.

По способу передвижения с одного участка работ на другой снаряды подразделяют на самоходные и перемещаемые буксирами.

По производительности различают снаряды малой, средней и большой производительности; по роду энергетической установки (приводящей в движение снаряд)--паровые, дизельные, дизель-электрические, дизель-гидравлические, газотурбинные и электрические дноуглубительные снаряды; по району выполнения дноуглубительных работ -- снаряды морского и речного типов. Морские земснаряды отличаются от речных конструкцией корпуса и лучшей остойчивостью, позволяющей выполнять работы в условиях волнения .

Разработка траншей землесосными снарядами

Землесосные снаряды целесообразно применять на несвязных грунтах небольшой крупности (песках и мелком гравии): Принцип работы землесосов по извлечению грунта со дна акватории заключается в отсасывании со дна акватории смеси частиц грунта с водой, называемой пульпой. Схема землесосного снаряда показана на рис. 1.Основной рабочий орган землесоса центробежный насос, создающий вакуум и всасывающий пульпу через грунтозаборное устройство (сосун) 1. Сосун может изменять свое положение (опускаться или подниматься) при помощи подъемного устройства. По сосуну пульпа поступает в грунтовый насос 3, который подает ее в напорный грунтопровод 4. Глубина всасывания современных землесосных установок изменяется от 2--3 до 40--50 м, а производительность -- 80--3000 м3/ч. Сосуды закрываются решеткой для предотвращения попадания больших камней либо длинных предметов, которые могут повредить рабочее колесо центробежного насоса. Современные землесосные снаряды имеют специальные гидравлические, механические и комбинированные устройства для разрыхления грунта. Для разработки плотных несвязных и связных грунтов конструкции всасывающих устройств оснащаются механическими разрыхлителями грунта -- фрезерными и роторно-ковшовыми.



Рис. 1. Принципиальная схема землесосного снаряда: 1 -- грунтозаборное устройство; 2 -- всасывающий трубопровод; 3 -- грунтовый насос; 4 -- напорный грунтопровод; 5 -- устройство для рабочих перемещений; 6 -- корпус

Для легкоразмываемых грунтов целесообразно использовать гидравлические разрыхлители, которые обеспечивают подачу в сосун пульпы с более высоким содержанием грунта.

Гидравлические разрыхлители делятся на три типа: размывающие грунт, размывающие и подгоняющие грунт к сосуну и гидродиффузионные.

Наиболее эффективны разрыхлители гидродиффузионного действия, они обеспечивают консистенцию пульпы до 30--40%.

К комбинированным рыхлителям относятся фрезерно-гидравлические. Эти рыхлители значительно повышают производительность землесосов и расширяют область их применения. Фрезерно-гидравлический рыхлитель состоит из фрезы и системы гидравлических насадок, одна из которых (лобовая насадка) предназначена для разрыхления грунта в передней части забоя, а остальные насадки находятся на ножах фрезы и предназначены для смыва грунта с ножей фрезы, разрыхления и подгонки его к сосуну.

С увеличением глубины разработки подводного грунта производительность землесосных снарядов значительно сокращается. Повышение производительности землесосных снарядов достигается применением эжектирующих устройств на всасывающей линии землесоса.

Для разработки подводных траншей можно использовать землесосы-эрлифты.

Принцип действия эрлифта основан на том, что сжатый воздух, поступая через форсунку в нижний конец трубы, опущенной в воду, смешивается с водой и образует водно-воздушную смесь, плотность которой ниже плотности окружающей воды. Вследствие разности плотностей и давления воды водно-воздушная смесь поднимается вверх. Если нижний конец трубы соединить с грунтоприемником и приблизить к грунту, то вместе с водой начинает поступать в трубу и грунт. У эрлифт- ного землесоса с увеличением диаметра грунтопровода и глубины извлечения грунта повышается производительность. Основное преимущество эрлифта -- возможность извлечения грунта с больших глубин.

ТЗР-12М--траншейный земснаряд разборный, корпус его состоит из трех понтонов, соединенных между собой сваркой. Для перевозки земснаряда автомобильным и железнодорожным транспортом его корпус разделяют газорезкой на отдельные понтоны. Всасывание и эвакуация разрабатываемого грунта осуществляются насосом 80МП 500-19. Земснаряд оборудован рыхлителем РЭМ-1 в водонепроницаемой капсуле с электроприводом мощностью 55 кВт, установленным на конце грунтозаборной рамы. Питание электроэнергией осуществляется от дизель-генератора ДГР 100/750. Для перемещения земснаряда во время работы установлены четыре папильонажные и две становые лебедки. Земснаряд обслуживает экипаж из трех человек.

Траншейный земснаряд ТЗР-151 предназначен для разработки траншей в грунтах I--IV категорий. Представляет собой стальное, несамоходное, однопалубное полукатамаранного типа судно. Всасывание и эвакуация разрабатываемого грунта осуществляется грунтовым насосом 80МП 500-19. Разрыхляется грунт гидравлическим или погружным электроприводным механическим рыхлителем с фрезой, которые в зависимости от вида грунта могут монтироваться на конце грунтозаборной рамы. Мощность привода каждого рыхлителя 55 кВт. Поднимается и опускается грунтозаборная рама при помощи рамо- подъемного устройства с лебедкой, имеющей тяговое усилие 7 тс и две скорости. Конструкция земснаряда предусматривает возможность его разделения на транспортабельные блоки и части для перевозки по железной дороге.

Траншейный земснаряд ТЗР-251 предназначен для разработки траншей в грунтах I--IV категорий. Представляет собой стальное, несамоходное, однопалубное полукатамаранного типа судно. Всасывание и эвакуация разрабатываемого грунта осуществляется грунтовым насосом 100МП-350. Разрыхляется грунт погружным электроприводным механическим рыхлителем с приводом мощностью 75 кВт. Рыхлитель смонтирован на конце грунтозаборной рамы, которая поднимается и опускается при помощи подъемного устройства с лебедкой, имеющей тяговое усилие 10 тс и две скорости. Для перемещений земснаряда установлены четыре папильонажные и две становые лебедки с плавным регулированием скорости выбирания каната. Питание электроэнергией всех потребителей в рабочих режимах земснаряда осуществляется от двух дизель-генераторов ДГР 150/750 мощностью по 150 кВт каждый.

Разработка траншей ковшовыми снарядами

Ковшовые снаряды основаны на механическом способе отделения и подъема грунта. По конструкции они разделяются на одноковшовые, разрабатывающие грунт одним ковшом, и многоковшовые, разрабатывающие грунт ковшами, насаженными на бесконечную ковшовую цепь.

Многоковшовые снаряды целесообразно применять в основном на тяжелых грунтах V--VII категорий или на засоренных грунтах.

Для разработки подводных траншей в тяжелых грунтах применяются одноковшовые грейферные и штанговые снаряды.

Грейферным называется дноуглубительный снаряд, извлекающий грунт со дна водоема грейферным краном. Грейферный снаряд при разработке грунта перемещается при помощи рабочих якорей, канатов и лебедок. Грейферный кран отделяет грунт от дна водоема, поднимает из воды н грузит его в свой грунтовый трюм или в шаланду, отвозящую груз, или укладывает грунт в отвал. В отличие от других земснарядов грейферные могут использоваться для разработки грунтов: легких, средних, тяжелых, с включениями валунов, камней, топляков. Для этого грейферные краны комплектуют грейферами (ковшами) различного типа. Легкие и средние грунты разрабатывают двухчелюстными грейферами, подорванный скальный грунт -- многочелюстными, валуны и другие одиночные предметы -- решетчатыми грейферами.

Наибольшее распространение получили грейферы объемом 1--2,5 м3, имеются грейферы объемом до 13 м3. Глубина разработки грунта изменяется в широких пределах. Большинство грейферных кранов имеет глубину черпания до 15--21 м.

Штанговые снаряды применяются в случаях, когда для извлечения грунта требуются большие режущие усилия. Штанговый снаряд для извлечения грунта имеет одноковшовый экскаватор, оборудованный прямой лопатой. Экскаватор режет грунт ковшом, поднимает его со дна и разгружает в шаланду или в отвал. Во время забора грунта горизонтальная составляющая реакции грунта через экскаватор передается корпусу судна и стремится сместить его в сторону, противоположную движению ковша. Это усилие достигает большой величины, поэтому, чтобы снаряд не смещался, его закрепляют при помощи трех-четырех свай.

При трех сваях две -- закольные устанавливают в носовой части снаряда (у экскаватора), а одну -- упорную -- в кормовой. При четырех сваях по две устанавливают в носовой и кормовой частях. Носовые сваи погружают в грунт вертикально, а кормовые -- с некоторым наклоном для лучшего восприятия горизонтального усилия.

После разработки грунта у места стоянки снаряд перемещается на новый участок. Для этого ковш заносят вперед и опускают на дно, затем поднимают сваи лебедками и корпус снаряда подтягивают или разворачивают. Штанговые снаряды различаются по производительности, глубине черпания, объему ковша, вылету стрелы и высоте подъема ковша над водой. Производительность штанговых снарядов в основном составляет 100--200 м3/ч, а у мощных снарядов может достигать 600 м3/ч.

Максимальная глубина черпания обычно не превышает 20 м. Объем ковша штанговых снарядов изменяется в пределах 0,3--15 м3. Штанговые снаряды имеют сменные ковши для разработки тяжелых и относительно легких грунтов.

Основные параметры землесосных снарядов и их выбор

Основные параметры землесосного снаряда следующие: - производительность землесосного снаряда, с которой он может разработать и переместить в течение 1 ч объем 1 м3 грунта.

Кроме основных параметров, землесосный снаряд может быть характеризован еще рядом числовых величин: габариты корпуса снаряда, его полное водоизмещение и осадка; ширина прорези, которую может разрабатывать снаряд; общая мощность, потребляемая землесосным снарядом, и мощность привода его основных агрегатов тяговое усилие и скорости папильонажных лебедок и т.д.

Иногда в обозначении землесосного снаряда после цифр указывают буквы, характеризующие его специальное назначение. Например, в обозначении 350-50Т буква Т значит «тяжелый». Этот снаряд приспособлен для разработки тяжелых грунтов. В обозначении 100-40К буква К значит «карьерный»; в обозначении 500-70Гл -- буквы Гл . значат «глубинный» (снаряд, предназначенный для разработки грунтов на больших глубинах).
По условиям эксплуатации к землесосным снарядам предъявляют следующие требования:

1. Конструкция землесосных снарядов должна учитывать тяжелые условия работы при непрерывном контакте с высокоабразивными и крупнообломочными горными породами.

2. Снаряды должны быть по возможности простыми в обслуживании и гарантировать полную безопасность обслуживающему персоналу.

3. Запасные части грунтовых насосов и другого оборудования снарядов должны быть простыми в изготовлении и иметь размеры, обеспечивающие установку их на место без дополнительной обработки и пригонки. Выбор того или иного типа землесосного снаряда для конкретной работы делают при разработке проекта производства работ (ППР).

Выбор снарядов по производительности определяют принятые сроки выполнения заданного объема работ. Одна и та же работа может быть выполнена в одинаковый срок машинами разной мощности, но будет соответственно изменяться число работающих машин. Экономические результаты того или иного варианта разные.

Для подбора землесосного снаряда, отвечающего данной конкретной обстановке, кроме производительности, необходимо учесть еще ряд факторов: дальность транспортирования грунта, геометрическую высоту подъема, величины подводного и надводного забоя, ширину прорези, содержание в грунте крупнообломочных фракций и других включений, абразивные свойства грунтов, консистенцию пульпы. Кроме того, необходимо знать производительность земснаряда, максимальную глубину разработки грунта, ширину прорези, максимальный напор, развиваемый грунтовым насосом, род привода грунтового насоса; разрыхляющее устройство, папильо-нажное устройство, условия транспортирования к месту работы, основные требования к плавучему пульповоду.

Производительностью землесосного снаряда называется количество единиц объема грунта, разрабатываемого и перемещаемого земснарядом в единицу времени.

Под часовой производительностью (q4) понимают производительность за час чистой работы, т. с. за исключением всех простоев.

Таким образом, казалось бы, всегда следует выбирать земснаряды с большей производительностью, останавливаясь на небольших земснарядах тогда, когда сезонная производительность снаряда превосходит заданный объем. Однако это не совсем так. Кроме причин, непосредственно влияющих на стоимость единицы работ, при выборе производительности снаряда необходимо учитывать еще обстоятельства, влияние которых трудно выявить экономическим расчетом:

1. Если весь объем работ выполняет один большой землесосный снаряд, то при выходе его из строя последствия будут более убыточны, чем при поломке одного из нескольких земснарядов меньшей производительности.

2. Небольшие земснаряды обеспечить запасными частями значительно проще.

3. Большой земснаряд должна обслуживать высококвалифицированная команда.

4. Большие земснаряды неудобно использовать для выполнения рассредоточенных объемов работ.

5. Большими земснарядами трудно вести намывные работы при ограниченном фронте намыва.

6. Большие земснаряды значительно сложнее обеспечить электроэнергией.

7. Большие земснаряды непригодны для работы на малых глубинах и для выполнения узких прорезей.

Так, при объеме работ в сезон .200 тыс. м требуется два земснаряда с диаметром всасывающего патрубка 200 мм или один земснаряд с диаметром патрубка 300 мм.

Глубина опускания грунтозаборных устройств должна быть равна (с некоторым запасом) глубине выемки.

При разработке глубоких котлованов и при условии, что есть возможность понижать уровень воды в котловане, работу можно вести в несколько ярусов. В этих случаях оптимальная глубина разработки земснарядом должна увязываться с глубиной одного яруса. При разработке резервов или карьеров глубину разработки может определять или геология карьера или необходимость получения определенного объема с заданной площади.

Напор, развиваемый грунтовым насосом на землесосном снаряде должен быть достаточным для преодоления суммы всех гидравлических потерь в напорном пульповоде с учетом высоты, на которую подают грунт. Так как в ряде случаев оказывается невозможным подобрать земснаряд с достаточным напором грунтового насоса, то приходится в напорный пульповод включать перекачивающие станции и, таким образом, соединять последовательно два или несколько грунтовых насосов.

При выборе рода привода земснарядов рассмотрение вариантов следует начать с электрического и только в случаях нерентабельности или невозможности организации электроснабжения переходить на автономный привод. В качестве автономного двигателя для землесосных снарядов чаще всего применяют дизели.

Землесосные снаряды с дизельным приводом выпускают только с малой производительностью (100--150 м3/ч). Головной образец дизельного земснаряда производительностью 250 м3/ч.

Таким образом, выбор типа двигателя для земснаряда имеет практический смысл только при снарядах малой и средней производительности.

Выбор мощности и типа разрыхляющего устройства непосредственно связан с характером грунтов, для разработки которых предназначен земснаряд.

Из практики известны две основные схемы рабочих перемещений землесосных снарядов: якорное или цепное и свайное папильоиироваше.

Первый способ сложнее и требует более высокой квалификации обслуживающего персонала. Якорное или цепное папильонирование нашло широкое применение, так как обеспечивает возможность быстрого отвода снаряда при необходимости пропуска какого-либо судна.

Для строительных работ следует применять землесосные снаряды со свайным папильониро-ванием, так как они проще в эксплуатации. Свайное папильонирование позволяет более точно, чем цепное, перемещать землесосный снаряд в прорези. Вопрос о выборе системы рабочих перемещений приобретает особое значение при разработке тяжелых грунтов. В этом случае свайное папильонирование (с напорным свайным ходом) приобретает бесспорные преимущества.

Стационарные землесосные установки

Землесосными установками принято называть такие установки грунтовых насосов, которые предназначены для перекачивания пульпы, получаемой в результате работы гидромониторов.

Такие установки делят на стационарные и передвижные. Последние в свою очередь бывают или плавучими, или сухопутными.

Всасывающий трубопровод соединяют со всасывающим патрубком насоса при помощи сальникового шарнира, гибкого шланга или другого шарнирного соединения. Наличие шарнира позволяет при помощи лебедки изменять глубину погружения сосуна в зумпф и поднимать его для прочистки.

Напорные линии сведены в общий коллектор. Каждый грунтовой насос имеет свой обратный клапан, автоматически изолирующий его от линии в случае остановки. Патрубки напорного коллектора вварены под острыми углами в целях уменьшения гидравлических потерь.

Чистую воду для промывки сальникового устройства и зарядки грунтового насоса подает специальный насос или водопровод, питающий гидромонитор. Грунтовый насос заряжают при помощи эжектора, причем один эжектор может обслуживать два или несколько насосов. В землесосных установках целесообразно предусматривать возможность подачи чистой воды под давлением в напорный пульповод за обратными клапанами для возможности промывки пульповода. Кроме того, при наполненном пульповоде гораздо легче произвести зарядку грунтового насоса.

В описанную монтажную схему в зависимости от местных условий могут быть внесены те или иные изменения. Так, например, если грунтовые насосы расположены ниже уровня воды, то на всасывающей линии необходимо иметь задвижку, надобность в эжекторе отпадает и т. д.

Вопрос о строительной части и о фундаментах под грунтовые насосы также решают в зависимости от местных условий.

Говоря о стационарных землесосных установках, следует отметить, что область их применения весьма ограничена, так как забой, удаляясь от зумпфа по мере размыва, вследствие, уклона подошвы забоя быстро потеряет свою высоту. Такие установки с успехом могут применяться на вскрышных работах, если поверхность полезного ископаемого имеет достаточный уклон в сторону установки.

Передвижные землесосные установки

Передвижные землесосные установки, или, как их иногда называют, забойные землесосные установки, являются основным видом оборудования на гидромониторных работах и получили повсеместное распространение.

Установку монтируют на жестком металлическом щите - пэне, состоящем из двух шарнирно связанных частей. На одной из этих частей пэна установлены грунтовой насос (ЗГМ-1-350А), всасывающая труба и устройство для ее подъема, состоящее из стрелы, полиспаста и электрической лебедки с тяговым усилием 1,5 тс (14 700 н). На другой части пэна расположены электродвигатель 500 квт и пусковая электроаппаратура.

Грунтовой насос и электродвигатель соединены между собой шарнирной муфтой. В непосредственной близости от всасывающего патрубка грунтового насоса делается легко открываемая ревизия, необходимая для очистки рабочего колеса в случае его засорения. На напорной линии монтируется обратный клапан . Способ подключения напорного трубопровода к магистральному пульповоду решается в зависимости от конкретных условий и принятой схемы разработки забоя. Иногда в этом узле подключения с успехом применяются гибкие высоконапорные шланги.

Заполнение корпуса грунтового насоса перед пуском производят при помощи эжектора ,питаемого водой из гидромониторных водоводов. Эти же водоводы обеспечивают все вспомогательное водоснабжение установки, а именно: промывку зазоров в грунтовом насосе, охлаждение подшипников и т. д.

Надстройка, сделана только над электрическими устройствами. Такое решение создает большие удобства по ремонтному обслуживанию грунтового насоса, и если оно приемлемо по климатическим условиям, то ему следует отдавать предпочтение.

Для контроля за работой грунтового насоса устанавливают манометры и вакуумметры. Следует иметь в виду, что если предусмотрена в процессе эксплуатации промывка насоса обратным столбом пульпы, вакуумметр устанавливать нельзя, его следует заменить мановакуумметром, т.е. прибором, измеряющим также давления, превышающие атмосферное.

Существует большое разнообразие компоновочных и конструктивных решений передвижных землесосных установок, так боковым расположением всасывающей трубы. Зумпф при работе этой установки располагают сбоку от оси, по которой передвигается установка. Шаровой шарнир на всасывающей линии заменен в этой установке на сальниковый шарнир и колено в 90°. Установка передвигается на полозьях по шпалам.

Известны установки, монтировавшиеся на железнодорожных платформах, но распространения они не получили.

Передвижные землесосные установки серийно не изготовляют и чаще всего их монтируют на месте производства работ по индивидуальным проектам.

По мере разработки забоя землесосная установка передвигается вслед за гидромониторами, для чего предусматривают рымы или соответствующие упоры, если установку предполагают передвигать бульдозером.

Передвижение осуществляется чаще всего при помощи тракторов. Иногда для передвижения могут применяться лебедки и системы полиспастов. Способ и частоту передвижек детально разрабатывают в проекте производства гидромониторных работ.

В последние годы для перемещения больших тяжестей по бездорожью с успехом применяется метод так называемой воздушной подушки. Этим способом передвигают, например, буровые вышки массой в несколько сотен тонн по заболоченной местности. Сущность способа заключается в том, что в пространство между пэном и поверхностью грунта нагнетают воздух так, чтобы давление воздуха в этом пространстве несколько превышало атмосферное давление. Установка окажется как бы взвешенной, и для ее передвижения понадобится весьма незначительное усилие. Например, если размер пэна передвижной землесосной установки равен 25 м2, то давление всего в 0,01 Мн/м2 создаст взвешивающую силу, равную 250 кн. Способ воздушной подушки для передвижения забойных землесосных установок весьма перспективен.

Известны попытки создания самоходных забойных установок. Так, в 1960-1961 гг. проводили испытания такой установки. Грунтовой насос ЗГМ-1 был смонтирован на гусеничном ходу от торфостилочной машины. Удельное давление гусеничного хода на основание составляло всего 0,27 кг/см2 (0,027 Мн/м2), что позволяло свободно передвигаться по водонасыщенным слабым грунтам. Испытания показали удовлетворительные результаты, однако в связи с большой сложностью самоходных установок они не получили распространения.

Световые короба являются основным видом световой рекламы.

Плавучие землесосные установки

Плавучие землесосные установки - разновидность передвижных установок, но отличаются от последних тем, что все оборудование их монтируют на понтонах соответствующей грузоподъемности. Во время работы вода из забоя откачивается и понтон садится на днище: работа такой установки ничем не отличается от работы обычной передвигаемой насухо забойной установки.

Плавучие землесосные установки по сравнению с сухопутными имеют достоинства и недостатки. К достоинствам таких установок следует прежде всего отнести то, что передвижка их требует незначительного усилия. Электрооборудование, смонтированное на понтоне, не подвержено опасности затопления, в то время как с сухопутными установками это легко может случиться при переполнении зумпфа.

Плавучая установка может быть легко перевезена с одной стройки на другую водным путем.

Плавучая землесосная передвижная установка.

Для сухопутных землесосных установок производительность ограничена, так как с увеличением производительности возрастает масса установок, а следовательно, и трудности ее передвижки. Для плавучих установок это ограничение полностью снимается.

Основным недостатком плавучих установок является то, что применение их ограничено теми карьерами, которые могут периодически заливаться водой на глубину, достаточную для передвижки. Далее к недостаткам плавучих установок следует отнести то, что после каждой передвижки требуется произвести откачку иногда довольно значительных объемов воды из карьера. Стоимость плавучих установок значительно выше, чем сухопутных.

Геометрическая высота всасывания грунтового насоса, смонтированного на понтоне, по условиям компоновки будет всегда значительно больше, чем при монтаже на пэне, что ведет к некоторому снижению производительности.

Производительность землесосных установок определяют производительностью установленных на них грунтовых насосов, и она колеблется обычно в пределах от 800 до 4000 мг/ч пульпы. Производительность по грунту зависит от характера грунта и интенсивности его размыва гидромонитором. Производительность по грунту, таким образом, определяется консистенцией пульпы, поступающей в зумпф для перекачки. Изготовление упаковки из картона, является одним из самых востребованных

Землесосные установки, рассчитанные на загрузку сухим грунтом

Известно, что в тяжелых грунтах, к которым следует отнести связанные завалуненные грунты, особенно содержащие крупнообломочные включения и полускальные породы: аргелиты, горельник и т. п., эффективность гидромеханизации резко падает и возникает необходимость внедрения комбинированных способов работ, т. е. таких, при которых разработку забоя осуществляют средствами сухой механизации (экскаваторами, скреперами или бульдозерами), а средствами гидромеханизации осуществляют транспортирование грунта и его укладку. Кроме того, комбинированные способы работ найдут широкое применение в сухих забоях, разработка которых землесосными снарядами невозможна.

Внедрение комбинированных способов выполнения крупных вскрышных работ ведет Московский горный институт. Экономические исследования, выполненные этим институтом, показывают, что комбинированный способ работ по сравнению с экскаваторным позволит по крайней мере в 2 раза снизить стоимость и трудоемкость работ

Для того чтобы грунт, разработанный сухим способом, перекачивать способом гидромеханизации, его нужно превратить в пульпу. Известно несколько способов пульпообразования:

1) разработанный сухим способом грунт отсыпают в кавальер, непрерывно размываемый гидромонитором;

2) разработанный сухим способом грунт при помощи каких-либо транспортных средств подают в специальные бункера, защищенные решетками от крупнообломочных фракций, где его размывают гидромонитором;

3) разработанный сухим способом грунт подают в специальную установку, оборудованную механическими питателями-мешалками и дробилками для дробления крупногабаритных включений.

Все пульпоприготовительные установки могут быть подразделены на два основных типа: на стационарные и передвижные; первые представляются более перспективными.

Стационарные установки строят для конкретных условий по индивидуальным проектам, входящим в состав проекта производства работ.

Передвижные пульпоприготовительные установки должны обладать рядом особенностей, сочетание которых не всегда возможно. С одной стороны, установка должна быть компактной, высота ее - удобной для работы с экскаватором, в то же время она должна включать комплекс следующих устройств: приемный бункер, питатель, сортировочное устройство, дробилку, бункер-смеситель и грунтовой насос. Кроме того, для облегчения передвижения вес установки должен быть относительно небольшим, но при небольшом весе установка должна быть достаточно прочной и надежной во всех своих узлах.

Трудности создания установки, отвечающей таким требованиям, привели к тому, что до сих пор нет установки, которую было бы целесообразно изготовлять в серийном порядке. Однако за последние 15 лет неоднократно создавались опытно-промышленные передвижные пульпоприготовительные установки.

Назначение и классификация землесосных снарядов

Землесосные снаряды - плавающие землеройные машины, извлекающие грунт из-под воды и в виде водогрунтовой смеси (пульпы) перекачивающие этот грунт на то или иное расстояние.

В гидротехническом строительстве землесосные снаряды выполняют самые разнообразные земляные работы, основными из которых являются выемка котлованов под гидротехнические сооружения, возведение плотин и других деловых насыпей. Кроме того, землесосные снаряды широко применяют при разработке песчано-гравийных месторождений.

Землесосные снаряды, применяемые на строительных работах, отличаются от снарядов для дноуглубления тем, что они не приспособлены для работы на судоходных фарватерах и чаще всего не имеют автономных силовых установок.

Дноуглубительные снаряды приспособлены к буксировке на большие расстояния и иногда даже имеют собственные движители, позволяющие им передвигаться с достаточной скоростью и самостоятельно совершать дальние переходы. Особенности дноуглубительных работ, как правило, позволяют обходиться малыми напорами грунтовых насосов, горные же и строительные работы, наоборот, чаще всего требуют больших напоров.

Условия проведения горных и строительных работ существенно отличаются от дноуглубительных своей большей продолжительностью. Работы в одной точке ведут в течение ряда лет, а иногда даже и десятилетий, что позволяет на снаряде оставить минимум бытовых помещений, перенеся их на берег. Дноуглубительные снаряды непрерывно перемещаются с места на место, поэтому на них обычно устраиваются бытовые помещения на полный состав команды.

Следует отметить, что провести резкую границу между дноуглубительными и строительными землесосными снарядами не представляется возможным. В последние годы разница между этими типами снарядов стала еще менее ощутима, так строительные снаряды в ряде случаев оборудуют автономными двигателями и бытовыми помещениями; на дноуглубительных снарядах иногда устанавливают высоконапорные грунтовые насосы.

Обозначения землесосных снарядов

Землесосные снаряды принято обозначать двумя числами через дефис: первое число - обозначает условную производительность снаряда по грунту (1/10 производительности грунтового насоса по пульпе), второе - полный напор, развиваемый грунтовым насосом за вычетом гидравлических потерь в пределах снаряда. Если говорят «землесосный снаряд 300-40», то это означает, что снаряд имеет условную производительность 300 м3/ч грунта, т. е. 3 000 м3/чпульпы, и способен развивать полезный напор 40 м вод. ст.

Иногда в обозначении землесосного снаряда после цифр пишут какие-либо буквы дополнительно, характеризующие его специальное назначение. Например, в обозначении 350-50Т буква Т значит «тяжелый». Этот снаряд специально приспособлен для разработки тяжелых грунтов. В обозначении 100-40К буква К значит «карьерный»; в обозначении 500-70Гл - буквы Гл значит «глубинный» (снаряд, предназначенный для разработки грунтов на больших глубинах). Приобрести световое оборудование можно в магазине света.

Грунтозаборные устройства

Грунтозаборные устройства землесосных снарядов отличаются от подобных устройств всех прочих землеройных машин тем, что они не только отделяют грунт и передают его

Классификация грунтозаборных устройств землесосных снарядов.

Рациональная конструкция грунтозаборного устройства предопределяет эффективность работы землесосного снаряда в целом.

Существующие грунтозаборные устройства могут быть разбиты на две основные группы:

1) грунтозаборные устройства непосредственного всасывания без разрыхления;

2) грунтозаборные устройства, в которых для повышения интенсивности грунтозабора применяют какие-либо рыхлящие устройства.

Устройства непосредственного всасывания различают по форме входного отверстия.

Устройства с интенсификацией грунтозабора делят на две группы: механические и гидравлические.

Картину непосредственного всасывания определяет характер распределения скоростей в зоне всасывания.

Всасывающие наконечники по своей форме делятся на круглые, эллиптические и щелевидные.

На строительных земснарядах чаще всего применяют круглые и реже эллиптические. Щелевидные наконечники применяют на дноуглубительных траншейных землесосных снарядах.

Установка какой-либо, даже крупной, решетки на входном отверстии всасывающей трубы не рекомендуется. Решетки очень быстро засоряются, сильно снижают производительность и часто вызывают необходимость остановки земснаряда для очистки.

В сильно засоренных забоях иногда все же удавалось добиться некоторого снижения простоев, устанавливая в эллиптических сосунах одну полосу, делящую входное сечение пополам. Направление полосы должно совпадать с направлением рабочих перемещений, что может дать некоторое самоочищение.

Установлено, что для каждого диаметра сосуна существует определенный расход, при котором консистенция всасываемой пульпы будет максимальной, причем с увеличением диаметра сосуна увеличивается и расход. При работе в средних песках можно считать, что удельный расход на 1 м длины периметра всасывающего отверстия должен составлять около 250 м3/ч. Вопрос о всасывающих наконечниках изучен еще недостаточно, поэтому при выборе форм и размеров всасывающих наконечников приходится прежде всего ориентироваться на осуществленные конструкции.

Непосредственное всасывание грунта из-под воды дает достаточный эффект только при разработке чистых не слежавшихся песков.

При разработке же песков, слежавшихся или содержащих даже незначительные примеси глины, или ила, производительность всасывания без предварительного рыхления сильно падает, поэтому большинство землесосных снарядов оборудуется каким-либо разрыхляющим устройством.



Список литературы

1. И.И. Гальперин, Н.Г. Домбровский «Строительные машины», Москва, «Высшая школа», 1980г

2. Мачульский И.И. Погрузочно-разгрузочные машины. М.: Желдориздат, 2000

3. Добронравов С.С., Дронов В.Г. Строительные машины и основы автоматизации. М.: Высш. шк, 2001

Размещено на Allbest.ru