4.6. Гидромеханическая разработка грунта

Метод основан на способности водяной струи при большой скорости движе­ния размывать грунт и нести его частицы до тех пор, пока скорость не уменьшится, в результате чего частицы оседают.

Применение этого метода целесообразно при больших объемах работ, необходимости устройства насыпей с минимальной осадкой, при нали­чии достаточных ресурсов воды и электроэнергии.

Технологический процесс гидромеханизации включает в себя:

- разработку грунта в забое, где он, перемешиваясь с водой, переходит в полужидкую массу (пуль­пу);

- транспортирование пульпы;

- укладка (намыв) пульпы в сооруже­ние или в отвал.

По способу разработки грунтов методами гидромеханизации разли­чают ГИДРОМОНИТОРНЫЙ (размыв грунта струей воды) и ЗЕМЛЕСОСНЫЙ (засасывание грунта из-под воды).

1. ГИДРОМОНИТОРНЫЙ СПОСОБ - размыв сухого забоя мощной струей воды с последующим транспортированием разжиженного грунта (пульпы).

Применяется при разработке выемок пес­ка, суглинка, глины и т. д.

.

Основным техно­логическим средством такой разработки является гидромонитор, который представляет собой стальной ствол с насадкой диаметром 50...175 мм и шарнирными сочленениями, обеспечивающими враще­ние ствола в вертикальной и горизонтальной плоскостях для направ­ления водяной струи в нужном направлении (рис. 4.22, а). Вода посту­пает к гидромонитору по трубопроводу под большим напором. В результате ударного дей­ствия струи воды на грунт существующий монолит грунта разруша­ется на более мелкие составляющие, которые в смеси с водой образу­ют пульпу.

Размыв грунта гидромониторами производится снизу вверх и сверху вниз. При размыве снизу вверх (встречный забой, рис. 4.22, б) гидромони­тор устанавливается на подошве забоя, струя воды подмывает ниж­нюю часть забоя, под действием собственной массы верхняя часть регулярно обрушается. Обрушенный грунт легко размывается, обра­зуя пульпу, которая по специально подготовленным лоткам легко пе­ремещается под уклон к отстойнику или месту укладки. При наличии отстойника грунт из него насосом по трубопроводам перемещается к месту укладки в насыпи.

Рис. 4.22. Разработка грунта гидромонитором забоями:

а - встречным, б, в — попутным, 1 — гидромонитор, 2 — канава для отвода воды, 3, 4 - последовательность разработки забоя

При размыве грунта сверху вниз (попутный забой, рис. 4.22, в) гидромонитор устанавливается в верхней части забоя. В этом случая вначале размы­вается траншея для стока пульпы, а затем действием струи на боковые стенки траншеи, разрабатывается и весь забой.

2. ЗЕМЛЕСОСНЫЙ СПОСОБ выполняется посредством разработки, всасы­вания и транспортирования по трубам разжиженного грунта из-под воды с использованием земснарядов.

Применяется при устройстве каналов, намывке дамб, плотин, насыпей, планировке территорий, устройстве морских и речных сооружений.

В процессе разработки грунта произво­дится всасывание грунтовой массы из-под воды с помощью всасываю­щей трубы землесоса, как с предварительным рыхлением для плотных глинистых грунтов, так и без него для песчаных и илистых грунтов. Труба землесоса (рис. 4.23) подвешена к специальной стреле, соединен­ной с мачтой и установленной на барже (земснаряде). При разработке плотных грунтов всасывающую трубу снабжают специальной вращаю­щейся рыхлителъной головкой или вибрационным рыхлителем. Земсна­ряд соединяют с магистральным пульпопроводом, проложенным по берегу. Благодаря плавучему пульпопроводу, смонтированному на специ­альных поплавках (плашкоутах), осуществляют его передвижение вслед за перемещающимся по забою земснарядом. Разработку грунта начина­ют с заглубления всасывающей трубы с наконечником (или рыхлите­лем) на глубину снимаемого за одну проходку слоя грунта.

Р и с. 4.23. Землесосный способ разработки грунта: а - схема работы земснаряда; 6 - схема намыва насыпей; 1 - устройство забора грун­та; 2 — земснаряд; 3 - землесос; 4 — напорный пульпопровод; 5 — плавучий пульпопровод; 6 -береговой пульпопровод; 7 — карта отстоя пульпы; S — карта намыва грунта; 9 - карта обваловывания; 10 - валы грунта