Машины и оборудование для разработки грунтов всасыванием из-под воды

Эжекторы

Разделяются на эрлифты и гидроэлеваторы. Они применяются для разработки мягких грунтов под во­дой в котлованах, опускных колодцах и в сваях-оболочках. Рыхление грунта производится с помощью подмыва напор­ной струей воды, для чего используются водопроводные тру­бы диаметром от 37 до 131 мм, снабженные на конце кони­ческими насадками. Для нормальной рабо­ты эрлифта необходимо погружение смесительной камеры в воду или пульпу на глубину не менее 2—3 м. По мере за­глубления смесительной камеры производительность эрлиф­та растет. В среднем для эжекции 1 м³ пульпы требуется 2,5—5 м⁸ воздуха. При этом для создания пульпы на 1 м³ грунта расходуется примерно 5—10 м³ воды.

Во время работы эрлифта прекращение подачи воздуха компрессором недопустимо,так как при этом вся пульпа, находящаяся в трубе, осаживается и закупоривает нижнюю часть эрлифта; по прекращении работы эрлифт должен быть промыт чистой водой. Чтобы избежать перерывов в работе эрлифта для наращивания секций труб применяют эрлифты с телескопическими трубами (скользящей смесительной ка­мерой).

Гидроэлеваторы-с осевым подводом рабочего потока воды (рис. III—1.2, б) состоит из водопроводной трубы 5, на которой от насоса поступает вода под давлением 10—12 атм., насадки 0, сжимающей струю и преобразующей потенциаль­ную энергию давления воды в кинетическую, камеры 10, в ко­торой, вследствие вытекания воды из насадки с большой скоростью, создается разрежение, в связи с чем вода (пуль­па) всасывается в эту камеру через патрубок 1, смешивается с водой, поступающей из насадки, и через горловину попадает в пульповод 3.

Гидроэлеватор не требует заглубления и может отсасы­вать пульпу из неглубокого приямка. С увеличением заглуб­ления эффективность работы гидроэлеватора снижается.

Гидроэлеваторы могут поднимать пульпу на высоту до 30 м, но требуют большого расхода высоконапорной воды: от 10 до 30 и более м³ воды на 1 м³ разрабатываемого грун­та. Главным рабочим параметром гидроэлеваторов является внутренний диаметр пульповодной трубы, изменяющийся от 50 до 200 мм.

Формула производительности: П_ч=

Где

D- диаметр пульповодной трубы (м)

h-заглубление.

Н- Напор воды.

Кb - коэффициент учитывающий глубину заглубления

К_В-коэффициент производительности

К_рых - коэффициент разрыхления

К_смеш-коэффициент смешания грунта с водой.

Т_ц- время рабочего цикла.(сек.)

Центробежный землесос

Пред­ставляет собой одноступенчатый центробежный грунтовый насос, отличающийся от насосов для чистой воды тем, что его конструкция рассчитана на пропуск гидромассы с крупно» обломочными и абразивными материалами. Главными рабочими параметрами центробежного земле­соса являются часовая производительность по воде, изменяю­щаяся от 170 до 7000 м³/ч и развиваемый землесосом напор, колеблющийся от 12 до 70 м водяного столба.

Схема землесоса.

Землесосные установки состоят из землесоса (грунтового насоса), электродвигателя и пусковой аппаратуры, всасываю­щего и напорного пульпопроводов. Они бывают стационар­ные, подвесные и передвижные. Стационарные установки применяются в качестве перекачивающих станций при боль­ших объемах работ. Подвесные установки, используемые для разработки грунтов в котлованах, опускных колодцах, обо­лочках и т. п., удерживаются обычно на крюках кранов. Передвижные — оборудованы устройствами для перемещения с помощью тракторов или лебедок или выполнены самоход­ными на рельсовом, гусеничном или шагающем ходу.

Схема землесосной установки на гусеничном ходу.

Формула производительности: П_ч=

Где

H-напор , развиваемый насосом

n-кпд

Земснаряды

Это плавучие земле­сосные установки, предназначенные для разработки грунта в подводном забое, т. е. на местности покрытой водой и транспортирования его к месту укладки. Они оборудованы разрыхлителями для грунта и папильонажными устройства­ми для передвижения по воде.

Схема земснаряда.

Папильонажные устройства (свайные аппараты и манев­ровые лебедки) служат для непрерывного перемещения зем­снаряда, обеспечивающего контакт грунтозаборного устрой­ства с грунтом.

При работе земснаряд со свободным свайным ходом пе­ремещается по радиусу около сваи, закрепленной в грунте, с помощью папильонажиых лебедок. В конце поворота про­изводится смена свай: свободная свая лебедкой заглубляется, а свая, вокруг которой производился поворот, выдергивается. После этого вновь осуществляется поворот в обратном на­правлении, но уже вокруг другой сван. Изменение центра вращения приводит к перемещению (шаганию) земснаряда вперед. Подъем и опускание свай производится сваеподъемными лебедками. Якоря папильонажных лебедок завозятся, устанавливают­ся и выдергиваются специальными катерами — завознями; применяются также самоходные якорные устройства.

Марки серийных земснарядов обозначаются двумя числа­ми, например 1000—80, где первое число указывает условную производительность снаряда по грунту м³/ч, что примерно со­ответствует 1/10 производительности грунтового насоса по пульпе, а второе — полный напор, развиваемый землесосом в метрах водяного столба. Земснаряды по производительно­сти разделяются на группы: особо малые — до 50 м³ грун­та/ч. Малые — 50-150. Средние — 150-500; большие — 500-1000 и особо крупные более 1000 м³ грунта/ч. Макси­мальная глубина разработки, являющаяся важной характе­ристикой земснарядов, по мере их укрупнения изменяется от 3 до 15 м. Плавучий пульпопровод служит для соединения земснаря­да с береговым пульпопроводом. Состоит из звеньев труб, длиной 6—7 м, уложенных на понтонах. Звенья труб соеди­няются шлангами или шаровыми шарнирами, а понтоны цепью с пружиной и буфером, обеспечивающими предельный относительный угол поворота в 17°.

Формула производительности: П_ч=

Где

Н- производительность землесоса.

Кb - коэффициент учитывающий глубину заглубления

К_В-коэффициент производительности

К_рых - коэффициент разрыхления

К_смеш - коэффициент смешания грунта с водой.

Т_ц- время рабочего цикла.(сек.)