книги из ГПНТБ / Упоров, Н.Г. Землесосные снаряды и перекачивающие установки

вентиль промывки головного подшипника вала фрезерного рыхлите­ ля. Это позволит увеличить расход воды через эжектор и сократить время закачки.

Наблюдая за выбросной трубой эжектора, по виду струи судят о ходе отсоса воздуха из всасывающей линии и корпуса грунтово­ го насоса и заполнении их водой: вначале струя обильно пенится, затем через 1—2 мин количество воздуха резко уменьшается и вода вытекает спокойно с редкими всплесками, что свидетельствует о заполнении всасывающей линии грунтового насоса водой. Ваку­

горизонтом воды и места подключения эжектора.

Если в течение 1—2 мин заполнение водой грунтового насоса не произошло (струя продолжает обильно пениться), значит всасы­ вающая линия неисправна. Работу эжектора необходимо прекра­ тить и устранить неисправности.

После заполнения водой всасывающей линии и грунтового насо­ са запускают главный двигатель и одновременно перекрывают кран, соединяющий эжектор с корпусом грунтового насоса. Эго позволит избежать засорения эжектора травой, корнями или мел­ ким гравием и песком, остающимися в корпусе после предыдущей остановки. При установке эжектора на всасывающей трубе грунто­ вого насоса шарик воздушного клапана в момент пуска сам опу­ стится и отделит всасывающий пульпопровод от эжектора.

Пуск земснаряда на незаполненную напорную линию, т. е. при отсутствии в напорном трубопроводе воды, сложен, так как в этом случае грунтовый насос развивает очень большую производитель­ ность, при которой он входит в режим кавитации. Для предупрежде­ ния кавитации при пуске грунтового насоса необходимо или при­ крыть специально устанавливаемую для этой цели шиберную за­ движку, или обратный клапан, имеющий механизм принудительного’ затвора. При отсутствии возможности перекрыть напорную линию пульпопровода можно впустить через специальный вентиль или кран во всасывающую трубу некоторое количество воздуха, чтобыуменьшить разрежение на всасывающей линии и сократить подачу воды, засасываемой грунтовым насосом. Как только прекратится явление кавитации, этот вентиль немедленно закрывают.

После установления нормального режима работы грунтового1 насоса перекрывают вентиль подачи воды к эжектору, проверяют, нет ли подсоса воздуха через шариковый клапан, и открывают вен­

тиль подачи воды в переднюю крышку грунтового насоса и к голов­ ному подшипнику фрезерного рыхлителя. Перекачивая в течение 7—10 мин чистую воду (из расчета 1 мин на 200 м трубопровода), заполняют напорную линию водой. При наличии механического рыхлителя запускают его двигатель, затем опускают грунтозабор­ ное устройство до контакта с грунтом и приступают к разработке забоя.

При разработке грунта машинист земснаряда должен постоянно следить за показаниями контрольно-измерительных приборов. По­ казания каждого прибора отражают тот или иной фактор, опреде­ ляющий режим работы грунтового насоса (вид грунта, дальность транспортирования, геодезический подъем, глубину разработки, диаметр пульпопровода). Машинист обязан, анализируя эти пока­ зания, представлять ход разработки грунта и его гидротранспорта, принимать правильные решения для установления и поддержания оптимального наиболее производительного режима работы земсна­

ряда.

Необходимые знания, практический опыт и учет особенностей работы на данном объекте позволяют машинисту, маневрируя меха­ низмами передвижения грунтозаборного устройства, оперативно поддерживать наивыгоднейший режим работы грунтового насоса.

На шкалах основных приборов нужно нанести метки, характе­ ризующие границы изменения замеряемых параметров, соответст­ вующие оптимальному режиму:

для вакуумметра — предельно допустимый вакуум (вне зоны кавитации), минимально допустимое значение соответствует режи­ му перекачивания грунтовым насосом чистой воды;

для манометра — предельно допустимое давление (перед нача­ лом заиления); /

для амперметра главного двигателя — максимально допустимая токовая нагрузка (по паспорту) и минимальная нагрузка, соответ­ ствующая моменту начала заиления.

Границы оптимального режима для условий работы на конкрет­ ном объекте наносят на основании опытных замеров и наблюдений. Периодически необходимо корректировать режим работы в связи с изменением условий разработки и гидротранспортирования

грунта.

Границы наивыгоднейшего режима определяют под руководст­ вом мастера или производителя работ следующим образом. Управ­

песка в нижней части струи, замыву воронки под трубой и другим признакам).

Для определения минимальных пределов вакуума и напора на-

194

блюдения ведут при работе на чистой воде, что и отмечают особыми рисками на шкалах приборов.

Наблюдение ведут непрерывно в течение 1,5—2 ч, при этом ма­ шинист обеспечивает не только наибольшую производительность земснаряда, но и вводит его в режимы заиления и промывки, яв­ ляющиеся нерациональными для работы.

По окончании наблюдений вносят поправку на время прохода пульпы от земснаряда до карты намыва, а затем по данным записей определяют пределы показаний приборов, соответствующие наибо­ лее производительной работе земснаряда, т. е. учитывающие на­ илучшее насыщение пульпы грунтом при оптимальной скорости транспортирования (без заиления трубопровода).

После проверки полученных данных повторным наблюдением на стекло приборов наносят черным границы оптимального режима ра­ боты земснаряда, а красным — границы наступления аварийного режима: для вакуумметра — срыв вакуума, для манометра — нача­ ло заиления трубопровода, для амперметра — перегрузка на 10% по сравнению с паспортной мощностью.

Машинист обязан следить за показаниями приборов и, руковод­ ствуясь сделанными на них отметками, так управлять грунтозабор­ ным и папильонажными устройствами снаряда, чтобы стрелки при­ боров не выходили из установленной зоны.

В случае перемещения стрелки вакуумметра, например, за пре­ дельную черту максимума следует приподнять грунтозаборное уст­ ройство, чтобы снизить консистенцию забираемой пульпы и преду­ предить срыв вакуума. То же самое надо сделать в случае выхода за черту максимума стрелки манометра при одновременном сниже­ нии показаний амперметра и вакуумметра. Это свидетельствует о начале заиления в пульпопроводе. После того как появится тен­ денция к обратному движению стрелок приборов, следует вновь опустить грунтозаборное устройство.

Если вакуумметр показывает высокое разрежение, сопрово­ ждаемое понижением показаний манометра и амперметра, следует проверить, не засорена ли всасывающая линия. При одновременном снижении показаний всех приборов проверяют, не засорено ли ра­ бочее колесо грунтового насоса.

Возможные комбинации показаний основных приборов в зависи­ мости от характера причин, определяющих установившийся в дан­ ный момент режим, приведены в табл. 9.

При показаниях приборов, свидетельствующих о снижении вы­ бранной для данного объекта консистенции, машинист должен при­ двинуть грунтозаборное устройство к забою и, наоборот, при показа­ ниях приборов, соответствующих снижению расхода и началу за­ бивки напорного трубопровода, прекратить папильонирование, под­ нять грунтозаборное устройство и производить промывку до момен­ та установления нормальных показаний приборов.

При наличии надводного забоя необходимо следить за его состоя­ нием и при появлении признаков предстоящего обрушения свое­

Р А З Д Е Л Т Р Е Т И Й

ОРГАНИЗАЦИЯ и ПРОИЗВОДСТВО ГИДРОМЕХАНИЗИРОВАННЫХ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ

Г Л А В А XVIII.

ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ ПРИ ГИДРОМЕХАНИЗАЦИИ

§ 62. Общие положения

От организации и проведения подготовительных работ во мно­ гом зависят эффективность производства гидромеханизированных земляных работ и качество сооружения.

К подготовительным работам при производстве земляных работ способом гидромеханизации относятся: подготовка основания под намываемые сооружения; устройство дамб первичного обвалования; устройства для отвода осветленной воды; укладка пульпопроводов и водоводов; устройство системы электроснабжения и связи; под­ готовка карьера.

Подготовительные работы выполняют в соответствии с проектом производства работ специализированные звенья, иногда объединяе­ мые в комплексные бригады. Звенья или бригады состоят из рабо­ чих различных специальностей (например, машинисты, гидромониторщики, электрики, слесари, речные рабочие, рабочие карты на­ мыва), что отражает сложность работ.

Подготовительные работы в большинстве случаев выполняет комплексная бригада, которую возглавляет машинист земснаряда (при разработке грунта земснарядами производительностью по грунту до 190 м3/ч); начальник земснаряда (при разработке грунта земснарядами производительностью по грунту более 190 м3/ч) или машинист механического оборудования головной (забойной) уста­ новки (при разработке грунта гидромониторами).

Комплексная бригада разрабатывает грунт в забое, транспор­ тирует и укладывает его в сооружение или отвал, обеспечивает нормальную эксплуатацию оборудования гидромеханизации, вспо­ могательных механизмов и машин, пульпопроводов и водоводов, си­ стем осветления и сброса воды.

Существенным фактором устранения внутрибригадных органи­ зационных простоев является слаженность в работе звеньев, взаимопомощь, поэтому целесообразно, чтобы рабочие осваивали смежные профессии.

§ 63. Подготовка оснований под намываемые сооружения

Подготовка основания под сооружение зависит от вида и состоя­ ния грунтов, а также от назначения сооружения. Основание должно

197

быть подготовлено таким образом, чтобы было обеспечено сопряже­ ние сооружения с грунтом, предупреждена возможность появления неравномерной осадки или сдвига сооружения, фильтрации воды и других явлений, которые могут привести к разрушению построен­

ного сооружения.

Объемы и виды подготовки оснований определяются в рабочих чертежах сооружений, а способы выполнения этих работ указы­ ваются в проектах производства работ.

Подготовка основания тем сложнее, чем сложнее гидрогеологи­ ческие условия. Например, участок намывной плотины проходит по болоту, дно которого представляет собой неразложившийся торф, ил, на отдельных островках находятся деревья. В рабочих чертежах плотины предусмотрены выемки из основания всех негодных грун­ тов и удаление корней. В данных условиях в первую очередь необ­ ходимо осушить участок. Если позволяет рельеф местности, т. е. по­ близости имеются пониженные участки, где горизонт воды ниже, чем на участке подготовки плотины, роют экскаваторами водоотво­ дящие канавы. Если такой возможности нет, участок ограждают земляными дамбами, которые устраивают за границей будущего

основания сооружения.

Ограждающие дамбы отсыпают автэсамосвалами или намыва­ ют, учитывая, что будут их использовать как временные автомо­ бильные дороги. По окончании отсыпки дамб по внутреннему пе­ риметру участка отрывают экскаватором траншеи, глубина которых должна быть несколько больше глубины выемки грунта из основа­ ния. Дно траншеи выполняют с уклоном к зумпфу, отрываемому в месте установки насосной станции.

Дно зумпфа должно быть ниже дна траншеи на 1—2 м. Как только зумпф отрыт, устанавливают насосы для водоотлива. Наибо­ лее подходящими являются насосы НФ или грунтовые насосы любо­ го типа. Требуемая подача насосов указывается в проекте производ­ ства работ в зависимости от притока воды. Одновременно с откач­ кой воды экскаватором отрывают дренажные траншеи, грунт из них

погружают в автотранспорт.

После осушения участка приступают к корчевке пней. Наиболее эффективно пни взрывать, а остатки пней и корней убирать экска­

ваторами.

Затем приступают к отсыпке грунтовозных дорог. Расстояние между дорогами назначают с учетом полной выемки грунта экска­ ваторами-драглайнами. Дорогу устраивают шириной не более 4—5 м. По мере выемки грунта из основания грунтовозную дорогу разбирают. В местах пересечения дренажной канавы и грунтовознок дороги укладывают трубы, обеспечивающие проход воды. По окон­ чании выемки грунта трубы убирают. Иногда основание можно под­ готавливать бульдозерами. При этом участки делят на захватки и срезаемый грунт бульдозерами транспортируют за пределы осно­ вания сооружения.

Контролирует качество подготовки основания полевая грунто­ вая лаборатория.

198

§ 64. Дамбы первичного обвалования

Во избежание растекания пульпы за границу намыва или отва­ лов в процессе возведения сооружения по их контуру возводят дам­ бы обвалования. Иногда их возводят на полную высоту намываемо­ го сооружения, что определяется проектом, в большинстве же слу­ чаев производят только так называемое первичное обвалование, а остальную часть обвалования выполняют из намытого грунта в процессе его намыва.

Как правило, первичное обвалование представляет собой замк­ нутые по контуру земляные дамбы трапецеидального сечения с ши­ риной по верху не менее 1 м, высотой 1,5—2 м, с откосами 1 : 1 или 1 : 1,5. Дамбы отсыпают из местного грунта с помощью экскавато­ ров, бульдозеров или скреперов. Для первичного обвалования мо­ жет использоваться как привозной, так и местный грунт — это опре­ деляется проектом производства работ.

При устройстве дамб обвалования на полную высоту намываемо­ го сооружения дамбы возводят на 0,5—0,75 м больше этой высоты. Первичное обвалование из связных грунтов не должно входить в тело насыпи, поэтому при намыве плотин, насыпей под автомобиль­ ные и железнодорожные дороги эти дамбы обвалования отсыпают, как правило, за проектным контуром сооружения.

Разработка грунта экскаватором или бульдозером для отсыпки дамб обвалования должна производиться вне карты намыва. В последующем выемки используют для сбора и от­ вода фильтровальных вод. Между дамбой обвалования и выемкой оставляют берму шириной не менее

3 м.

Для улучшения устойчивости со­

оружения в основании дамбы уби­ рают растительный слой и склади­ Рис. 111. Пульпоотбойный щит

руют его вне карты намыва.

При сооружении дамб обвалования следует обеспечивать опре­ деленную плотность укладываемого грунта. Это возможно при со­ оружении дамб скреперами или в процессе послойной отсыпки авто­ самосвалами. При отсыпке дамб экскаваторами плотность укладки грунта более низкая.

Для предупреждения размыва откосов дамб обвалования пото­ ком пульпы устанавливают пульпоотбойные деревянные щиты раз­ мером 0,6X1,8 м с двумя стойками (рис. 111): на один работающий пульпопровод требуется 10—20 отбойных щитов. Их устанавливают у откоса ограждающих дамб под углом 30°.

§ 65. Устройства для отвода осветленной воды

По мере намыва сооружения на картах намыва накапливается большое количество воды, которая может переполнить емкость кар­

199

ты, перелиться через дамбы обвалования и размыть их. Во избежа­ ние этого на картах намыва устанавливают водосбросные колодцы, через которые с карт намыва отводится (сбрасывается) осветленная

вода.

Водосбросные колодцы устанавливают в пониженных местах карт намыва, а в зависимости от типа возводимого сооружения — по оси его или в стороне.

Применяют несколько конструкций водосбросных колодцев: де­ ревянные и металлические с шандорами и колодцы с трубой из секций.

Чаще всего применяют шандорный деревянный колодец (рис. 112, а), который представляет собой конструкцию из четырех деревянных брусьев сечением не менее 20X20 см, забитых в землю

А - А

Рис. 112. Водосбросные колодцы:

5 — кам ень (щ ебень), 6 — пол, 7 — распорки, 8 — отвод 90°, 9 — вертикальная труба из секций

$

по вершинам квадрата со стороной, равной 1 м. В брусьях преду­ смотрены продольные пазы размером 5X5 см для закладки шандор 2. Шандоры изготовляют из бруса сечением 10X5 см. В ниж­ ней части стоек колодца делают обвязку и настилают пол 6, на ко­ торый насыпают камень 5 для пригрузки, чтобы колодец не мог всплыть. В основание колодца укладывают слой щебня высотой 0,3—0,5 м. Со стороны водосбросной трубы 4 стенку колодца на вы­ соту 1—2 м набирают из шпунтин, которые закрепляют гвоздями.

200

В этой стенке колодца заделывают при помощи просмоленной парусины или пеньки водосбросную трубу. По мере намыва грунта на колодец воздействуют все большие сжимающие усилия, поэтому

подающего пульпу на данную карту намыва. Например, если диа­ метр магистрального пульпопровода 400 мм, диаметр колодца дол­

0,05); стыки соединения труб должны быть герметичными и прочными. При намыве плотин водо­

сбросные трубы покрывают гидроизоляционным слоем. Во избежа­ ние усиленной фильтрации воды вдоль трубы и размыва обвалова­ ния на трубе 4 устанавливают поперечные диафрагмы (рис. 113): металлические, бетонные или глиняные. Для предотвращения всплытия трубу пригружают грунтом или бетоном.

При намыве грунта на карты происходит фильтрация воды че­ рез дамбы обвалования и основание. Для сброса этих вод исполь­ зуют траншеи от выемки грунта для дамб обвалования или устраи­

201

вают специальные канавы. Дну водосбросной канавы придают од­ носторонний уклон, благодаря чему вся вода собирается в одном месте, откуда по водоотводящей канаве отводится от дамб обвало­ вания в пониженные места или карьеры.

В процессе намыва водосбросные канавы подвергаются заиле­ нию, поэтому их периодически очищают.

Иногда на карте намыва вода осветляется недостаточно, тогда устраивают дополнительно отстойник, в котором окончательно ос­ ветляют воду, после чего ее сбрасывают в водоем. В случае уклад­ ки грунта, содержащего много илистых и глинистых частиц, устраи­ вают несколько карт намыва, в которые подают пульпу по очереди. Осветленную воду сбрасывают через определенный промежуток вре­ мени, достаточный для осаждения мелких частиц грунта из пульпы.

Водосбросные и водоотводящие канавы отрывают экскаваторами в соответствии с проектом производства работ.

§ 66. Прокладка пульпопроводов и водоводов

Для транспортирования гидросмеси (пульпы) и воды при гидро­ механизированном способе выполнения земляных работ в большин­ стве случаев применяют стальные трубопроводы, для транспортиро­ вания пылеватых и мелких песков, суглинков и глинистых грунтов используют фанерные трубы. Наибольший диаметр фанерных труб

300мм.

Вгидромеханизации используют стальные трубы цельнотянутые

исварные со спиральным и продольным швами с диаметром от 150 до 1200 мм и с толщиной стенки от 3 до 14 мм. При монтаже ма­

насосам, гидромониторам, грунтовым насосам присоединяют пово­ ротными фланцами (рис. 114, г), которые облегчают монтаж трубо­ проводов.

Бесфланцевое соединение (рис. 114,5) имеет резиновую манже­ ту 1. Внутренние кромки манжеты 1 тем сильнее прижимаются к трубе, чем больше давление в трубопроводе. Манжета охватывает­ ся двумя штампованными полухомутами 2, которые стянуты че­ тырьмя откидными болтами 4 с гайками. Для восприятия осевых усилий на концы труб приваривают кольца 3, которые входят в коль­ цевые впадины в полухомутах. В местах стыка полухомутов закла­ дывают специальные пластинки (накладки), препятствующие вы­ давливанию манжеты в зазор между полухомутами.

Сборку быстроразъемных соединений выполняют тщательно: устанавливают манжеты, следят за совпадением ручьев полухому­

202