книги из ГПНТБ / Механизация лугомелиоративных работ

пых грунтах, начинают работать через 15—45 мин после прокладки. При работе в торфяных грунтах допускается толщина лезвия ножа 0,2—0,4 мм, в минеральных — 1—1,2 мм. После прокладки дрен выполняют дополни­

в случае необходимости и укладки специальных дере­ вянных или гончарных труб для обеспечения выхода во­ ды из дрены и сохранения откоса канала.

Машины для гончарного дренажа

Самый распространенный вид материального дрена­ ж а — гончарный. Состоит он из закрытой регулирующей и закрытой или открытой коллекторной сети. Осуши­ тельные регулирующие дрены предназначаются для по­ глощения из почвы избыточной воды; коллекторы — для отвода воды из осушительных дрен в магистраль­ ные каналы.

Размеры поперечного сечения дрен определяют обыч­ но гидравлическим расчетом. Диаметр регулирующих трубчатых дрен не менее 5—6 см, диаметр коллекторов не более 20—25 см.

Трубчатый дренаж закладывают двумя способами — траншейным и бестраншейным. Траншейный способ за­ кладки труб предполагает выполнение ряда операций: копание траншей по уклону; планировка дна с прида­ нием дну желобчатой формы; укладка дренажных труб; защита труб фильтрующим материалом от заиления; засыпкой траншей.

Бестраншейный способ применяют при укладке пластмассовых груб. Для этой цели используют спе­ циальный рабочий орган.

Гончарный трубчатый дренаж наиболее прочный, он долго сохраняется под землей. Срок службы этого дре­ нажа 40—50 лет и больше. Дрены укладывают из стан­ дартных обожженных глиняных трубок, торцы их сопря­ гают. На минеральных землях можно использовать и бетонные трубы. Трубки укладывают в траншейные дре­ ны как можно плотнее, чтобы зазоры в их стыках не превышали 1—2 мм.

В целях устранения боковых смещений и лучшего фиксирования стыков СевНИИГиМ предложил конст­ рукцию самоцентрирующихся пластмассовых муфт, вхо­

140

дящих в трубы. В Латвии для лучшего соединения труб иногда также применяют пластмассовые муфты.

Гончарные дренажные трубы

0,0015 для коллекторов. Максимально допустимый ук­ лон 0,005. Оптимальная скорость течения воды в гон­ чарных дренах 0,6—0,8 м/с, максимальная — 1 м/с. Наи­ меньшая допустимая скорость течения воды в дренах зависит от типа грунта: в глинистых — 0,2 м/с, в мелком песчаном (плывуне) — 0,3 м/с. Средняя глубина заклад­ ки дрен-осушителей 0,8—1 м в минеральных грунтах и 1,2—1,5 м в торфяных.

Длину дрен-осушителей принимают в пределах 120—150 м, а закрытых коллекторов — в зависимости от схемы осушения. Расстояние между дренами определя­ ют интенсивностью использования площади, водными свойствами грунтов, метеорологическими и гидрологиче­ скими условиями участка и колеблется в пределах 13—

30м.

Конкретные величины глубины закладки, уклона,

диаметра дрен и расстояния между ними указывают в

141

проектах осушения, их составляют проектные организа­ ции для каждого объекта на основании данных изыска­

тельных работ.

В настоящее время нет еще машины, которая выпол­ няла бы все операции по строительству дренажа. Неко­ торыми машинами выполняют самую трудоемкую опе­ рацию— прокладку траншей, другими машинами пла­ нируют дно траншеи по заданному уклону и имеют устройства для подачи труб на дно траншеи. Укладку труб, изоляцию стыков и засыпку растительным грунтом вы­ полняют вручную.

В зависимости от грунтовых условий и глубины за ­ кладки дрен на прокладке траншей применяют различ­ ные типы машин:

специальные экскаваторы — дреноукладчики ЭТЦ-202 и ЭТЦ-202А для работы в минеральных и торфяных грунтах, мало засоренных древесиной и камнями (раз­ мером до 30 см), при глубине копания до 1,7—2 м;

одноковшовые экскаваторы со стандартными или специальными ковшами для разработки траншей в тя­ желых грунтовых условиях независимо от глубины за­ кладки дрен;

плужные каналокопатели для прокладки дрен-осуши­ телей в грунтах, где траншейные экскаваторы нерабо­ тоспособны.

Из перечисленных машин мелиоративным требова­ ниям наиболее соответствуют экскаваторы типа ЭТИ и ЭТЦ, оборудованные системой регулирования уклона.

При использовании одноковшовых экскаваторов для уменьшения ширины прокладываемой траншеи экскава­ торы выгодно оборудовать узкими ковшами, что позво­ ляет повысить их производительность.

Для строительства пластмассового дренажа специ­ альных машин пока нет, поэтому траншеи для укладки пластмассовых труб прокладывают теми же машинами, что и на укладке гончарных труб.

Машины для строительства гончарного дренажа.

Траншейный экскаватор ЭТН-171 предназначен для

142

и других видов материального дренажа. Он обеспечива­ ет прокладку траншей прямоугольного сечения шириной 0,5 м и глубиной до 1,85 м за один проход. Экскаватор оборудован специальным приспособлением — трубоук­ ладчиком для подачи гончарных труб на дно траншеи.

Экскаватор представляет собой землеройную маши­ ну непрерывного действия на гусеничном ходу. Он мо­ жет работать на грунтах с допускаемым удельным дав­ лением не менее 0,3 кгс/см2 при наличии камней разме­ ром до 25 см.

Трубоукладчик сварной конструкции предназначен для подачи трубок на дно траншеи, предотвращения обвала стенок траншеи при укладке труб и обеспечения безопасности работы дренажного мастера. Для обеспе­ чения заданного уклона дна траншеи на экскаваторе есть специальный механизм — указатель уклона.

Для автоматического обеспечения уклона дна тран­ шеи в электрогидравлическую систему экскаватора до­ полнительно включены электромагниты, конечные вы­ ключатели, реле, микропереключатель.

Траншейным экскаватором ЭТЦ-202 прокладывают траншеи прямоугольного сечения в торфяных и мине­ ральных грунтах. Его выпускали вместо траншейного экскаватора ЭТН-171. Конструкции их в значительной степени аналогичны.

В отличие от ЭТН-171 транспортер экскаватора ЭТЦ-202 дуговой, имеет возможность выбрасывать грунт на правую или левую сторону. При необходимости транспортер можно выдвигать на 300 мм вправо или влево. Крутящий момент на транспортер передается от двигателя через привод насоса, коробку скоростей и цепную передачу.

Коробка скоростей обеспечивает четыре транспорт­ ные скорости вперед и четыре назад и две скорости ков­ шовой цепи. Рабочее передвижение экскаватора от гид­ ромотора НПА-64 через ходоуменьшитель и коробку скоростей на бортовые фрикционы и дальше на ходо­ вую систему.

Поднимают и опускают рабочий орган и трубоуклад­ чик гидроцилиндрами. Масло от насоса НШ-10Д через напорный клапан подается в двухсекционный распреде­ литель Р75-В2 и далее в гидроузлы.

Вэкскаваторе предусмотрены три варианта ручного

иавтоматического регулирования глубины копания:

143

при плавающем положении гидроцилиндра трубоук- ладчика-опоры и принудительном заглублении рабочего органа боковыми гидроцилиндрами;

при плавающем положении боковых гидроцилиндров посредством гидроцилиндра трубоукладчика-опоры без принудительного заглубления рабочего органа;

при помощи боковых гидроцилиндров и гидроци­ линдра трубоукладчика-опоры с принудительным за­ глублением рабочего органа.

Предохранительный клапан служит для предохране­ ния рабочего органа от перегрузки при работе по ва­ риантам 1 и 3. При перегрузке масло через клапан вы­ пускается из штоковых полостей гидроцилиндров рабо­ чего органа, чем обеспечивается возможность подъема рабочего органа.

При ручном управлении глубины копания рычаг гид­ рораспределителя переключает машинист по показани­ ям контрольных ламп. При автоматическом управлении рычаг переключается гидроусилителем по электрическим импульсам датчика уклона.

Для сигнализации отклонения рабочего органа от заданной глубины копания и подачи сигналов системе автоматического обеспечения уклона дна траншеи слу­ жит датчик уклона. Его подвешивают к кронштейну ра­ бочего органа пальцами и удерживают в вертикальном положении грузом. Для связи датчика с копирной про­ волокой есть коленчатый щуп, он через рычаг и тяги связан с кронштейном рабочего органа, что позволяет сохранить расстояние от копирной проволоки до дна траншеи. При изменении глубины копания датчик пово­ рачивается вокруг пальца, а щуп в шарнире так, что изменение величины вертикальной проекции щупа будет соответствовать изменению расстояния от точки креп­ ления датчика до дна траншеи. Конструкция датчика обеспечивает также компенсацию изменения глубины копания при боковом наклоне экскаватора. В этом слу­ чае датчик поворачивается вокруг оси, а вместе с ним и сектор, который перемещает переключатель относи­ тельно корпуса датчика. Это влечет за собой подъем конца щупа, положение рабочего органа на заданной глубине копания сохраняется.

Датчик устанавливают на экскаваторе так, чтобы сектор был со стороны, противоположной копирной про ­ волоке. Эту проволоку натягивают параллельно наме-

144

ценной трассе на специальных регулируемых штырях, чтобы она точно повторяла уклон дна траншеи и обес­ печивала заданную глубину копания.

Экскаватором-дреноукладчиком ЭТЦ-202А прокла­ дывают траншеи под дрены-осушители и коллекторы с заданным уклоном, укладывают в них гончарные или пластмассовые трубы и изолируют их фильтрующим ма­ териалом.

Рабочий орган экскаватора собран из рамы, шар­ нирно соединенной с рамой экскаватора, и цепным ра­ бочим органом от ЭТЦ-202.

Для удобства укладки гончарных трубок в лоток трубоукладчика сбоку рабочего органа прикрепляют шарнирную платформу, которая в рабочем положении находится на берме траншеи. Для подачи пластмассо­ вых труб в трубоукладчик в передней части экскаватора на кронштейне сделана специальная катушка. Следя­ щая система, установленная на экскаваторе, служит для обеспечения заданного уклона дна траншеи.

Для укладки гончарного дренажа требуется регу­ лировка направляющих лотков в зависимости от диа­ метра трубы. При этом направляющие кольца в трубо­ укладчике (если они имеются) должны быть предвари­ тельно демонтированы.

Машина работает следующим образом. Рабочий ор­ ган отрывает траншею и подает грунт наверх. На дно желоба, формируемого днищем трубоукладчика, пода­ ется нижняя лента фильтрующего материала, на кото­ рую укладывают пластмассовые или гончарные трубы. Уложенные трубы закрываются верхней лентой фильт­ рующего материала.

Организация строительства гончарного дренажа.

Процесс строительства материального дренажа тран­ шейными экскаваторами, оборудованными системой обеспечения заданного уклона дна траншей, следующий: доставка материалов на объект; подготовительные рабо­ ты; прокладывание траншей с одновременной ук­ ладкой труб; контроль качества их укладки и засыпка траншей.

Среди процессов механизированного строительства дренажа доставка гончарных труб и других материалов на объект и непосредственно к месту укладки труб имеет значительный удельный вес в общей стоимости и трудоемкости строительства дренажа.

Расходы по доставке труб составляют 50% и более первоначальной их стоимости, а потери труб при транс­ портировке — 5—10%.

В зависимости от расстояния трубы доставляют с завода-изготовителя на приобъектный склад. Наиболее экономична транспортировка дренажных труб в контей­ нерах, что позволяет полностью механизировать трудо­ емкие и малопроизводительные погрузочно-разгрузоч­ ные операции и улучшить сохранность труб.

Подсчеты показывают, что применение контейнеров снижает трудовые затраты на каждую 1000 труб диа­ метром 45 мм в 2,5—3,5 раза по сравнению с бесконтейнерной их транспортировкой в зависимости от способа перевозки (железной дорогой, автотранспортом).

В настоящее время мелиоративные организации и заводы-поставщики применяют различные конструкции деревянных, металлических и деревянно-металлических контейнеров.

Наибольшее распространение получили контейнеры типа «Рокай» (Литовская ССР), «Азери» (Эстонская ССР), Ленводстрой, Мосводстрой-1 и другие емкостью

200—1000 труб.

Погрузку и выгрузку контейнеров на заводах, стан­ циях и складах выполняют автопогрузчиками и погруз­ чиками-экскаваторами ПЭ-0,8, Э-153 и др.

Для развозки труб по объекту в зависимости от про­ ходимости применяют тракторные прицепы, сани (ли­ сты, лыжи) с колесными или гусеничными тракторами.

Есть несколько способов развозки труб к месту ук­ ладки: линейная раскладка их вдоль трассы будущей дрены при движении транспортного агрегата; развозка с периодической раскладкой труб вдоль трассы отдель­ ными штабелями. Величину штабелей и расстояние между ними определяют технологией укладки труб и на­ личием на траншееукладчике емкости для резерва труб; транспортировка труб в емкости за траншеекопателем или на нем. Трубы в контейнерах доставляют к началу трассы дрены и затем транспортируют траншеекопате­ лем на специальной лыже. В этом случае значительно снижаются затраты труда на укладку труб, но тре­ буются специальные погрузочные средства или приспо­ собления на экскаваторе.

Перед закладкой дренажа выполняют подготови­ тельные работы. Трассу шириной 3,5—4 м очищают от

146

кустарниковой растительности, пней диаметром более 100 мм и камней размером более 250 мм. Ямы и старые канавы по трассе засыпает или укладывают на них брусья на расстоянии, соответствующем колее экскава­ тора.

На расстоянии 750 мм вправо от оси проектируемой траншеи ставят две вешки так, чтобы обеспечить маши­ нисту из кабины экскаватора хорошую видимость.

Траншейные экскаваторы

Для установки копирной проволоки (рис. 27) на рас­ стоянии 1550 мм от оси будущей траншеи с правой или левой стороны по ходу экскаватора через каждые 10— 20 м устанавливают пикеты, по которым при помощи ни­ велирования определяют расстояние от проектируемого дна траншеи до конца соответствующего пикета. У каж­ дого пикета ставят штырь (штатив) для копирной про­ волоки. Расстояние от основания пикета до конца шта­ тива (до копирной проволоки) рассчитывают так, чтобы величина этого расстояния и расстояния от основания, пикета до дна траншеи (глубина копания) была не бо­ лее 2550 мм. Расстояние от копирной проволоки до дна траншеи после замены или регулировки ковшовой цепи перед началом работы следует проверить.

Затем вдоль линии пикетов копирную проволоку (трос) натягивают на штыри. Концы троса закрепляют анкерными колышками. При правильной установке копирного троса последний должен быть натянут парал­ лельно проектному дну траншеи. Чтобы уменьшить про­ висание проволоки и не нарушить проектной глубины

Рис. 27. Схема установки копирной проволоки при работе траншейного экскаватора (размеры в м).

148

ходом, чтобы продольная ось его совпадала с осью бу­ дущей траншеи. Копающий орган заглубляют до сопри­ косновения щупа с копирным тросом, о чем сигнали­

вают дросселем-регулятором.

После этого включают автоматическую систему вы­ держивания глубины копания в соответствии с заданным уклоном.

Если работу начинают от закрытого коллектора, то рабочий орган заглубляют на расстоянии 1,5—2 м за осью коллектора. Копающий орган заглубляют с одно­ временным передвижением экскаватора вперед, трубо­ укладчик должен быть поднятым.

После проезда через коллектор и достижения про­ ектной глубины трубоукладчик опускают в рабочее по­ ложение и включают автомат уклона. При устройстве дрен от закрытого коллектора неизбежны ручные ра­ боты, связанные с расчисткой коллектора и присоеди­ нением к нему дрены-осушителя. Ручные доделки необходимы и при закладке дренажа траншейными экс­ каваторами в грунтах с камнями, которые не захваты­ ваются ковшами.

1 4 9