книги из ГПНТБ / Механизация лугомелиоративных работ

гружения должно быть меньше на­ ружного диаметра искомых труб, а направление поиска — перпендику­ лярным ожидаемому направлению дрены.

При соприкосновении с деревян­ ной дреной щуп мягко погружается в нее почти без удара. При сопри­ косновении с гончарной трубкой или камнем почувствуется удар, а на острие извлеченного щупа будут видны частицы обожженной глины или большие частицы камня. При нахождении пластмассовых дрен бу­ дет ощущаться их податливость.

Щупом можно не только нахо­ дить дрены, но и определять ниве­ лиром глубину их заложения и ук­ лон. При' этом ставить щуп необхо­ димо на самый верх трубки. Удоб­ нее пользоваться щупом на торфя­ ных грунтах. На минеральных, в которые щуп входит плохо, в местах

предполагаемой дрены роют шурфы, борозды или тран­ шеи в направлении, перпендикулярном вероятному на­ правлению дрен. Место пересечения с засыпанной дре­ нажной траншеей выделяют по составу и цвету грунта.

Для отыскания трассы дрены и мест закупорки без вскрытия пользуются специальным трассоискателем. Принцип действия трассоискателя: введение в дрену электропровода, присоединенного к источнику перемен­ ного тока звуковой частоты, и определение его место­ нахождения на поверхности с помощью индуктора, усили­ теля, индикаторов — гальванометра или наушников.

Трассоискатель в комплекте дренопромывочной ма­ шины В-765 (ГДР), кроме провода, включает источник

провод, уложенный в дренопромывочный шланг; иска­ тель с приемным контуром, усилителем, батареей пита­ ния и наушниками.

При поиске трассы оператор, надев наушники и дер­ жа в руке искатель, идет от места введения шланга

230

вдоль зоны максимальной слышимости, которую он оп­ ределяет, перемещая искатель поперек вероятного на­ правления дрены (кольцо приемного контура находится в плоскости, параллельной направлению дрены). При­ бор позволяет определить место шланга с точностью до 1—2 м вдоль дрены и до 0,3—0,5 м поперек нее. Точ­ ность поиска снижается с увеличением глубины дрены

ипри наличии богатых железом грунтов.

Ккомплекте дренопромывочной машины Д-910

(рис. 50) трассоискатель ВТР-1М, имеющий, кроме на­ ушников, стрелочный гальванометр. Этот трассоиска­ тель заимствован у энергетиков, он сложнее и дороже трассоискателя машины В-765, но отличается большей точностью поиска.

Для нахождения места присоединения дрен к кол­ лектору предназначен включенный в комплект машины В-765 гидравлический зонд, которым также можно най­ ти повреждение труб, разрывы в стыках и т. п. Зонд вы­ полнен в виде присоединенного к дренопромывочному шлангу цилиндра с укрепленными на его венце пружин­ ными пальцами (стержнями) с роликами на концах.

231

Внутри цилиндра толкатель, приводимый в действие давлением воды (3—5 кгс/см2), подаваемой в шланг. Обратное перемещение толкателя — под действием пру­ жины. На конце толкателя фасонная пластина, взаимо­ действующая с пружинными пальцами. При выдвиже­ нии толкателя из цилиндра пружинные пальцы разжи­ маются, при втягивании сходятся.

Для зондирования коллектора или дрены в их по­ лость на всю длину вводят промывочный шланг с реак­ тивной головкой. Конец шланга находят (засекают) трассоискатели, в этом месте отрывают шурф, вскрыва­ ют дрену и заменяют реактивную головку зондом. За­ тем шланг с зондом протягивают назад по дрене, в си­ стеме поддерживается небольшое давление воды (3— 5 кгс/см2), и пружинные пальцы с роликами под дейст­

воды в шланге понижают. Толкатель позволяет паль­ цам сойтись и освободить шланг для дальнейшего дви­ жения. Шланг немного оттягивают назад, вновь повы­ шают давление и продолжают зондирование.

Применение трассоискателя и зонда позволяет опре­ делить на местности трассы дрен, места соединений, повреждений и закупорок, значительно облегчая этим ремонтные работы. Правда, эти устройства вызывают затраты значительного количества воды; устройства приходится объединять с дренопромывочной машиной даже в тех случаях, когда дрены не требуют промывки; объем вспомогательных земляных работ увеличивается.

Для определения трассы дрен и мест закупорки без подачи воды в дрену можно применять приспособления 'с электрическим или механическим приводом для протя­ гивания в трубу провода или троса.

Интересно предложенное в ГДР устройство с меха­ ническим приводом (рис. 51), собранное из головки с двумя комплектами подпружиненных упоров (неподвиж­ ным и подвижным), пружины сжатия и приводных тро­ сиков, которые огибают блоки, смонтированные на кор­ пусе. Приводные тросики соединены с тяговым тросом (шнуром, проводом), при его натяжении подвижные упоры скользят по корпусу вперед, в то время как по-

232

следний заторможен в трубе неподвижными упорами. При освобождении тягового троса подвижные упоры упираются в стенку трубы, а корпус с неподвижными упорами под действием пружины перемещается вперед. Периодически натягивая и отпуская тяговый трос, мож­ но заставить головку продвигаться по трубе и тянуть за собой тяговый трос.

Перечисленные устройства при всех их достоинствах могут быть использованы лишь для обнаружения от­ дельных сравнительно прямолинейных дрен. При об­ следовании целых дренажных систем приходится рыть много шурфов. Поэтому представляет интерес приме­ ненный в Ленинградской области способ нахождения закупорок дрен по увлажнению почвы при нагнетании в дрены мотопомпой воды под давлением 0,8—1 кгс/см2.

Ремонт дренажных трубопроводов (линий) — самая тяжелая и трудоемкая работа. В зависимости от вида повреждений, их объема и причин применяют различ­ ные способы ремонта: без вскрытия дрен; с пунктирным вскрытием дрен, их очисткой и частичной перекладкой труб; со вскрытием дрен и сплошной перекладкой труб.

Очистку дренажа без вскрытия линий применяют во всех случаях установившегося или медленно нарастаю­ щего механического или химического заиления, а так­ же зарастания дрен. Этот способ неприменим, если заи­ ление и выход из строя дренажных линий — следствие плохой укладки (большие зазоры, сдвиг трубок), несо­

233

блюдения требуемого уклона, использования недоброка-

явственных материалов.

Очистка дрен без вскрытия может быть химической, гидравлической, механической, гидромеханической.

Химический способ очистки применяют при наличии отложений водонерастворимых соединений железа, алю­ миния, марганца, обычно объединяемых под названием

«охра».

Суть этого способа заключается во введении в дрену реагентов, переводящих соединения железа и других элементов в растворимую форму, и в выводе их вместе с дренажными водами.

Гидравлический способ очистки дрен без вскрытия теперь наиболее распространен. Есть две его разновид­ ности: без протягивания шланга по дрене и с протяги­ ванием.

При гидравлической очистке без протягивания в дрене создается скорость воды, достаточная для размы­ ва и выноса отложений т. е. до 1—2 м/с и более. Для этого вскрывают верхнюю часть дрены и вводят в трубу нагнетательный шланг от насосной передвижной стан­ ции или мотопомпы, питаемых из подвезенной цистерны или других источников. Воду нагнетают под давлением

0,5—Л кгс/см2.

В сельском хозяйстве ФРГ используют машину, по­ зволяющую промывать дрены с устья, без вскрытия дру­ гого конца, периодически нагнетая воду под давлением 1—2 кгс/см2, с последующим сливом. Образующийся скоростной поток воды размывает наносы и выносит их из дрены.

Машина собрана из навешенной на трактор насос­ ной станции, питаемой от прицепной цистерны емкостью 1,5—3 м3, и короткого нагнетательного шланга с кони­ ческой насадкой.

При испытаниях машина очищала на 70—90% коллектор, заиленный железистыми отложениями, ее производительность — до 10 га в день. С одной позиции промывали до 1,35 га.

Подобную промывку можно выполнить и с примене­ нием имеющихся в хозяйствах цистерн-жижеразбрасы- вателей (РЖ -1,7). Для интенсификации слива и пов­ торного использования воды можно применять вакуум­ ную откачку. Достоинства такого способа промывки дрен — простота и надежность применяемых устройств,

234

высокая производительность, низкая стоимость и не­ большая трудоемкость работ в благоприятных условиях, возможность промывки целых систем без вскрытия сюединений дрен с коллектором.

Недостатки: потребность большого количества воды, возможность очистки дрен лишь от сравнительно легко размываемых отложений, неопределенность результатов очистки.

Способ гидравлической очистки труб с введением в

них напорного шланга, впервые примененный для очист­ ки дрен в 1958 г. в Нидерландах, дает более надежные результаты, поэтому его применяют чаще. Сущность этого способа заключается в том, что в полость дрены вводят гибкий шланг, имеющий на конце головку с фронтальными и тыльными отверстиями (соплами). По­ даваемая к головке под давлением вода, выходя с боль­ шой скоростью через фронтальное сопло, размывает на­ носы, находящиеся перед головкой, а струи, выходящие из тыльных сопел, создают реактивную силу, способст­ вующую движению шланга с головкой вперед по дрене. Вода и размытые наносы образуют стекающий из дре­ ны поток пульпы. Гидравлические головки для очистки дрен бывают различных конструкций (рис. 52).

Успешная очистка дрен зависит от трех процессов: размыва отложений; продвижения вперед шланга с промывочной головкой; выноса размытых отложений по­ током воды.

Размыв отложений в дрене зависит от их количест­ ва и плотности (связности), а также от силы и направ­ ления струй. Продвижение вперед шланга с промывоч­ ной головкой зависит от тяговой силы головки и со­ противления движению, а тяговая сила реактивной го­ ловки — от расхода воды через тыльные и фронтальные сопла, скорости струй и их направления.

Вынос наилка из дрены происходит лучше, если ско­ рость обратного потока пульпы выше значений влеку­ щей скорости для песка и других тяжелых отложений (0,3—0,4 м/с); обеспечить достаточную скорость обрат­ ного потока можно лишь при очистке труб малого диа­ метра относительно толстым шлангом. Поэтому для полной очистки дрен большого диаметра введенный в

дрену до конца шланг извлекают назад, несколько уменьшая подачу воды. Тыльные струи головки обра­ зуют как бы водяную корзину, сгоняющую оставшиеся

235

T /2 7 7 2

YS '' " ' '/7//ХУГ777?>

наносы. Для лучшей очистки скорость извлечения шлан­ га не должна превышать скорость обратного потока (0,2—0,4 м/с), а для обеспечения выноса иаилка из труб расход воды не должен быть меньше определенной ве­ личины.

Устройства дренопромывочных приспособлений бы­ вают навесными на трактор и прицепными с приводом от вала отбора мощности или от собственного двигате­ ля. Шланги (один или два) длиной 100—-250 м имеют сменные головки (насадки), воду в шланг подают че­ рез полую ось и вращающееся сальниковое соединение барабана. Наматывают и разматывают шланги вруч­ ную или от привода.

Большинство дренопромывочных машин — прицеп­ ные с отдельным бензодвигателем малой мощности. Это позволяет освободить трактор и использовать его для других работ, например для доставки промывочной воды.

Подобная дренопромывочная машина разработана Минским СКБ «Мелиормаш». С 1967 г. ее выпускает Великолукский завод «Торфмаш».

236

Принцип действия машины следующий. Вода через заборный шланг попадает в приемный коллектор. Ее на­ сосом через нагнетательный коллектор подают к бара­ бану, к полой оси которого через сальниковое соедине­ ние и пробковый трехходовой кран присоединяют на­ гнетательные полиэтиленовые шланги с промывочными головками на конце. Внутри шлангов протянут изоли­ рованный провод трассоискателя, один конец которого

Машину обслуживают машинист, его помощник и подсобный рабочий. Для очистки дрены выполняют сле­ дующие операции: находят дрену, отрывают шурф, глу­ бина которого на 0,2—0,4 м ниже уровня дрены; за­ пускают двигатель, опускают заборный шланг в цистер­ ну или водоприемник с чистой водой; шланг с промы­ вочной головкой сматывают с барабана и вставляют в дрену; увеличив число оборотов двигателя, включают в работу насос. Шланг в дрену вводят под действием реактивной силы головки с одновременным проталкива­ нием вручную.

Подачу воды (в зависимости от степени заиления и скорости промывки) регулируют изменением оборотов двигателя.

При соприкосновении с препятствием или при ис­ пользовании всей длины шланга определяют местона­ хождение головки и трассы дрены. Это делают трассоискателем или засечкой направления дрены и длины введенного в нее шланга с последующим уточнением щупом или рытьем шурфа.

Шланг извлекают из дрены с подачей или без пода­ чи воды в зависимости от степени заиления дрены. На месте непреодолимого препятствия или в конце промы­ того участка снова роют шурф, препятствие устраняют и промывку продолжают. Промытый участок дрены пре­ дохраняют от повторного заиления пробкой из фильт­ рующего материала. После окончания промывки дрену на месте шурфа восстанавливают, а шурф засыпают землей.

Для доставки воды к дренам используют тракторные прицепные цистерны или автоцистерны, число их зави­ сит от емкости, дальности и скорости доставки, а также от производительности промывочной машины.

237

Средний расход воды на промывку, по данным СКВ «Мелиормаш», 5—6 л на 1 м дрены и колеблется в за­ висимости от степени заиления, длины дрен и т. д. Ог шурфа к шурфу машину перевозит трактор, доставляю­ щий воду или специально для этого предназначенный. Шурфы отрывают вручную или экскаватором. Время для рытья шурфа вручную 15—20 мин, для восстановле­ ния дрены с засыпкой шурфа — около 30 мин.

Коэффициент использования времени у промывочной машины типа Д-910 при очистке дрен пока очень низок из-за большого объема и слабой механизации вспомога­

ществ по сравнению с другими способами очистки. Недо­ статки этого способа следующие: потребность большого количества чистой воды, подаваемой при высоком дав­ лении; большие требования к насосам и шлангам; огра­ ниченные реактивная тяга, размывающая и выносная способность; невозможность или трудность очистки дрен от слежавшихся (сцементировавшихся) наносов и ра­ стительности; возможность очистки с одной позиции лишь одной дрены; значительная трудоемкость вспомо­ гательных работ (рытье шурфов, переезды, доставка воды и т. д.), снижающая общую производительность.

В Центральном научно-исследовательском институте механизации и электрификации сельского хозяйства Не­ черноземной зоны разработана новая дренопромывочная прицепная машина МПД-1, отличающаяся от маши­ ны Д-910 наличием механизма подачи шланга в дрену, самовсасывающим насосом для откачки воды из шурфа и осветлителем воды. Все это способствует значительно­ му повышению производительности.

Так, скорость промывки дрен в условиях среднего заиления при испытании машины составила для МПД-1 около 6 м/мин и 2 м/мин для Д-910.

238

Механический способ очистки широко распространен в коммунальном хозяйстве при очистке без вскрытия канализационных и других трубопроводов. Он может быть использован и для очистки дренажа. За границей применяют ряд машин для механической очистки, про­ стейшие состоят из комплекта быстросоединяемых гиб­ ких стержней (типа гибкого вала) длиной по 10—30 м, диаметром 8—32 мм и механизма вращательного при­ вода (ручного, электрического или бензодвигателя) пе­ реносного или па тележке. Головная секция стержня бо­ лее короткая (4—6 м), оснащена спиральным рыхлите­ лем, буравом, ершом и др. Стержни представляют собой спираль из пружинной проволоки (хромованадиевой др.) с пропущенным внутри сердечником из такой же проволоки. При подаче вращающегося гибкого стержня в трубопровод происходит рыхление находящихся там наносов, их наружу выносит поток воды. Частота вра­ щения гибкого 'стержня до 200 об/мин, скорость про­ талкивания 15—40 м/мин, диаметр очищаемых труб до 300 мм.

Более совершенные машины подобного типа имеют гибкий стержень длиной до 200—250 м, намотанный на закрытый барабан. Скорость сматывания гибкого стержня с барабана и скорость его вращения регулиру­ ют. В машине есть указатель длины смотанного с бара­ бана стержня. Перед началом очистки гибкий стержень пропускают в направляющий шланг, длина его соот­ ветствует глубине колодца (шурфа). К концу стержня крепят рабочий инструмент. Затем направляющий шланг опускают в колодец, заправляют в устье трубы, включают двигатель машины и начинают работу.

239