книги из ГПНТБ / Бородулин, Я. Ф. Дноуглубительный флот и дноуглубительные работы учебник

§ 3. Общие сведения о производстве дноуглубительных работ

Всем видам дноуглубительных работ предшествует разработка тех­ нической документации на их производство и оформление договорной документации между заказчиком (портом, пароходством, заводом, городом и пр.) и подрядчиком (Управлением морских путей).

Капитальные дноуглубительные работы выполняются на основании технического проекта, договора и сметы, утвержденных в установлен­ ном порядке и принятых к финансированию Стройбанком СССР.

В состав технического проекта входят следующие документы и ис­ ходные данные:

планы района работ в масштабе 1 : 500 или 1 : 1000, но не мельче, чем 1 : 2000, охватывающие участки дноуглубления, места свалок или намыва грунта и подходы к ним с указанием предварительного проме­ ра глубин (отметок территории) и знаков навигационного оборудо­ вания;

ведомости подсчета объемов дноуглубительных (намывных) работ до проектной отметки и объемов допускаемого перебора по глубине и ширине углубительных участков;

продольные и поперечные геологические разрезы участка дноуглу­ бления;

характеристика грунтов, залегающих на участке дноуглубления; плотность несвязных грунтов, консистенция и прилипаемость связных грунтов; удельный вес, гранулометрический класс, группа грунта по трудности разработки (согласно классификации грунтов, предусмо­ тренной производственными нормами на морские дноуглубительные работы);

сведения о гидрометеорологических условиях, влияющих на про­

данные по обследованию участков работ о наличии подводных пре­ пятствий, посторонних предметов и включений, а также заключение специалистов в отношении требований соблюдения «Инструкции о ме­

данные изысканий, согласованные с санитарной и противопожар­ ной службами, о наличии или отсутствии загазованности подлежащего разработке грунта вредными газами — сероводородом, метаном и др.

При производстве намывных работ технический проект содержит дополнительно:

12

генеральный план участка намыва и поперечные разрезы с указа­ нием существующих и вновь возводимых сооружений;

требования к намываемому грунту; расчет водосбросных устройств на картах намыва;

чертежи первоначального и последующих обвалований карт намыва и эстакад для магистрального и разливного грунтопроводов;

проект организации и технологии работ по намыву грунта; подсчет объема намываемого грунта с указанием нормы слива и до­

пусков на планировку намываемого сооружения.

Ремонтные дноуглубительные работы выполняются на основании технических заданий, разрабатываемых ежегодно для каждого объек­ та заказчиками в соответствии с заданиями пароходств (портов) на обеспечение требуемых габаритов каналов и акваторий портов.

Техническое задание согласовывается с Управлением морских пу­ тей. В отдельных случаях по соглашению сторон оно может разраба­ тываться Управлением морских путей и утверждаться -заказчиком.

К техническому заданию прилагаются следующие документы:

план объекта ремонтного дноуглубления с нанесением предвари­ тельного промера глубин, проектной глубины, границ углубляемых участков, отсчетного уровня (нуля глубин), отметок рефулирования, рабочей ширины прорези, величины допусков по глубине и ширине; на плане должны быть показаны забровочные глубины;

расчет объемов дноуглубительных работ с указанием основных све­ дений об условиях производства работ;

план свалок грунта с обозначением их границ, знаков навигацион­ ного ограждения свалок и подходов к ним, расстояния до свалок от объекта работ или длина и высота рефулирования и обоснования при­ нятых свалок (извещение мореплавателям, согласование с заинтересо­ ванными организациями и т. п.);

справка о результатах обследования и траления дна рабочих участ­ ков;

указание о необходимости производства дноуглубительных работ в соответствии с требованиями «Инструкции о мерах предосторожности при производстве дноуглубительных работ в условиях предполагаемой засоренности грунта взрывоопасными предметами».

В настоящее время вводятся новые договорные отношения, в ос­ нову которых положены договоры между заказчиком (портом, паро­ ходством) и подрядчиком (Управлением морских путей) на гарантию габаритов пути, т. е. Управление морских путей гарантирует оговорен­ ные в договоре габариты на подходном канале и в порту независимо от объема дноуглубительных работ.

В этом случае технические задания составляют и утверждают в Управлении морских путей.

Техническая и договорная документация на производство ремонт­ ных работ на акваториях портов предусматривает соблюдение следую­ щих положений, предусмотренных «Правилами технической эксплуа­ тации гидротехнических сооружений и акваторий портов ММФ» (1966 г.):

13

прием и обработку судов в местах производства дноуглубительных работ не производят;

перед выполнением дноуглубительных работ у гидротехнических сооружений или в районе трасс пролегания подводных инженерных сетей (кабелей, трубопроводов и др.) во избежание их повреждения обо­ значают расстояние от границы рабочей прорези до лицевой грани со­ оружения или допустимое приближение грунтозаборного устройства и якорей земснарядов к границам трасс пролегания инженерных сетей;

непосредственно у гидротехнических сооружений дноуглубле­ ние производится дноуглубительными средствами, обеспечивающими их сохранность (грейферные снаряды, гидромониторы и т. п.);

при углублении участков акватории вблизи водозаборных устройств учитывают направление течений и зону распространения мутной воды; при производстве дноуглубительных работ должна быть исключе­

Смешанные дноуглубительные работы выполняются также на ос­ новании технических заданий, разрабатываемых заказчиком, в кото­ рых используются данные технических проектов на капитальные ра­ боты.

§4. Применение дноуглубительной техники

внародном хозяйстве

Выбор земснарядов для различных участков дноуглубительных работ зависит не только от вида разрабатываемого грунта, но и от гидро­ метеорологических условий, наличия свалок грунта (подводных или надводных) и их удаленности от участков работ, забровочных глубин.

Рекомендуются следующие основные положения по применению земснарядов:

на подходных каналах ремонтные дноуглубительные работы наи­ более эффективно выполняются самоотвозными и якорными землесо­ сами. При этом должны использоваться глубоководные, мелководные и береговые свалки, где может применяться рефулерный способ раз­

сти разработки), также наиболее эффективно выполняются самоотвоз­ ными трюмно-рефулерными и якорными землесосами;

применение якорных землесосов с рефулерным способом удаления грунта является эффективным при разработке грунтов I — V I групп без включений на защищенных от волнения участках работ, а также при необходимости создания территории из разрабатываемых грун­ тов;

при извлечении грунта для поддержания проектных глубин не­ посредственно у причальных сооружений целесообразно применять грейферные самоотвозные земснаряды, наиболее удобные при произ­ водстве работ в стесненных условиях эксплуатирующихся причалов;

14

многочерпаковые шаландовые земснаряды должны применяться в основном на тяжелых грунтах V — V I I групп по трудности разработки или на более легких, но засоренных грунтах, а также в стесненных ус­ ловиях, когда из-за ограниченных габаритов участка невозможна ра­

использование взвешенно-потопляемого грунтопровода при работе якорных землесосов повышает коэффициент использования рабочего времени земснаряда за счет снижения простоев по метеопричинам;

скальные грунты следует разрабатывать с предварительным рых­ лением штанговыми земснарядами либо многочерпаковыми с черпаковой цепью соответствующей прочности.

Дноуглубительная техника, кроме выполнения большого объема дноуглубительных работ для поддержания необходимых глубин на морских подходных каналах, на акваториях портов и судоремонтных заводов и на реках, широко применяется при выполнении других ра­ бот, связанных с извлечением грунта из воды. Особенно большой объем работ она выполняет в гидротехническом строительстве, при возведе­ нии земляных плотин и дамб, выемке котлованов, строительстве кана­ лов и в других работах.

Дноуглубительная техника используется для добычи и переработки песчано-гравийных материалов, необходимых для приготовления бе­ тонной смеси, устройства различных фильтров и крепления земляных сооружений, строительства дорог.

Добываемый с помощью дноуглубительной техники ракушечник используется для получения извести и идет на корм домашней птицы.

Другой важной отраслью применения дноуглубительной техники

В настоящее время в Советском Союзе и за рубежом получила рас­ пространение добыча полезных ископаемых из подводных залежей прибрежного шельфа с применением дноуглубительной техники. Из морских россыпей добывают ильменит и рутил (титановое сырье), цир­ кон, железную руду, золото, платину, алмазы, цементное сырье и фосфориты.

Дноуглубительная техника используется и в сельском хозяйстве для устройства оросительных и обводнительных каналов.

Строительство мостов, дорог, прокладка трубопроводов через вод­ ные преграды и многие другие работы выполняются с применением дноуглубительной техники.

§ 5. Основные направления в развитии дноуглубительной техники

С развитием транспортного флота и увеличением его тоннажа по­ требуется создать новые подходные каналы и значительно увеличить габариты существующих каналов. Большой объем дноуглубительных

15

работ необходимо будет выполнять в неблагоприятных гидрометео­ рологических условиях из-за удаленности каналов на многие километры от берега и волнозащищенных сооружений. Дноуглубительная тех­ ника должна обеспечивать разработку тяжелых суглинков и глин, со­ держащих большое количество камней и валунов, известняка и раку­ шечника на больших глубинах — на каналах до 30 л , а в море (на до­ быче полезных ископаемых) до 60—80 м.

С этой целью грунтозабор самоотвозных землесосов должен быть оборудован устройствами, позволяющими производить работу беспере­ бойно на волне высотой до 3—4 м. При разработке плотных песчаных грунтов землесосы должны оборудоваться мощными гидроразрыхли­ телями грунта, которые позволяют повысить производительность зем­ лесоса по грунтоизвлечению в 2—4 раза.

Для повышения эффективности всасывания с глубин, превышающих 25—30 м, найдет применение эрлифтный (эрлифтно-землесосный) спо­ соб грунтозабора (см. § 37) и грунтозабор при помощи заглубленного грунтового насоса.

Для разработки тяжелых грунтов якорные землесосы должны быть оборудованы мощными разрыхлителями, а черпаковые снаряды—чер­ паками из легированных сталей с разрыхляющими зубьями.

Многочерпаковые снаряды при работе на липких грунтах дол­ жны иметь устройства для очистки черпаков от грунта.

При удаленности земснарядов на многие километры от берега не­ обходимо устанавливать специальные средства их точной ориентации на месте производства работ. Такие системы создаются в Советском Союзе и за рубежом. В настоящее время контрольно-измерительные приборы снабжаются устройствами, которые могут быть использова­ ны в качестве датчиков для создания надежной автоматической систе­ мы управления работой земснаряда. Такая система должна предусма­ тривать использование различных типов электронно-вычислительных машин. Автоматическая система управления должна предусматри­ вать не только автоматизацию управления технологическим процессом дноуглубления, но и автоматизацию работы энергетической установки

иобщесудовых систем.

Вкачестве привода основных рабочих устройств и механизмов (грунтовых насосов, механических разрыхлителей, оперативных лебе­ док, верхнего черпакового привода и др.) найдет большое применение гидравлический привод, который в отличие от электрического имеет меньшие габариты, вес и стоимость, а также большую надежность,

прост в обслуживании и позволяет плавно изменять частоту вращения

вшироком диапазоне.

Всвязи со значительным ростом объема дноуглубительных работ и габаритов каналов целесообразно использовать самоотвозные земле­

сосы с грунтовым трюмом емкостью до 15 тыс. м3 и якорные землесосы

16

по судовому напорному грунтопроводу 6 подает пульпу в грунтовой трюм 12.

В процессе грунтозабора землесос перемещается по разрабаты­ ваемому участку с помощью гребных винтов 16 со скоростью 2—3 узла.

Для изменения глубины грунтозабора и установки сосуна в поход­ ное положение его с помощью полиспастов 4 подвешивают к кран-бал­ кам 5 и 5. Подъем и опускание сосуна производятся специальными лебедками 2.

После заполнения грунтового трюма останавливают грунтовый насос, сосун поднимают из воды и укладывают на палубу в походное положение. Для разгрузки трюма землесос с помощью гребной уста­ новки переходит к месту свалки грунта.

После разгрузки трюма землесос вновь переходит к месту работы. Сосун с грунтоприемником опускают на заданную глубину и снова

плавание в открытом море (при переходах между портами и при выходе к месту свалки грунта), поэтому на него распространяются все требо­ вания, предъявляемые к морским судам.

На рис. 8 показан самоотвозный землесос с дизель-электрической энергетической установкой, с грунтовым трюмом емкостью 1000 м3 и грунтозаборными устройствами, расположенными по бортам.

Корпус судна с наклонным закругленным форштевнем и крейсерской кормой разделен шестью водонепроницаемыми переборками на семь отсеков: форпик 8; носовой трюм 9, где расположены цепные ящики и кладовые; насосное отделение 10, в котором, кроме двух грунтовых насосов, находятся носовое подруливающее устройство и цистерны питьевой воды; грунтовой трюм 12; помещение для двигателей 13; от­ деление электрических машин 14; ахтерпик 15 с отделением рулевого устройства.

На главной палубе в носовой части расположена рубка 3, в кото­ рой размещены кладовые, малярная, фонарная и шахта насосного от­ деления. В кормовой рубке / находятся жилые и служебные помеще­ ния, шахта машинного отделения, санитарно-гигиенические помеще­ ния и кладовые. В рубке на шлюпочной палубе 6 расположены каюты капитана и старшего механика, радиостанция и амбулатория, а на верхней палубе — рулевая рубка 5.

В районе грунтового трюма по бортам расположены грунтозаборные устройства 17, а на палубе носовой рубки — лебедки подъема грунтозаборных устройств / / , лебедки грузовых стрел и фок-мачта 4.

В носовой части главной палубы установлен брашпиль 18 с тя­ говым усилием 7,5 тс, а в корме — шпиль 16 с тяговым усилием 4 тс. Грунтозаборные устройства землесоса обеспечивают грунтозабор с максимальной глубины 15 ж.

Грунтовой трюм имеет максимальную емкость 1180 м3 и рассчитан на перевозку 1420 т грунта.

18