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

ределяется путем соединения прямой точек начала перелива и конца погрузки;

на землесосах, имеющих осадкомер без самописца, рациональная скорость движения землесоса определяется по наименьшему времени загрузки землесоса по грузовую марку, или до определенной осадки, если загрузка по грузовую марку невозможна из-за малого объемно­ го веса грунта и слабой уплотняемое™ смеси.

Полученные результаты анализируются и принимается та скорость перемещения землесоса, при которой достигнута наибольшая эффек­ тивность грунтозабора.

-900 § i

1600

500Sg|-

= Фсм)

Уем >Т/М

Рис. 164. Технологический график режимов грунтоизвлечения самоотвозным землесосом

Рациональная скорость движения землесоса может быть также оп­ ределена по технологическим графикам режимов грунтоизвлечения, которые составляются для каждого типа землесоса отдельно на каждый канал или участки канала, характеризующиеся одинаковыми грунто­ выми условиями.

На рис. 164 показан технологический график режимов грунтоиз­ влечения самоотвозным землесосом с двумя бортовыми сосунами.

Верхняя часть графика показывает зависимость между произво­ дительностью землесоса по грунту, скоростью движения землесоса и глубиной разрабатываемой траншеи. Используя нижнюю часть графика совместно с верхней, можно получить зависимость между производительностью, объемным весом пульпы, глубиной траншеи и скоростью землесоса.

312

Пример. Исходные данные: участок работы — Керчь-Еникальский канал; толщина снимаемого слоя — 1 м; длина участка — 2 км; количество грунта, погружаемого в трюм, — 650 м3; грунт извлекается двумя насосами; процент сброса грунта за борт при работе с переливом — 17% от поступающего; тип грун­ топриемника — волочащийся.

Необходимо определить: длину траншеи; толщину слоя грунта, снимаемого за один проход (заглубление грунтоприемника); скорость движения землесоса по прорези.

По графику в правой верхней четверти определяем, что наибольшая произ­ водительность одного грунтонасосного агрегата по грунту равна 730 м3/ч при рас­ ходе пульпы 3330 м3/ч.

На левой верхней четверти графика видно, что наибольшая производитель­ ность обеспечивается при скоростях движения землесоса:

При этих скоростях объемный вес пульпы получаем одинаковым уп =

=1,23 т/м3.

Следует отметить, что в приведенном графике сделано допущение, что скорость движения землесоса при грунтозаборе не влияет на его производительность.

§ 100. Рациональное использование емкости трюма

Грунтовые трюмы современных самоотвозных землесосов оборуду­ ются, в большинстве случаев, тремя уровнями переливов, что позво­ ляет более полно использовать их емкость.

Нижний уровень перелива соответствует полному использованию грузоподъемности при загрузке трюма грунтом с объемным весом 1,9 — 2,0 т/м3, средний — 1,4 — 1,5 т/м3, верхний — при загрузке илистой пульпой с объемным весом 1,2 — 1,3 т/м3.

Опыт эксплуатации землесосов позволил выработать некоторые рекомендации по регулировке положения переливных устройств в за­ висимости от рода разрабатываемого грунта.

При разработке грунтов большого объемного веса регулировка осуществляется следующим образом. Перед началом загрузки трюма нижний и средний уровни перелива должны быть закрыты. Трюм загружают до верхней кромки трюмного комингса и продолжают до тех пор, пока землесос достигнет допускаемой предельной осадки.

313

На некоторых современных землесосах достижение предельной осадки определяется автоматически подачей звукового сигнала. После этого необходимо открыть средний уровень перелива и землесос, сбро­ сив верхнюю часть слабо насыщенной пульпы и уменьшив этим осадку, продолжает загрузку трюма снова до достижения предельной осадки. Затем следует открыть нижний уровень перелива и продол­ жать загрузку. Достигнув в третий раз предельной осадки, землесос

При разработке грунтов среднего объемного веса загрузка осу­ ществляется в такой же последовательности, но только до среднего уровня перелива.

При разработке илистых грунтов перед загрузкой трюма, если поз­

ляют за борт. После достижения нормальной насыщенности переклю­ чением клинкетов пульпу направляют в трюм.

На некоторых типах самоотвозных землесосов верхним уровнем перелива может служить комингс грунтового трюма с разливным устройством напорного грунтопровода.

§ 1 0 1 Работа землесоса с переливом

Работа с переливом повышает коэффициент использования емкости трюма. Для определения возможности и времени работы с переливом необходимо учитывать следующие факторы:

гидравлическую крупность частиц, определяющую скорость их осаждения в трюме;

скорость и направление течений, способных относить частицы грун­ та на достаточное расстояние от канала;

степень волнения моря; величину забровочных глубин; расстояние до свалки;

консистенцию и расход засасываемой пульпы.

Нормируемая производительность землесоса в один час цикла со­

но, выгрузка, развороты).

Указанная производительность не учитывает унос грунта течением при работе с переливом пульпы за борт.

314

Если же течение, действующее на участке дноуглубительных работ, используется для уноса грунта за габариты прорези, то часовая про­ изводительность самоотвозного землесоса будет складываться из от­ везенного грунта в трюме и из унесенного течением, что выражается формулой

Сравнивая в каждом отдельном случае определенную по приведен­

ным формулам производительность, принимают решение о способе

работы.

Определение оптимального времени работы с переливом. Работа

с переливом, как указывалось выше, возможна при отсутствии и при наличии течения. Оптимальное время работы с переливом с определен­ ной степенью точности з обоих случаях определяется графо-анали- тическим путем.

Для каждого типа землесоса строятся технологические графики. При наличии течения графики возможно использовать, если известен

емого в трюм грунта в состоянии естественного залегания. На гори­ зонтальной оси вправо—время грунтоизвлечения, влево—общее время

всех случаев прямая АВ изображает заполнение трюма грунтом до

работы с переливом определяется достижением предельной осадки зем­ лесосом. Такая загрузка возможна при извлечении галечных или круп­ нопесчаных грунтов.

В т о р о й с л у ч а й . Весь извлекаемый грунт сливается за борт без осаждения в трюме, объемный вес пульпы, поступающей в трюм и сливаемой за борт, одинаков ( у с л = уп). Загрузка трюма характе­ ризуется горизонтальной прямой BF. Время работы с переливом при отсутствии течения ограничивается заполнением максимальной ем-

315

кости трюма (точка В), т. е. работа с переливом нецелесообразна. Этот случай загрузки возможен при разработке землесосом разжиженных илов, совершенно не способных осаждаться в процессе загрузки трюма.

Т р е т и й с л у ч а й . В процессе работы с переливом происхо­ дит уплотнение грунта в трюме. Интенсивность осаждения частиц грунта (уплотнения) с течением времени уменьшается и в точке D (кри­ вая BCD) достигает своего предела. На участке BCD соблюдается не­ равенство у С л <С Yn> а вправо от точки D горизонтальная прямая DE показывает, что нарастание объема грунта в трюме прекратилось

и 7сл = Тп-

Рис. 165. Технологический график работы самоотвозного землесоса при отсутствии течения

Для определения оптимального времени загрузки трюма в этом случае на горизонтальной оси графика, влево от начала координат, откладывается время, затрачиваемое на грунтоудаление.

На данном графике это время составляет 50 мин, что соответствует дальности отвозки грунта 5 км. Из точки Т проводим касательную к отрезку кривой ВСД, где С — точка касания. Проведя через точку С вертикальную прямую, находим на пересечении ее с горизонтальной осью координат (точка С") оптимальное время загрузки трюма. На графике оно составляет 42 мин. Оптимальное время работы на перелив получается равным:

*пер = *опт — *зап = 4 2 ~ 18 = 24 MUH.

Отрезок вертикальной прямой СС" указывает количество сброшен­ ного за борт грунта. При отсутствии течения сброшенный грунт будет полностью осаждаться на дно углубляемой прорези.

316

Из этого же графика видно, что с увеличением дальности отвозки грунта точка касания С будет перемещаться по кривой BCD вправо, и оптимальное время работы с переливом будет увеличиваться, а с уменьшением дальности отвозки — будет соответственно сокращаться.

В приведенных на графике условиях (третий случай) производи­

Если при том же расстоянии до свалки увеличить время загрузки трюма с переливом, например до 65 мин (точка D ) , то производитель­ ность снаряда снизится до

То же случится, если время загрузки уменьшить. Следовательно, найденное нами время работы на перелив £ п е р = 24 мин является опти­ мальным для приведенных условий производства работ.

Рассмотрим, как расстояние до свалки грунта влияет на величину оптимального времени работы с переливом (см. рис. 165).

На рис. 166 показан график загрузки трюма землесоса «Черное море» при работе на Ждановском канале с учетом уноса грунта тече­ нием. Построение графика такое же, как и предыдущего.

При использовании течения полезный объем извлекаемого грунта будет состоять из объема грунта, отвозимого в трюме землесоса, и объ­ ема грунта, безвозвратно унесенного течением, т. е.

Отрезки ординат СС", C-LC] И DD" соответственно разбиваем на несколько равных частей, пропорциональных процентам уноса сбро-

317

шейного грунта с интервалом 20%. При этом, точки С, Сх и D соответ­ ствуют 0%, а точки С", C"i и D" — 100% уноса. Из точки В через точ­

том уноса откладываем влево от начала координат время, затрачивае-

Рис. 166. Технологический график работы самоотвозного землесоса при наличии течения

мое на грунтоудаление (ходовое время), и получаем точку Т. Распо­ лагая сведениями о проценте уноса грунта течением для существующих в период работы гидрометеорологических условий, проводим из точ­ ки Т касательную к кривой загрузке трюма, соответствующей про­ центу уноса (в данном случае 40%) и получаем точку К- Из точки К

318

/ х = 50 мин; производительность в один час цикла

На графике таким же образом легко проверить, что сокращение или увеличение времени работы с переливом приведет к снижению произ­ водительности в цикле.

§ 102. Определение объема грунта в трюме

определения количества грунта, унесенного течением в процессе работы землесоса с переливом, путем сопоставления данных по пред­ варительным и исполнительным промерам об объеме выполненных работ, приходящихся на один цикл, с данными по замерам объемов грунта в трюме;

определения эффективности применяемых режимов грунтоизвлечения и систем регулирования грунтозабора в различных производ­ ственных условиях.

Существует три метода определения объема погруженного в трюм грунта: по замеренным осадкам, по обмеру грунта в трюме, по замеру насыщенности пульпы.

Определение осадок носом и кормой на современных землесосах производится с помощью приборов-осадкомеров (осадкографов) с само­ писцами.

Объем грунта в трюме по осадкам определяют следующим образом. Перед погрузкой пульпы в трюм записывают осадку землесоса

носом и кормой либо среднюю осадку.

По результатам этих записей на номограмме осадок и по имеюще­ муся на судне графику зависимости между осадкой и водоизмещением (рис. 167) определяют водоизмещение перед погрузкой, остаточный объем воды в трюме до погрузки и используемую емкость грунто­ вого трюма до установленного уровня перелива.

После окончания грунтозабора определяют осадку землесоса носом и кормой либо среднюю.

По величинам осадки, пользуясь вновь номограммой осадок и графи­ ком водоизмещения, определяют водоизмещение после загрузки трюма.

По полученным данным определяют удельный вес пульпы в трюме

319

где Di — водоизмещение перед погрузкой, т\ D2 — водоизмещение после погрузки, т; G — вес оставшейся воды в трюме, т;

— объем оставшейся воды в трюме, ж3 ;

— удельный вес воды, т/м3.

Шкала

доЭоизмещения

Шкала

действительной

осадки носом и кормой

Рис. 167. Номограмма определения осадок и во­ доизмещении по показаниям осадкографа на самоотвозном землесосе

Вычисляют насыщенность пульпы грунтом

(7гр.ест—Ув)

где Yrp. ест — удельный иес грунта в естественном состоянии за­ легания, т/м3.

Вычисляют объем грунта в трюме

320