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

вый поперечный грунтопровод, остальные перекрывают клапанами (задвижками) или заглушками.

Во время работы первого поперечного грунтопровода монтируют из запасных труб второй поперечный у смежного тройника. После намыва территории под первым поперечным грунтопроводом останав­ ливают грунтовой насос на землесосе или, промыв грунтопровод, сра­ зу перекрывают клапаном направление потока и включают в работу продольную сеть второго поперечного грунтопровода и т. д.

В некоторых случаях применяют веерный способ намыва грунта, при котором концевая труба грунтопровода описывает часть окруж­ ности, что обеспечивает более широкую зону намыва.

Место береговой свалки ограждают со стороны водоема, чтобы грунт не стекал с водой обратно, иногда намытый грунт ограждают и с других сторон для его удержания на определенной площади.

При рефулировании грунта на неогражденные свалки откосы их получаются очень пологими, например на песках до 1 : 25 и более. Если же для ограждения используют щиты, можно создать откосы не круче 1 : 3.

При высоте ограждений до 1 м применяют дощатые щиты с кулями, заполненными грунтом и уплотненными вдоль щитов, или земляные дамбы. Щиты имеют высоту около 0,5 м, их устанавливают в два ряда. Ряды щитов связывают проволокой, а пространство между ними запол­ няют кулями и грунтом, который утрамбовывают. Когда грунт нарефулируют до верха первых рядов щитов, то на нем, несколько отступив от первых щитов, устанавливают второй ряд.

При намыве территорий большой площади и значительной высоты в качестве ограждения применяют земляные валы, которые возводят насухо при помощи бульдозеров и экскаваторов или намывают рефулированием, последний способ наиболее дешевый, надежный и быст­ рый.

Если площадь намываемой территории большая, ее делят на от­ дельные карты (участки) примерно по 25—30 тыс. м3 и больше, причем каждую карту тоже ограждают валами. Разбивка на карты необходима для более равномерного заполнения намываемой территории грунтом и для предупреждения стекания грунта в реку в случае повреждения основных ограждений.

Осветленную воду отводят с карт намыва при помощи деревянных водосливных колодцев и водосливов.

Водосливной колодец 1 (рис. 170) состоит из стоек с пазами, в ко­ торые по мере намыва грунта закладывают щиты из досок или шандоры. Из нижней части колодца выходит металлическая или деревянная тру­ ба 2, которая проходит через тело первичного обвалования 3 и намы­ того грунта 4; по ней осветленная вода выводится за пределы ограж­ дения. Колодец наращивают постепенно, чтобы толщина слоя отво­ димой воды не превышала 5—10 см. При рефулировании этот способ отвода воды наиболее удобен и надежен.

Водосливы устраивают преимущественно при намыве невысоких (не более 4—5 м) свалок и территорий и при больших расходах отводи­ мой воды (свыше 1 м31сек). Водослив располагают в теле ограждаю-

332

на высоту не более 1—1,5 м и, исходя из этого, устанавливают отметку порога водосливного колодца в начале работы.

Грунтопровод на карте намыва укладывают по внутреннему пери­ метру обвалования, которое по мере намыва непрерывно повышается. Пульпа выпускается из грунтопровода по возможности более рассредо­ точенной: при трубах диаметром 40—ЬОсм стоки устраивают через каж­ дые 10 м по длине грунтопровода. При намыве карты от обвалования

Рис. 170. Отвод воды с карты намыва колодцем

к ее центру, где расположен водосливной колодец, устраняются про­ дольные токи у обвалования, предохраняя его от разрушения.

Длину обваловываемых карт намыва определяют делением суточной производительности землесоса на среднюю ширину карты и допустимую суточную высоту намыва. Суточная высота намыва на мелкозернистом песке 0,2—0,3 м, а на крупнозернистом песке и гравии—до 1м. Намыв более толстого слоя не допускается, так как это может вызвать опол­ зание грунта.

Количество водосливных колодцев определяют, исходя из количе­ ства подлежащей сбросу воды и пропускной способности одного ко­ лодца. Удельная пропускная способность колодца, отнесенная к 1 м водослива, при изменении высоты переливающегося слоя от 0,1 до 0,2 м колеблется от 200 до 500 м3/ч.

Расход осветленной воды через водосливную трубу, идущую из колодца, определяют как произведение удельной пропускной способ­ ности трубы, отнесенной к 1 м2 сечения, и площади этого сечения. При изменении столба воды в колодце над центром трубы или уровнем воды в реке (море), если труба затоплена на 1,2—1,5 м, величина удельной пропускной способности трубы колеблется примерно от 7000 до 8500 м3/ч. Водосливные трубы укладывают с уклоном 3° (при диаметре 0,4 м) и 0,5° (при диаметре 0,9 м).

а легкие и мелкие уносятся потоком и, в зависимости от предъявляе­ мых требований, могут быть уложены на карте намыва или сброшены через водосливные колодцы.

333

карт. После намыва самой дальней части карты до требуемой отметки снимают необходимое количество труб и намывают следующий участок, постепенно приближаясь к ближней границе карты. При таком способе намыва грунтопровод во избежание засыпки грунтом укладывают на эстакаду или козлы.

Рис. 173. Схема намыва грунта на карты через отростки от магист­ рального грунтопровода

3. При намыве карт рефулированием из ряда поперечных параллель­ ных трубопроводов соблюдается следующий порядок. Параллельно оси намываемого участка укладывают магистральный грунтопровод 2 (рис. 173), от которого на каждую карту намыва отходят поперечные

отрезки грунтопровода 3; в каждом поперечном грунтопроводе и за ним в магистральном грунтопроводе монтируются задвижки 5.

Для направления пульпы открывают задвижку поперечного нуж­ ного грунтопровода, а магистральный грунтопровод за ним закрывают. При таком способе намыва карт отростки переключают после промывки грунтопровода без остановки грунтового насоса землесоса.

После намыва первой карты до определенной отметки пульпу по­ дают на вторую. На первой карте в это время происходит сток освет­ ленной воды через водосливные колодцы 4 и водосливные трубы, про­ ходящие через обвалование /, и усадка намытого грунта, а на третьей

335

карте можно производить обвалование. Затем водогрунтовую смесь подают на третью карту, па второй происходит слив осветленной воды и усадка намытого грунта, а на первой делают обвалование из намытого грунта для повторного намыва.

Чередуя таким образом намыв, сток осветленной воды и усадку намытого грунта с обвалованием, производят намыв карт слоями, равными примерно 2/3 высоты обвалования.

4. Для устройства земляных валов, насыпей для дорог, огради­ тельных дамб и других подобных сооружений рекомендуется схема намыва карты посредством открытия шиберных заслонок 3, установ­ ленных в донных люках грунтопровода 2 (рис. 174). Магистральный береговой грунтопровод / укладывают на эстакаду. Через регулируе­ мые шиберные заслонки пульпа вытекает из грунтопровода и откла­ дывается вблизи, так как размывающее действие ее незначительно из-за малого расхода.

§110. Определение длины плавучего грунтопровода

Впроцессе производства дноуглубительных работ землесос переме­ щается по разрабатываемой прорези вместе с плавучим грунтопроводом, состоящим из отдельных секций. Концевая часть грунтопровода

336

а— угол между направлением патрубка корпусного грунто­ провода на конец плавучего грунтопровода и перпенди­

§ 111. Зависимость между величиной подачи и скоростью папильонирования

Величина подачи и скорость папильонирования являются основ­ ными технологическими элементами, определяющими производитель­ ность землесоса, и их правильный выбор способствует соблюдению оп­ тимального режима грунтонасосной установки.

При плохом грунтозаборе снижается насыщение пульпы и, соот­ ветственно, производительность землесоса; а перенасыщение пульпы против нормы ведет к снижению скорости ее движения в грунтопроводе, забоям и недостаточной чистоте выработки, так как часть взрыхленного грунта остается невыработанной.

Если выразить часовую производительность землесоса по грунтозабору формулой

Q r p = S o n A M 6 0 м*1ч,

а производительность по грунтоудалению формулой Qrp = ^ n P K 60 м*1ч

и приравнять правые части этих формул

Svuhcn = FI1 vD Р к ,

то получим равенство, из которого можно находить нужную перемен­ ную величину, задаваясь значениями других.

337

Решая это равенство относительно величины подачи S и скорости папильонирования va, получим

Знак поправки следует принимать положительным, если кип сме­ щен от диаметральной плоскости вправо и подача берется у правой бровки (см. рис. 177, а), и отрицательным при подаче у левой бровки (см. рис. 177, б).

Если кип смещен влево, то при подаче у левой бровки знак поправки должен быть положительным, у правой — отрицательным.

338

Контроль за соблюде­ нием заданной скорости папильонирования и вели­ чиной подачи ведут по по­ казаниям папильонажемеров и подачемера.

§ 112. Оптимальный режим работы землесоса

жении землесоса по прорези, согласовывая с фактическими условиями

ивозможностями в каждый момент времени.

Впредыдущих главах мы рассматривали, что производительность землесоса в различных условиях работы ограничивается грунтозабором или грунтоудалением.

Ограничение производительности по грунтозабору возникает пре­ имущественно по следующим причинам:

невозможность повысить скорость движения по траншее или па­ пильонирования из-за чрезмерного натяжения тросов, недержания яко­ рей или ограниченной мощности лебедок;

выкатывание фрезерного разрыхлителя на поверхность или пере­ грузка его привода;

необходимость частых очисток грунтоприемника из-за большой засоренности грунта;

чрезмерный рост вакуума и резкое падение расхода пульпы вслед­ ствие, например, залипания глинистым грунтом разрыхлителя.

Эти признаки характерны для ограничения грунтозабора при плав­ ном регулировании рабочего режима. Резкие изменения скорости па­ пильонирования и оборотов разрыхлителя тоже ведут к ограничению грунтозабора, но это уже результат неплавного регулирования рабо­ чего режима.

При появлении признаков ограничения грунтозабора принимают меры к их устранению: меняют грунтоприемник, разрыхлитель или

339

назначают другие параметры его работы, уплотняют всасывающую линию, уточняют величину подачи и скорость папильоиирования, соблюдают равномерность рабочего режима.

Производительность землесоса ограничивается грунтоудалением в следующих случаях: при увеличении дальности и высоты регули­ рования, при пониженном расходе пульпы из-за неисправностей в грунтовом насосе или двигателе, а также при угрозе забоя напорного грунтопровода.

Об угрозе забоя грунтопровода судят по следующим явлениям: вакуум сначала возрастает, затем начинает снижаться из-за паде­

ния расхода, показания манометра уменьшаются; показания консистомера сначала возрастают, затем могут снизить­

ся; показания расходомера уменьшаются; появляется и нарастает «мертвый слой» в напорном грунтопроводе;

струя пульпы, вытекающая из напорного грунтопровода, умень­ шается и в нижней части становится прерывистой и почти отвесной; нагрузка на двигатель уменьшается, поэтому несколько возрастает

частота вращения.

Для предупреждения забоя грунтопровода уменьшают скорость перемещения землесоса, а при необходимости—приподнимают раму. Наблюдая за показаниями вакуума, давления, расхода и консистен­ ции пульпы, скорость перемещения землесоса регулируют так, чтобы не доводить грунтонасосную установку до предзабойного состояния.

Необходимо особенно тщательно следить за грунтопроводом при разработке гальки и гравия, так как при забое потребуется длитель­ ная промывка грунтопровода.

Соблюдению оптимального режима работы землесоса в значитель­ ной степени способствуют технологические карты и системы автома­ тического управления работой землесоса.

Системы автоматического регулирования землесоса (САРЗ) широко приме­ няются на речных землесосах, работающих траншейным способом. Имеются системы полного автоматического управления работой свайно-папильонажных землесосов.

Рассмотрим некоторые положения системы автоматического регулирования землесоса.

Системой автоматического регулирования скорость перемещения землесоса устанавливается в зависимости от расчетного насыщения пульпы грунтом.

тельных расчетов и даже материалов наблюдений устанавливать для датчиков постоянные расчетные пределы изменения скорости движения землесоса. Рас­ четные данные помогают приблизительно определять и назначать некоторые ис­ ходные диапазоны регулирования до того, как будут выявлены фактически необ­ ходимые в данном конкретном случае параметры настройки системы САРЗ.

Лучших показателей работы автоматизированного землесоса можно достичь в том случае, если настройку САРЗ производить в соответствии с фактическими условиями и возможностями земснаряда и по мере их изменения своевременно корректировать настройку. САРЗ — устройство, предназначенное для соблюде­ ния рационального режима работы землесоса, но не заменяющее вахтенного ба­ гермейстера при установлении этого режима. Наоборот, для эффективного ис­ пользования САРЗ требуются особо тщательные наблюдения и анализ рабочих процессов, чтобы своевременно выявлять несоответствие настройки отдельных

340

элементов системы изменившимся условиям работы и соответственно коррек­ тировать настройку.

Первоначальную настройку системы САРЗ производят в следующей после­ довательности.

В начале разработки прорези управляют землесосом так, чтобы выявить показатели наиболее производительного режима. После того как такой режим будет найден, в процессе движения землесоса с соответствующей этому режиму скоростью определяют расчетные пределы датчиков: вакуумметра, манометра и консистомера. Верхний предел на вакуумметре должен соответствовать тому

260 мм рт. cm; предельный вакуум, при котором в случае засорения всасываю­ щего наконечника начинается заметное падение расхода,— 520—560 мм рт. ст.; при разработке чистого рыхлого песчаного грунта с глубиной извлечения до 5 м — 400 —420 мм рт. ст.; в случае опускания рамы до 8—10 м пределы соответ­ ственно повышают приблизительно до 430—450 мм. При пониженном расходе пульпы (длинный грунтопровод, снижение частоты вращения и износ рабочего колеса) пределы на вакуумметре задают около 370—390 мм рт. ст. При работе

тенцию пульпы уменьшают до 16—18%. При настройке САРЗ задающую стрелку консистомера устанавливают приблизительно на 3% ниже того показания, кото­ рое достигнуто в процессе ручной пробы, при максимальной производительности.

Ширина диапазона регулирования у консистомера постоянна и равна 6-10%.

Если все элементы САРЗ настроены правильно, то режим работы землесоса устойчив. Скорость становой лебедки изменяется редко, причем изменения эти

При сигнале «завал» всасывающего отверстия, появляющемся при опол­ зании откоса грунта, система приостанавливает перемещение землесоса, обва­ лившийся грунт всасывается, и землесос автоматически продолжает перемещение по траншее.

При появлении признаков забоя напорной части грунтопровода перемещение землесоса по траншее также прекращается.

Наличие датчика динамометра станового троса предотвращает повреждение лебедки и обрыв троса при чрезмерном увеличении тяговых усилий. Предельно допустимое значение натяжения станового троса отмечают на тягомере, исходя из конкретных условий работы землесоса.

Стрелку подачемера переводят в нулевое положение, соответствующее началу траншей, вторую стрелку ставят на деление, соответствующее длине траншеи.

Датчик подачемера подает сигнал после того, как земснарядом будет пройде­ но заданное расстояние и его перемещение по траншее прекратится.

341