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

Автоматическое регулирование скорости перемещения землесоса исключает резкие изменения содержания грунта в пульпе, т. е. режим работы грунтового насоса не подвергается значительным изменениям.

Система САРЗ при правильной настройке увеличивает производительность землесоса в среднем на 20%.

§ 113. Работа с грунтопроводом

По мере продвижения землесоса вдоль прорези появляется необхо­ димость перемещать концевой (или разливной) понтон или переводить плавучий грунтопровод к новому месту соединения с береговым.

Концевой понтон, если позволяют условия, переводят без останов­

Перестановку плавучего грунтопровода на новое место при рефу­ лировании на подводную свалку осуществляют следующим образом (рис. 178). Моторизованную свайную площадку / заранее устанавли­ вают на месте новой свалки и закрепляют, вдавливая сваю в грунт (если позволяет глубина), подают с ее лебедки трос и крепят на конце­ вом или анкерном понтоне грунтопровода 2. Поднимают сваи анкер­ ного понтона (или якоря концевого понтона) и переводят грунтопровод

342

в новое положение. Если в грунтопровод включено несколько анкер­ ных понтонов, то подают трос на следующий анкерный понтон, под­ нимают его сваи и так же переводят на новое место, после чего снова закрепляют на сваях.

При малых забровочных глубинах, где использование обычного плавучего грунтопровода затруднено, применяют мелкосидящие пон­ тоны, которые доставляют к месту их установки свайной моторизован­ ной площадкой или другими средствами. Выполняют эту работу сле­ дующим образом: со стороны канала в направлении нового места свал­ ки, насколько позволяют глубины, заводят и устанавливают свайную площадку, а на противоположную сторону свалки—мелкосидящие понтоны с таким расчетом, чтобы свайная площадка, концевая часть плавучего грунтопровода и мелкосидящие понтоны находились на од­ ной линии. С лебедки свайной площадки подают трос на понтоны, подтаскивают их к концевой части грунтопровода и соединяют грун­ товые трубы.

При укладке новой нитки берегового грунтопровода или переста­ новке действующей применяют трубоукладчики, бульдозеры, специаль­ ные комбайны.

При перестановке берегового грунтопровода его промывают от осевшего грунта.

§114. Использование насадок для выброса пульпы

Впоследние годы получил распространение способ удаления пуль­ пы выбросом через конические насадки (пульпометы). Этот способ удо­

бен при углублении узких рек и каналов, где использование плавучих и береговых грунтопроводов сопряжено с трудностями. Удаление пуль­ пы выбросом требует значительных затрат энергии, и, следовательно, увеличения мощности грунтонасосной установки. Поэтому использо­

земснаряде, путем присоединения к корпусному напорному грунто­ проводу взамен плавучего, или в конце укороченного плавучего грун­ топровода.

Дальность полета струи пульпы Sn , измеренная в горизонтальном направлении, зависит от начальной скорости v0 выхода пульпы из на­ садки, возвышения насадки над поверхностью свалки и угла а наклона оси насадки к горизонту.

В частном случае, когда пульпа выбрасывается из насадки, рас­ положенной на уровне свалки грунта, это расстояние может быть оп­

343

Диаметр сопла насадки определяется расчетным путем с учетом конкретных условий и характеристик грунтонасосной установки.

Если насадка устанавливается в конце укороченного плавучего грунтопровода, то для сохранения нормального режима работ земле­ соса на ускорение пульпы в насадке возможно затратить энергию, равную потерям напора в участке плавучего грунтопровода, на длину которого укорочен штатный грунтопровод.

Например, если паспортная длина грунтопровода равна 400 м, то при уста­ новке насадки на укороченном грунтопроводе длиной 50 м для создания нужной скорости истечения можно использовать перепад давлений, равный потерям в грунтопроводе длиной 350 м. В этом случае землесос будет работать с такими же основными показателями (производительность по грунту, расход пульпы, напор насоса, мощность двигателя), как и при рефулировании пульпы по плавучему грунтопроводу паспортной длины.

Дальность выброса смеси при укороченном плавучем грунтопроводе и правильно спроектированной насадке достигает 25—30 м.

§ 115. Технологические контрольно-измерительные приборы

Контрольно-измерительные приборы, установленные на посту уп­ равления, предназначены для: непрерывного наблюдения и эффектив­ ного управления режимом работы грунтонасосной установки и грун­ топровода (всасывающего и напорного); определения содержания грунта в пульпе; наблюдения за работой и управления оперативными лебедками; определения скоростей выбирания и длины выбираемых лебедками тросов; определения глубины извлечения грунта.

На стрелочных контрольно-измерительных приборах имеются обычно ограничительные черточки или закрашенные участки на де­ лениях циферблата, соответствующие показанию прибора при нормаль­ ном режиме работы. Всякое отклонение показаний приборов от отме­ ченных участков свидетельствует о нарушении нормального режима.

Некоторые приборы оборудованы самописцами. Например, записи на ленте самописца об изменениях показаний вакуума и напора в про­ цессе грунтозабора позволяют анализировать работу отдельных вахт и земснаряда в целом и выявлять резервы для повышения производи­ тельности землесоса.

Осадкомеры с самописцами (осадкографы) позволяют в судовых ус­ ловиях определять, при каких положениях систем регулирования грунтозабора и при каком технологическом режиме (скорость во время грунтозабора, число оборотов рабочего колеса грунтового насоса, ра­ бочее давление в пневмогидрокомпенсаторах) достигается наиболее высокая производительность самоотвозного землесоса. Этот прибор позволяет устанавливать и контролировать использование емкости трюма и грузоподъемности, а также затрату времени на все элементы цикла работы землесоса, количество циклов за вахту.

С помощью расходомера и консистомера определяют эффективные технологические режимы грунтонасосной установки.

344

На некоторых самоотвозных землесосах установлены эхографы рельефа дна, позволяющие производить замеры глубин по' всей длине разрабатываемого участка и записывать глубины на бумажную ленту самописца.

Подготовка приборов к действию производится в соответствии с ин­ струкциями по эксплуатации этих приборов.

К общим требованиям по подготовке приборов относятся: внешний осмотр датчиков, самописцев, указателей и систем, свя­

зывающих датчики с самописцами или указателями; проверка правильности положений указателей в записывающих

или измерительных устройствах; проверка наличия ленты или диаграммы в записывающем устрой­

стве прибора и исправности действия пишущего приспособления; пробные включения указателей и записи; настройка приборов на соответствующие режимы работ.

Правильность показаний приборов проверяют в сроки, установлен­ ные инструкцией по их наладке или при возникновении в них неис­ правности.

§ 116. Составление технологических, карт

Работа по технологическим картам, составленным для конкретных условий, способствует эффективному использованию землесосов.

Основанием для составления технологической карты служит тех­ нологический график работы землесоса для заданных условий работ: свойств разрабатываемого грунта (гранулометрический состав, объем­ ный вес в состоянии естественного залегания), глубины опускания грунтоприемника, длины напорного грунтопровода, высоты рефулирования и толщины снимаемого слоя грунта.

На рис. 179 показан технологический график дизель-электрического свайно-папильонажного землесоса типа «Урал». В качестве исходных данных для составления графика принимаются характеристики грун­ тового насоса на воде и пересчитываются на пульпу по соответствую­ щим формулам.

Выбор оптимального режима работы землесоса производят с помо­ щью лучевого графика зависимости производительности по грунту в плотном теле от расхода пульпы при ее различном процентном на­ сыщении.

Выполняется это таким образом: из точки начала координат прово­ дят лучи, каждый из которых соответствует заданному объемному весу, а следовательно, и процентному насыщению пульпы с интерва­ лом 0,1.

Каждый луч на этом графике является геометрическим местом то­ чек, соответствующих производительности землесоса по грунту в плот­ ном теле при данном постоянном насыщении пульпы, но при перемен­ ном расходе. Расход пульпы может изменяться в определенном диапа­ зоне. Возрастанию расхода может препятствовать достижение предель­ ных вакуума, мощности и напора грунтового насоса.

345

1000 2000 5000 ШО 5000 6000 .7000 8000 90O0Q,m^4

Рис. 179. Технологический график работы дизель-электрического землесоса

346

Уменьшение расхода при определенной консистенции пульпы мо­ жет привести к увеличению отложения «мертвого слоя» в трубе и по­ следующей закупорке грунтопровода.

Полученная по графику оптимальная производительность по грунту в плотном теле может быть пересчитана на производительность по грун­ ту в состоянии естественного залегания.

Существует несколько методов построения технологических графи­ ков. Рассмотрим последовательность построения технологического графика и выбор оптимального режима для дизель-электрического свайно-папильонажного землесоса типа «Урал» (см. рис. 179).

2.Номинальная мощность привода грунтонасоса 965 э. л. с.

3.Конструктивные данные землесоса «Урал»: диаметр всасывающей трубы ^вс — 0,75 м; диаметр напорного грунтопровода d = 0,7 м; длина всасывающего

и из полученных точек восстанавливают перпендикуляры (на рисунке не показа­

347

На графике IV наносят характеристику всасывающей трубы на воде и рас­ четные кривые на пульпе. На этом же графике наносят кривые предельного ва­ куума, пересчитанные с воды на пульпу.

(Так как конструкция входного патрубка в насос землесоса типа «Урал» представляет собой конфузор, дополнительно строится кривая вакуума перед конфузором при работе на воде.)

Точки пересечения кривых на графике IV переносят на график I I I до пересе­ чения с соответствующими лучами и получают кривую ограничения режимов по вакууму (кривая 2).

На график I I I переносят также точки пересечения напорных характеристик насоса и грунтопровода с графика I и получают кривую ограничения режимов по напору (кривая 3).

348

ностью и критической скоростью; напор и вакуум, развиваемые грунтовым насо­ сом, в данном случае лимитирующего значения не оказывают.

Точка пересечения кривых 1 я 4 указывает оптимальный режим, который может быть достигнут в условиях рассмотренного примера (точка 0). Этой точке

Л с л = 0,5 м.

Принимая в данном случае величину подачи S = 1,8 л и толщину срезаемого слоя /г с л ~ 0,5 м, можно определить скорость папильонирования, необходимую для обеспечения оптимальной производительности 900 м31ч, которая составит

900

vn = . » » , „—=16,6 м мин 1,8-0,5-60

(Заносятся в графу 18 табл. 15.)

Для заполнения технологических карт потребуются подобные графи­ ки для каждого конкретного случая, поэтому багермейстеру следует накапливать их по мере производства работ и использовать в аналогич­ ных условиях.

Для назначения основных технологических величин необходимо подлежащие разработке профили сгруппировать по признакам однооб­ разия условий работ.

Для этого из полученного плана дноуглубительных работ с дан­ ными предварительных промеров определяют среднюю толщину сни­ маемого слоя грунта на каждом промерном профиле.

Для каждого участка с одинаковой характеристикой грунта, про­ ектной глубиной и шириной прорези производится группировка про­ мерных профилей по толщине слоя через каждые 0,3 м.

349

Т а б л и и а 15

Карта технологического прецесса для папильонажных землесосов

совмещенные характеристики грунтонасосного агрегата и грунто­ провода.

350

РАБОТА ЧЕРПАКОВЫХ СНАРЯДОВ

Г л а в а XXIV

ШАЛАНДОВЫЕ И ШАЛАНДО-РЕФУЛЕРНЫЕ МНОГОЧЕРПАКОВЫЕ СНАРЯДЫ

§ 117. Применение многочерпаковых снарядов

Многочерпаковые снаряды применяются в отечественном дноуглуб­ лении свыше 150 лет. До недавнего времени на морских бассейнах почти все дноуглубительные работы выполнялись многочерпаковыми сна­ рядами, и лишь с пополнением флота самоотвозными и якорными зем­ лесосами диапазон их применения сузился.

Многочерпаковые снаряды достаточно эффективны и трудно заме­ нимы при разработке засоренных грунтов (у причалов, на акваториях судоремонтных заводов, на участках с «топляками», с включениями валунов, при подборе взорванного скального грунта).

В отличие от землесосов производительность многочерпаковых сна­ рядов меньше изменяется с изменением грунтовых условий. Некоторые преимущества дает этим снарядам шаландовый способ удаления грунта при определенных условиях (транспортирование грунта на большие расстояния; возможность работы в условиях ветро-волнового режима, когда нельзя использовать плавучие грунтопроводы). Рабочие устрой­ ства этих снарядов меньше, чем у землесосов, подвержены износу, что обеспечивает стабильность технических характеристик на протяжении навигации.

Все это обусловливает эффективность применения многочерпаковых снарядов на многих объектах дноуглубления.

§ 118. Извлечение грунта

Извлечение грунта многочерпаковым снарядом производится в про­ цессе перемещения земснаряда поперек углубляемой прорези папиль­ оиирования. Способы папильоиирования определяют общий характер движения снаряда на прорези; более детально процесс черпания опре­ деляется скоростями папильоиирования, величиной подачи, скоростью движения черпаковой цепи, грунтовыми условиями и некоторыми дру­ гими факторами.

На рис. 181 показан боковой вид черпакового устройства у нижнего барабана. Подходящая к нижнему барабану часть черпаковой цепи располагается по цепной линии — кривой, свободно висящей нити, которая имеет две точки подвеса: верхний и нижний черпаковые ба­ рабаны. Обогнув нижний черпаковый барабан, черпаковая цепь дви­ жется к верхнему барабану. При достаточной и вместе с тем нормаль­ ной слабине нижней части черпаковой цепи черпаки описывают кри­ вую, пересекающую в двух точках А и С прямую, проведенную гори­ зонтально через крайнюю точку козырька черпака, вступившего на

351