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

чения, по остойчивости он удовлетворяет I I категории, а непотопляе­ мость обеспечена при затоплении одного любого отсека в корпусе.

Судно однопалубное, двухвинтовое с избыточным надводным бортом и рубками в средней части.

Рис. 41. Якорный землесос «50 лет Советскому Азербайджану»

Корпус 13 шестью водонепроницаемыми переборками разделен на семь отсеков: форпик — цепной ящик и шкиперская кладовая, отсек вспомогательных помещений (провизионная кладовая, прачечная, кла­ довые белья и др.), машинное отделение, насосное отделение, отделе­ ние холодильных машин на правом борту; мастерская и кладовые на левом борту; отделение гребных двигателей и ахтерпик — румпельные

икладовые.

Врулевой рубке 9 установлены посты управления движением судна

инавигационные приборы.

Вкормовой части шлюпочной палубы расположена багермейстерская рубка 6, имеющая круговой обзор и застекленные до палубы стены. В ней размещены контрольно-измерительные приборы и пульты дистан­ ционного управления работой грунтозаборного устройства, рабочих лебедок, свайного устройства и грунтовых насосов.

Корпус землесоса изготовлен из углеродистой судостроительной стали Ст. 4С, рубки — из стали Ст. 3. Корпус — цельносварной, име­ ет поперечную систему набора, настил главной палубы выполнен по продольной системе набора. Большинство переборок гофрированные. Толщина обшивки: днища и бортов 10—14 мм, палубы 10—12 мм.

Запасы топлива, масла и воды — на 25 суток. Штат команды со­ стоит из 40 человек.

Энергетическая установка 15 для обеспечения загрузки главных двигателей на всех режимах работы землесоса дизель-электрическая.

70

Вкачестве главных двигателей установлены три дизель-генератора

сдвигателями 5Д50 мощностью по 1000 л. с. при 740 об!шин с генерато­ рами постоянного тока ГПМ 84/44-8 мощностью 740 кет и напряжением 460 в.

При переходах два дизель-генератора работают на два гребных элек­

Для снабжения судна электроэнергией установлены также два вспо­ могательных дизель-генератора переменного тока типа ДГР-300/1 мощ­

Судно оснащено противошумовым комплексом, снижающим уровень шума в помещениях до санитарных норм.

Рабочее устройство землесоса позволяет осуществлять грунтозабор с глубины до 10 м и рефулировать извлекаемый грунт либо по плаву­ чему грунтопроводу на расстояние 500 м и высоту 4 м, либо погружать его в грунтоотвозные шаланды.

Установленные в насосном отделении 16 два грунтовых насоса име­ ют производительность каждый по 9600 м3/ч и развивают напор по 16 м вод. ст.

Сосуновая труба 20 диаметром 900 мм соединена с корпусным вса­ сывающим грунтопроводом 17 гибким резиновым патрубком 19. Диа­ метр напорного грунтопровода 800 мм.

лельную работу насосы переключают при помощи диафрагм. Землесос снабжен плавучим грунтопроводом, состоящим из 50 про­

межуточных, трех свайных и одного свайно-якорного понтонов, а так­ же береговым грунтопроводом общей длиной 200 м.

Грунтозаборное устройство землесоса расположено в кормовой прорези 18 корпуса. Грунт перед всасыванием разрыхляется сменными фрезами 24 механического разрыхлителя, смонтированного на раме 21. Для улучшения всасывания зев грунтоприемника 23 входит внутрь фрезы. Фрезы приводятся во вращение электродвигателем мощностью 370 кет при 500 об/мин через двухступенчатый редуктор.

Рамоподъемное устройство состоит из четырехкратного полис­ паста 1, подвешенного к концу рамы и копру 2, и рамоподъемной лебед­ ки 4 грузоподъемностью 20 тс.

Рабочие перемещения землесоса во время грунтозабора могут быть осуществлены двумя способами — тросовым и свайным папильонированием.

71

Для тросового папильонирования установлены шесть рабочих ле­ бедок 5: авантовая, становая и четыре папильонажные (две передние и две задние).

Папильонажные, авантовая и задняя становая лебедки одинаковые, номинальное тяговое усилие —18 т с . Длина авантового и заднего ста­ нового канатов — 1500 м, папильонажных —600 ж.

Для того чтобы канаты не наматывались на гребные винты грунтоотвозных шаланд, имеются приспособления для их заглубления.

Для свайного папильонирования в носовой части судна установле­ ны две сваи 14 весом по 18 т , диаметром по 800 мм при толщине стенки 30 мм. Их поднимают и опускают задними папильонажными лебедками.

Управление перемещением землесоса при свайном и тросовом папильонировании осуществляется дистанционно из багермейстерской рубки.

Судовой напорный грунтопровод 10 предусматривает возможность погружать пульпу в грунтоотвозные шаланды по погрузочному грун­ топроводу 7. При необходимости грунтопровод 10 соединяется с плаву­ чим грунтопроводом вертикальным сальниковым шарниром 12.

Рабочие якоря поднимают на палубу землесоса краном 3 грузоподъ­ емностью 10 тс и грузовым устройством / / грузоподъемностью 2 тс.

Кроме рабочих устройств, на землесосе, как и на морском судне, установлены общесудовые устройства: якорное, рулевое, швартовное, шлюпочное и общесудовые системы: вентиляции, кондиционирования воздуха, отопления, горячего и холодного водоснабжения, освещения и другие.

Землесос оснащен современными контрольно-измерительными при­ борами и автоматическими устройствами.

Все жилые, общественно-бытовые, санитарные и служебные по­ мещения расположены в двухъярусной рубке 8 и связаны внутренними

§ 21. Технические характеристики и классификация

грунта, глубины всасывания, дальности и высоты рефулирования. В за­ висимости от производительности землесосы классифицируются на

грунтоприемника в воду. Максимальная глубина всасывания 15—20 м; у землесосов, работающих на гидротехническом строительстве, 40— 45 м.

72

ния может колебаться в широких пределах: до 50 м у малых землесосов, до 500—1000 ж у морских и до нескольких тысяч метров у землесосов,

уровнем воды. При дноуглублении морских каналов она равна 3—4 м, а в гидротехническом строительстве доходит до 10 м.

Характеристики якорных землесосов, используемых при дноуглуб­ лении морских каналов, приведены в табл. 1.

Якорные землесосы классифицируются по следующим основным признакам.

1. По расположению относительно корпуса грунтозаборное устрой­ ство может быть в кормовой или носовой прорези, а также в торцевой (транцевой) части корпуса. На морских землесосах наибольшее распро­ странение находит расположение грунтозаборных устройств в проре­ зи, причем у самоходных — в кормовой; у землесосов, используемых

вгидротехническом строительстве, в торцевой части корпуса.

2.По роду энергетической установки различают землесосы с па­ ровой, дизельной, дизель-электрической и электрической установками.

Паровые энергетические установки имеют землесосы старой по­ стройки. На современных землесосах наибольшее распространение на­ ходят дизельные и дизель-электрические установки, а на землесосах, ис­ пользуемых в гидротехническом строительстве, — электрические.

3. По способу перехода с участка на участок работ различают земле­ сосы самоходные и несамоходные. Самоходные, как правило, имеют производительность свыше 1000 м3/ч.

73

4. По способу перемещений при грунтозаборе землесосы делятся на траншейные и папильонажные (см. гл. X X ) .

5. По способу транспортирования грунта на свалку раличают шаландовые, рефулерные и комбинированные (шаландо-рефулерные) землесосы.

При шаландовом способе извлекаемый землесосом грунт погру­ жается в грунтовой трюм шаланды, пришвартованной к землесосу. После загрузки шаланда следует к месту свалки, а землесос загружа­ ет грунтовой трюм другой шаланды.

При рефулерном способе пульпа грунтонасосной установки земле­ соса подается в плавучий грунтопровод и отводится по нему на подвод­ ную свалку или на береговую по береговому грунтопроводу, соединен­

ных от волн участках.

6. По типу разрыхлителя грунта землесосы бывают с механическим или гидравлическим разрыхлителем грунта. Механические разрыхлите­ ли применяются при разработке тяжелых, а гидравлические •— легких и средних грунтов.

§ 22. Грунтозаборное устройство

Грунтозаборное устройство якорного землесоса работает по тому же принципу, что и самоотвозного землесоса. Отличительной особенно­ стью грунтозаборного устройства якорного землесоса является на­ личие мощной рамы, на которой установлен механический разрыхли­ тель.

На рис. 42 показано грунтозаборное устройство якорного земле­ соса с механическим разрыхлителем грунта. Всасывание грунта осу­ ществляет грунтоприемник 23, зев которого расположен внутри фре­ зы разрыхлителя 1 . Грунтоприемник соединен с сосуном 22, который с помощью хомутов 21 подвешивается к раме разрыхлителя 19.

Сосун с судовым всасывающим грунтопроводом соединен гибким ре- зино-тканевым рукавом 17. На некоторых землесосах сосун соединен с корпусным грунтопроводом с помощью шарового соединения. С ра­ мой разрыхлителя соединены подшипники 16, в которые входят цапфы, укрепленные на вертикальных стенках прорези корпуса судна. Бла­ годаря такому соединению рамы с корпусом она может вращаться во­ круг цапфы для установки грунтоприемника на необходимую глуби­ ну всасывания. Максимальный угол наклона сосуна к горизонту не превышает 45°.

На раме установлен механический разрыхлитель, состоящий из фрезы 1 , концевого подшипника 3, концевого вала 2, промежуточных валов 9 и 12, соединительных муфт 8, опорных подшипников 7 и 20, упорно-опорного подшипника / / , редуктора 13 и электродвигателя 15.

В зависимости от длины валопровода разрыхлительного устройства он может состоять из двух (концевого и промежуточного), трех и бо­ лее частей. Валы между собой соединены муфтами 8.

74

Для защиты электродвигателя от атмосферных осадков его часто закрывают кожухом 14.

При разработке легких грунтов можно производить грунтозабор и без предварительного разрыхления грунта. При этом механический разрыхлитель демонтируют и вместо грунтоприемника 23 устанавлива­ ют грунтоприемник, предназначенный для работы без разрыхлителя при траншейном или папильонажном способе рабочего перемещения.

Для подъема и опускания грунтозаборного устройства на необходи­ мую глубину грунтозабора нижняя часть рамы через рамоподъемный полиспаст подвешивается к копру. Для этого нижние блоки 4 поли­ спаста устанавливают на раме, а верхние 6 — подвешивают к копру.

Рис. 42. Грунтозаборное устройство якорного землесоса

Рамоподъемный канат 5 одним концом через пружинный амортизатор крепится к копру, а другим —на барабане рамоподъемной лебедки 10. Лебедка установлена на фундаменте на площадке у копра или на глав­ ной палубе вблизи копра. Ее барабан должен вращаться с такой частотой, чтобы обеспечить подъем рамы разрыхлителя с максималь­ ной глубины грунтозабора за 3—5 мин.

копру на специальных оттяжках или другим способом.

§ 23. Грунтоприемники

Грунтоприемники папильонажных землесосов, как и самоотвозных землесосов, оказывают большое влияние на производительность земле­ соса. Они должны соответствовать принятому типу рабочего переме­ щения.

Г р у н т о п р и е м н и к и п р и т р а н ш е й н о м с п о с о б е

75

ники снабжаются гидравлическими разрыхлителями грунта, повыша­ ющими их эффективность.

Большая ширина зева щелевидного грунтоприемника позволяет получить широкую траншею без значительного переуглубления.

При расчете щелевидных грунтоприемников скорость пульпы в зеве принимают равной 1,1—1,2 м/сек.

Рис. 44. Папильонажный грунтоприемник

77

Для облегчения продольной подачи передняя кромка грунтоприем­ ника выполняется со скосом под углом 30—45°. С изменением глубины всасывания плоскость зева, бывшая до этого горизонтальной, может занять наклонное положение. Это ухудшит чистоту выработки и сни­ зит производительность землесоса, так как увеличится подсос воды. Поэтому при значительных изменениях глубины всасывания между фланцем грунтоприемника и фланцем сосуна устанавливают колено, чтобы плоскость зева сохранила свое горизонтальное положение.

При разработке тяжелых и связных грунтов папильонажным спо­ собом и для улучшения всасывания песчаных грунтов применяют ме­ ханические разрыхлители грунта. Фрезу механического разрыхлителя грунта для улучшения процесса всасывания устанавливают таким образом, чтобы зев грунтоприемника (эллиптической формы) входил в полость фрезы на величину, обеспечивающую всасывание отделяемого от дна грунта (см. рис. 42). Фреза разрыхлителя ограничивает размеры грунтоприемника. Чтобы расположить его внутри фрезы разрыхлителя приходится уменьшать площадь зева, что приводит к увеличению ско­ рости входа пульпы в зев до 3—4 м/сек.

§ 24. Механические разрыхлители грунта

При разработке якорными землесосами слежавшихся песчаных, глинистых, каменистых и некоторых других грунтов необходимо их эф­ фективное разрыхление, для чего применяют различные типы разрых­ лителей: механические и гидравлические.

Для механического разрыхления в основном применяются фрезы различной формы и конструкции.

Т и п ы ф р е з . Фреза митрообразной формы (рис. 45) состоит из ступицы 3, ножей / и кольца 4. Она относится к фрезам закрытого типа, так как ее ножи одним концом закреплены на ступице, а другим связа­ ны с кольцом, повышающим их прочность.

Фреза открытого типа (рис. 46) состоит из тех же деталей, что и фре­

относительно коротких ножей у фрезы открытого типа при одной и той же мощности привода позволяет получить большую силу резания, при-

78

ходящуюся на единицу длины ножа, поэтому фрезы открытого типа применяются для разработки наиболее тяжелых грунтов. Легкие и средние грунты лучше разрабатываются фрезами закрытого типа.

Ножи всех фрез имеют сложное очертание. К плоскости, перпен­ дикулярной оси вращения фрезы, ножи расположены под углом 45—

1800

Рис. 45. Фреза закрытого типа

80°, благодаря чему нож входит в соприкосновение с грунтом не сразу по всей своей длине, а постепенно, что облегчает резание грунта.

В конструктивном исполнении фрезы бывают цельнолитыми, литосварными и сварными. Литая фреза наиболее прочная, но ее изготов­ ление из-за больших габаритов затруднено.

При разработке каменистых грунтов ножи фрезы снабжаются раз­ рыхляющими зубьями или режущим кромкам ножей придают волни­ стое очертание. Так как режущая кромка подвергается при работе наи­ большему износу, то для продления срока службы ее покрывают из­ носоустойчивой наплавкой или же к ножам приваривают режущие части 2 (см. рис. 45) из износоустойчивых материалов.

1 Существуют другие типы и конструкции фрез, например, фреза сфе­ роконической формы, при работе которой можно получить ровную поверхность разрабатываемого дна, и фреза отвального типа для ра­ боты на глинистых грунтах.

Кроме фрез для механического разрыхления грунта, находят огра­

79