книги из ГПНТБ / Скорощинский, Вацлав Флорианович. Пособие лебедчику и матросу земснаряда учебное пособие курсовой сети пароходств

мается против течения, а сплывает вниз по течению, что зна­ чительно облегчает труд команды и сокращает время выпол­ нения перекладки якоря. Для перевода плавучего грунтопро­

вода не требуется остановки земснаряда, эту операцию выпол­ няют путем поочередной перекладки якорей плавучего грунто­ провода. Концевая площадка при этом плавно перемещается вниз по течению, что создает условия для укладки рефулируемого грунта сплошным валом.

Рис. 44. Схема разработки прорези траншейным

способом:

а — снизу вверх, б — сверху вниз, 1, 2 и 3 — последова­ тельность перекладки боковых якорей и перевода кон­ цевой площадки плавучего грунтопровода, 7, 7/ и 777—

последовательность разработки серий

Кроме того, при работе сериями сверху вниз выработка по­ лучается более чистой, так как взмученный землесосом грунт откладывается на неразработанной части прорези. Однако при этом необходимо периодически проверять, не происходит ли чрезмерного уменьшения глубины на неразработанной части

прорези, что может привести к снижению глубин на перекате

во время его разработки. В таких случаях следует своевременно подчищать занесенную часть прорези.

Одночерпаковые снаряды в отличие от многочерпаковых и землесосов устанавливают для работы преимущественно вниз по течению, чтобы корпус при резании грунта лучше сопротив­ лялся отталкивающему действию его на черпак. Грунт из про­ рези удаляют поперечными (папильонажными) лентами. После того как грунт в пределах одной ленты удален, снаряд пере­

ставляют ниже по течению (это называется подачей вперед)

102

и удаляют следующую полосу грунта. Если ширина прорези

превышает ширину папильонажной ленты, которую может разработать земснаряд, перемещаясь на своих сваях и якорях,

поступают следующим образом. После разработки участка про­ рези длиной, которую земснаряд может пройти без перекладки боковых якорей, его подтягивают по становому тросу в исход­ ное положение и начинают разрабатывать соседний участок прорези. После разработки участка прорези (серии) на всю ширину перекладывают боковые якоря и приступают к разра­ ботке следующей серии.

Если толщина снимаемого слоя грунта резко изменяется по

ширине прорези, то для того чтобы полностью использовать ем­

кость черпаков многочерпаковых земснарядов, работают при разных, по ширине прорези, подачах.

Для удержания и перемещения земснарядов в пределах раз­ рабатываемой прорези при помощи оперативных лебедок вы­ бирают или травят тросы, соединенные со специально заложен­ ными в грунт рабочими якорями.

Количество и расположение якорей определяются режимом рабочих перемещений земснаряда, скоростью и направлением течения и ветра, а также исходя из условия, чтобы при одном положении якорей разработать прорезь на возможно большую длину и тем самым уменьшить количество перекладок якорей.

При боковом ветре или течении якоря несколько сдвигают в сто­ рону течения или ветра.

При параллельном папильонировании при соответствующих условиях количество якорей можно сократить с шести до трех­ четырех, при багермейстерском—до пяти, при веерном и кре­ стовом требуются все шесть якорей. Для того чтобы грунтоза­ борное устройство занимало наилучшее для извлечения грунта

положение, кроме трех передних основных якорей, необходимо завозить не менее одного кормового якоря. На рефулерных сна­ рядах следует закладывать боковой якорь со стороны, про­ тивоположной месту отвала грунта. Без этого якоря можно обойтись только при течении и ветре достаточной силы со сто­

роны отвала грунта.

Кормовые якоря предотвращают разворачивание шаландо-

вых земснарядов под действием ветра и течения и ускоряют перестановку землесосов с траншей на траншею.

Они необходимы при отсутствии течения, например на водо­ хранилищах и в затонах, а также при низовом ветре.

При работе земснарядов сериями сверху вниз становой якорь укладывают на минимально возможном расстоянии от земснаряда, чтобы он не подтягивался (обычно на расстоянии 150—200 л), а при работе сериями снизу вверх становой якорь

завозят на всю длину троса на возможно большее расстояние.

Задний становой якорь закладывают не ближе 80—100 я от

кормы земснаряда.

103

Длина станового троса, в зависимости от производительно­ сти земснаряда, от 400 до 800 м. Как правило, становой якорь следует перекладывать, когда корпус земснаряда приблизится к нему на расстояние 150—200 м.

Якоря лапильанаж'Ных земснарядов закладывают на рас­ стоянии 50—60 м за кромкой прорези и на 30—40 м, а в от­

дельных случаях до 50 м выше по течению выхода тросов из бортовых роликов.

Боковые якоря землесосов, работающих траншейным спосо­ бом, закладывают значительно выше и дальше за кромки про­ рези (на расстояние, превышающее половину длины серии), с

тем чтобы каждую серию можно было разрабатывать без пере­ кладки якорей. Длина серии при работе снизу вверх зависит от

расстояния, проходимого землесосом без перевода плавучего грунтопровода, а при работе сверху вниз — расстояния, прохо­ димого землесосом без перекладки боковых якорей.

Задние боковые якоря закладывают на земснарядах, рабо­ тающих траншейным способом, на траверсе кормы, а при ра­ боте папильонажным способом на 20—30 м выше боковых вы­ ходных роликов при работе снизу вверх и соответственно ниже роликов при работе сверху вниз.

Длина папильонажных тросов для земснарядов производи­

тельностью до 100 мР/час обычно составляет 150—180 м и про­ изводительностью свыше 100 м3/час — 200—300 м.

Концевую площадку плавучего грунтопровода устанавлива­ ют на становом якоре и одном или двух оттяжных (отломных) якорях. При низовом ветре для удержания грунтопровода в тре­ буемом положении с его промежуточных площадок завозят вниз по течению 2—3 дополнительных якоря.

При работе сериями снизу вверх против течения концевую

площадку завозят вверх по’ течению на максимально возмож­ ное расстояние от створа начала работы или серии.

Для образования сплошного вала по мере разработки про­ рези грунтопровод перемещают вниз по течению в требуемом направлении, травя оба троса, примерно с такой же скоростью,

с какой двигается земснаряд по прорези. К моменту, когда зем­

зят на максимально возможное расстояние, и работа произво­ дится в том же порядке. Между отвалами отдельных серий

не должно быть разрывов.

При работе сериями сверху вниз плавучий грунтопровод

переводят без остановки земснаряда. Концевую площадку уста­ навливают на траверсе верхней границы серии. К моменту, ког­ да земснаряд закончит разработку серии, хвостовая часть грун­ топровода должна находиться примерно в начале серии. Далее земснаряд спускают на новую серию, на максимально возмож-

104

ное по длине плавучего грунтопровода расстояние без его пере­

вода.

Прй работе папильонажным способом сверху вниз конце­ вую площадку грунтопровода можно устанавливать выше ство­ ра начала работы.

ОПРЕДЕЛЕНИЁ РАСЧЕТНОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ЗЕМСНАРЯДОВ

Фактическая производительность земснаряда, как правило,

меньше или равна его технической производительности. Она за­ висит от конкретных условий работы, а именно: рода грунта, глу­ бины извлечения (черпания) и толщины снимаемого слоя грун­ та, высоты и дальности рефулирования, способа работы по грун-

тозабору и способа отвода грунта.

Влияние этих факторов учитывается при определении рас­ четной производительности путем введения коэффициентов сни­ жения технической производительности.

Расчетная производительность Wp определяется по формуле

W=KW,

где К —коэффициент снижения технической производительно­

сти, учитывающий разные условия работы;

W — техническая производительность земснаряда. Коэффициенты снижения технической производительности

определяются по специально составленным таблицам и графи­ кам или путем расчета.

Коэффициенты снижения технической производительности на

род грунта установлены Технической инструкцией по производ­

ству землечерпательных работ. Они определены для разных ти­

повземснарядов и разных грунтов путем специальных лабора­ торных испытаний грунтов и отчетных данных о работе земсна­ рядов. Эти коэффициенты устанавливают также для отдельных перекатов, разработка которых из года в год повторяется.

Снижение технической производительности многочерпаковых

снарядов из-за разной глубины опускания рамы определяют пу­ тем измерения величины наполнения находящихся на раме чер­

паков.

Черпак может быть полностью наполнен сыпучим грунтом только при определенном наклоне рамы. При меньшем угле на­

клона грунт из черпака вытекает через спинку, а при боль­ шем— через переднюю стенку. Коэффициент снижения техни­ ческой производительности в зависимости от глубины опуска­

ния рамы определяется путем деления объема наполнения чер­ пака при угле наклона, соответствующем определенной глуби­ не опускания рамы, на полный объем черпака при наивыгодней­ шем наклоне рамы. Для определения наполнения черпака при разных углах наклона рамы замеряют объем наливаемой в него воды.

105

Этот коэффициент снижения производительности применяет­ ся только при работе на несвязных грунтах. На связных грун­ тах, а также крупнозернистых гравелистых и галечных грунтах обычно коэффициент не применяется, так как глубина опу­

скания рамы не оказывает большого влияния на наполнение черпаков.

Глубина опускания рамы всасывающего грунтопровода не

оказывает также большого влияния на производительность зем­ лесосов, работающих без разрыхлителей. Для землесосов с раз­

рыхлителями коэффициенты снижения на глубину опускания рамы определяются на основании специальных испытаний.

Толщина снимаемого слоя грунта влияет на производитель­ ность многочерпако'вых снарядов и землесосов, работающих папильонажным способом.

Производительность землесосов зависит и от формы всасы­ вающего наконечника. Коэффициенты снижения технической производительности в зависимости от толщины слоя грунта уста­ новлены Технической инструкцией по производству землечерпа­

тельных работ. Они определены специальными испытаниями. Производительность землесоса уменьшается при увеличе­

нии по сравнению с проектной длины плавучего напорного грун­

топровода и высоты рефулирования грунта над уровнем воды.

При уменьшении длины напорного грунтопровода производи­ тельность землесоса увеличивается.

Технической инструкцией по производству землечерпатель­ ных работ коэффициенты снижения технической производитель­ ности на увеличение длины и высоты рефулирования рекомен­

дуется определять по специальным приближенным формулам.

В случае, если одновременно и длина и высота рефулиро­

вания больше проектных, то за расчетный коэффициент сни­ жения технической производительности на условия рефулирования принимается коэффициент, равный произведению двух коэф­ фициентов, зависящих от длины и высоты рефулирования.

При наличии нескольких факторов, влияющих на снижение технической производительности, расчетный коэффициент сни­ жения производительности для многочерпаковых земснарядов принимается наименьший из коэффициентов снижения на род грунта, глубину опускания рамы и толщину снимаемого слоя, а

для многочерпаковых рефулерных — наименьший из коэффици­ ентов — на толщину слоя, на глубину опускания рамы и произ­ ведения коэффициентов на условия рефулирования и на род

грунта.

Для землесосов при работе на крупнозернистых грунтах за

расчетный коэффициент принимается наименьшая величина из двух произведений: произведения коэффициентов, зависящих от

толщины слоя и условий рефулирования, и произведения коэф­

фициентов, зависящих от рода грунта и условий рефулирова» ния.

106

Наименьшие одновременные показания вакуумметра, мано­ метра и грунтомера бывают при всасывании воды без грунта.

По мере увеличения содержания грунта в пульпе показания всех приборов возрастают.

Скорость перемещения землесосов должна быть такой, чтобы показания грунтомера не отклонялись от заданной величины, а показания вакуумметра и манометра характеризовали устой­ чивую работу землесоса на выбранном оптимальном режиме.

Во время работы землесоса наблюдают за тросами, чтобы вследствие упора наконечника в плотный грунт не произошло чрезмерного натяжения станового троса. На электрифицирован­ ных земснарядах натяжение троса определяют по показаниям амперметра электромотора лебедки. Если усилие в тросе пре­ вышает допустимое, необходимо соответственно уменьшить ско­ рость перемещения земснаряда. При засорении наконечника его поднимают выше уровня воды и очищают.

Признаки забоя могут быть обнаружены также по неустой­ чивой работе двигателя, приводящей к вибрации корпуса, и по изменению формы струи, вытекающей из конца напорного грунтопровода. Непосредственно из конца трубы начинает выте­

кать отвесно вниз грунт. При появлении признаков забоя сни­ жают скорость продвижения землесоса по прорези для очище­ ния напорного грунтопровода от мертвого слоя.

Предельные допустимые показания вакуумметра, манометра и грунтомера при работе землесоса определяют опытным пу­ тем. При превышении этих показаний работа землесоса должна быть изменена или вовсе прекращена.

На качество и чистоту выработки по достижению проект­

ных глубин в основном влияют заглубление в грунт всасываю­ щего наконечника и скорость рабочего перемещения земснаря­ да. Чем больше заглубление, тем большей глубины на прорези можно достигнуть. Но вместе с этим чем выше скорость про­ движения земснаряда, тем меньший объем грунта успевает из­ влекаться из траншеи или папильонажной ленты и тем меньше,

следовательно, обеспечиваются глубины на прорези. Поэтому скорость продвижения земснаряда принимают наибольшей воз­ можной, а обеспечение заданных глубин на прорези достигает­

щается в продольном направлении, на дне образуется траншея (рис. 45), имеющая в процессе разработки крутые откосы, назы­ ваемые мгновенными. В дальнейшем грунт с откосов обрушается в среднюю часть траншеи, глубина которой уменьшается, а

откосы (называемые установившимися) приобретают угол, рав­

ный углу естественного откоса данного грунта.

Ширина траншеи зависит от свойства грунта, величины за­ глубления всасывающей трубы в грунт и скорости продвижения

108

землесоса по траншее. Чем больше заглубление, тем более широ­ кая траншея может быть выработана. С увеличением скорости продвижения землесоса уменьшается объем извлекаемого из траншеи грунта, мгновенные откосы становятся более крутыми,

и ширина траншеи уменьшается. Расстояние между осями со­ седних (смежных) траншей для каждого типа землесосов при­ нимают, как правило, постоянным, причем, для того чтобы легче

т. е. с максимальной в данных условиях производительностью. Если из-за тех или иных конструктивных особенностей стано­ вой лебедки двигаться непрерывно землесос не может, работа­ ют частыми короткими подачами, наиболее равномерно поддер­ живая оптимальный режим, пользуясь приборами.

В тех случаях, когда разрабатывается прорезь с подстилаю­ щими плотными грунтами и нельзя достаточно заглублять на­ конечник для поддержания заданной глубины на гребнях тран­ шей нормальной ширины, ширина траншей уменьшается. Греб­ ни, остающиеся из-за малого заглубления выше проектного дна, подрезают при дополнительной (повторной) проходке земсна­ ряда. При работе узкими траншеями уменьшается переуглубле-

ние, т. е. объем грунта, извлекаемого ниже проектного дна. При папильонажном способе работы на углубляемой проре­

зи получается более ровное дно, чем при траншейном. Переуглубление составляет незначительную величину. Остающиеся на дне гребни между поперечными траншеями (папильонажными лентами) обычно быстро размываются течением.

Для установления правильного режима работы земснарядов служат‘Специальные карты технологического процесса (таблицы или графики). Они дают возможность быстро наметить режим работы земснаряда, который затем в процессе работы уточняют на основании фактических результатов.

109

В картах технологического процесса для траншейных земле­ сосов (табл.1) дается зависимость между скоростью продви­ жения по становому тросу и производительностью, а также другие исходные данные технологического процесса — величина заглубления наконечника, полезная толщина снимаемого слоя

грунта, ориентировочные показания манометра и вакуумметра, длина регулирования и количество оборотов в минуту грунто­ вого насоса. Приведенная карта составлена для грунта с коэф­ фициентом трудности Кг = 1. Такие же карты составляют и для грунтов с другими коэффициентами трудности.

Таблица 1

КАРТА

технологического процесса для траншейной работы землесоса

средней крупности с коэффициентом трудности разработки Кг~1,0.

2.Ширина траншей на отметке проектного дна 8,0 м.

3.Ширина зева всасывающего наконечника более 1,1 м.

4.Коэффициент установившегося откоса 2,9.

Втаблице приняты следующие обозначения:

L— длина плавучего грунтопровода,

п — число оборотов грунтового насоса, W — производительность по грунту,

М — показания манометра,

В — показания вакуумметра.

ПО

Так как первая траншея по своей площади поперечного сече­ ния отличается от второй и всех последующих, то для нее

составляют отдельную карту технологического процесса.

Технологическая карта в виде графика, называемая техно­ логическим графиком, приведена на рис. 46.

Порядок пользования технологическим графиком следующий.

В зависимости от полезной толщины удаляемого слоя грун­

та по верхнему правому графику определяют величину заглуб­

ления всасывающего наконечника. Например, при полезной тол­ щине снимаемого слоя 1 м величина заглубления нако­

мещения по становому тросу, которая необходима для того, что­ бы снаряд работал с определенной ранее производительностью

при заданной полезной толщине снимаемого слоя грунта. Напри­ мер, при полезной толщине снимаемого слоя 1 м, для того чтобы достичь производительности 500 м^/час, скорость продвижения

по становому тросу должна составлять 0,45 м/мин.

По кривой, находящейся в верхнем левом углу, определяют время -прохождения землесосом 10 м по становому тросу. На­ пример, при скорости продвижения 0,45 м)мин время прохожде­

ния 10 м составит 22 мин.

В технологическую карту помещают -показания приборов (вакуумметра, манометра и грунтомера), которые должны быть

■ при тех или -иных условиях работы. Заранее точно рассчитать

111