Расчет основного оборудования гидромеханизации

Одним из эффективных способов комплексной механизации земляных работ является гидромеханизация. Способ гидромеханизации позволяет избежать непосредственного применения ручного труда при разработке грунта, начиная от рыхления и заканчивая укладкой его в сооружения или отвал.

Гидравлический способ разработки грунта основан на ударном действии водяной струи, способной при давлении в несколько атмосфер нарушать сцепление грунта, размывать его и при большой скорости нести частицы его во взвешенном состоянии до тех пор, пока скорость не уменьшится до величины, при которой частицы грунта оседают. Гидромеханизация применяется при разработке грунтов на суше и под водой. На суше размыв грунта производится водяной струей, направляемой в забой специальным снарядом-гидромони-тором, выбрасывающим струю воды с большой скоростью и силой 15–20 ат. Для размыва 1 м³ грунта требуется вода в объеме от 3 до 12 м³. Вода превращает грунт в насыщенную водой грунтовую массу (пульпу), которую затем отводят самотеком по канавам и лоткам или перекачивают в насыпи и отвалы, где потоки массы теряют скорость и частицы грунта выпадают (оседают).

Под водой разработка грунта выполняется землесосами (земснарядами), засасывающими грунт вместе с водой с предварительно разрыхляющим плотные грунты специальным рыхлителем с фрезой. Способ гидромеханизации с успехом может быть применен и при выполнении земляных сооружений небольшого объема с использованием малогабаритных земснарядов или малых передвижных гидромониторно-землесосных установок.

Способом гидромеханизации можно выполнять обширную номенклатуру малообъемных работ, а именно: разрабатывать обводненные котлованы под фундаменты зданий и сооружений; осуществлять проходку траншей и каналов для водоснабжения и осушения; углублять и очищать существующие и строить новые отстойники, каналы, пруды и водоемы; заполнять овраги, горные и карьерные выработки; вести намыв территорий, вертикальную планировку площадок; осуществлять намыв насыпи дорожного полотна; сооружать плотины и дамбы; намывать подходы к мостам и другим сооружениям; транспортировать земляные массы; производить вскрышные работы в карьерах и рудниках.

При производстве земляных работ способом гидромеханизации вода через насосную станцию подводится к гидромонитору под давлением от 3 до 8 ат, в зависимости от рода грунта и высоты забоя. Образующаяся при размыве смесь воды и грунта стекает по лоткам или каналам, проложенным по дну забоя, к приямку, откуда перекачивается землесосом по напорному трубопроводу к месту укладки грунта. Здесь благодаря уменьшению скорости течения взвешенные частицы грунта откладываются в тело сооружения.

Задание

По заданной производительности и технологическим условиям подобрать основное оборудование гидромеханизации (землесосы и гидромониторы)

и разработать схему их работы. Данные для расчета приведены в табл.1–10.

Последовательность выполнения задания

1. Установить требуемый удельный расход воды и напор у насадки монитора.

2. Подсчитать объем заходки, разрабатываемый с одной стоянки землесоса.

3. Определить продолжительность работы землесоса на одной стоянке.

4. Подсчитать коэффициент использования рабочего времени землесоса.

5. Определить требуемую производительность землесоса по пульпе.

6. Установить минимальную (критическую) скорость пульпы и соответ-ствующий диаметр пульповода.

7. Определить потери напора по воде и поправочный коэффициент для пульпы.

8. Подсчитать удельный вес пульпы.

9. Определить потребный напор землесоса.

10. Определить требуемую мощность землесоса.

11. Подсчитать требуемую водопроизводительность монитора.

12. Подобрать монитор и выбрать диаметр насадки.

13. Определить объем недомыва, снимаемого бульдозером на каждой захватке.

14. Определить минимальное и максимальное расстояние монитора от забоя.

15. Вычертить схему разработки забоя гидромонитором и землесосом.

Методика выполнения расчета

1. Требуемый удельный расход воды q и напор Н_о у насадки монитора устанавливаем по табл. 3.

2. Объем заходки, разрабатываемой с одной стоянки землесоса, подсчитываем по формуле

, ,

где b – ширина забоя, м (табл. 2);

h – высота забоя, м (табл. 2);

l_пер – шаг передвижения, м (табл. 2).