Файл: Упоров, Н. Г. Землесосные снаряды и перекачивающие установки учебник.pdf

На реках с глубоким форватером углубления под дюкер обычно не делают, а для лучшего прилегания труб к грунту в местах изме­ нения профиля дна на трубопроводе устанавливают шаровые сое­ динения.

У к л а д к а д ю к е р а п р о т а с к и в а н и е м . Этот способ чаще применяют на реках с быстрым течением. После устройства тран­ шеи под дюкер трубопровод протаскивают по ее дну и одновременно заполняют его водой.

Для протаскивания дюкера к его головной части приваривают предохранительный кожух с крюком для строповки буксирного тро­ са. Отверстие для впуска воды делают на расстоянии 2—3 м от но­ совой части трубопровода.

земснаряда. Затем земснаряд траншейным способом делает выемку для укладки трубопровода. На льду на подкладках собирают тру­ бопровод, с нижней стороны по течению устанавливают направляю­ щие из труб: ог дна траншеи до верхней кромки льда. С помощью лебедок сваренный трубопровод стягивают в полынью и, заливая его водой, погружают на дно.

После погружения трубопровода на дно водолазы проверяют его состояние и положение в траншее. В случае необходимости произ­ водят окончательную посадку трубопровода на дно. Затем выпол­ няют предусмотренную проектом производства работ пригрузку трубопровода от всплытия.

Перед укладкой дюкера проверяют прочность льда, разрабаты­ вают проект производства работ, в котором предусматриваются все меры по обеспечению безопасных условий труда.

Г Л А В А XIX.

РАЗРАБОТКА ГРУНТА ЗЕМЛЕСОСНЫМИ СНАРЯДАМИ

§ 68. Подготовительные работы

В подготовительный период параллельно с монтажом земснаря­ да, очисткой карьера от деревьев, пней, кустарника, монтажом бе­ регового пульпопровода и другими работами участок, подлежащий разработке, оконтуривают знаками на местности, разбивают на захватки, а ось захватки обозначают створами.

В отдельных случаях разработку грунта начинают в пионерном котловане, находящемся на значительном расстоянии от водоема, поэтому одновременно с устройством котлована отрывают водопод­ водящую канаву.

Все подготовительные работы выполняют согласно проекту про­

208

Береговой трубопровод укладывают вдоль предполагаемой вы­ работки с расчетом его наращивания или сокращения по мере раз­ работки грунта. При этом учитывают очередность разработки уча­ стков, чтобы не допускать в дальнейшем устройства плавучих же­ стких пульпопроводов или прокладки пульпопровода на эстакадах по выработанному пространству.

От берегового пульпопровода в сторону выработки проклады­ вают стояки для соединения его с плавучим пульпопроводом. Стоя­ ки монтируют из усиленных труб с фланцевыми соединениями. Ме­ сто подключения стояка к береговому пульпопроводу, а также кон­ цевая труба его должны быть закреплены сваями для восприятия осевых и боковых усилий, возникающих при пуске и остановке зем­ снаряда и при натяжении плавучего трубопровода. Число стояков определяется проектом, но обычно не менее двух. В случае недоста­ точной глубины в месте подсоединения плавучего пульпопровода к береговому стояк выдвигают в водоем на эстакаде, которую хорошо раскрепляют. При монтаже берегового пульпопровода, а также стояков необходимо обеспечивать прочность и герметичность сое­ динений.

Плавучий и береговой пульпопроводы' соединяют резиновыми шлангами или трубами с двумя шаровыми шарнирами, которые обеспечивают подвижность плавучего пульпопровода относительно берегового при изменении уровня воды в водоеме, а также в период работы земснаряда.

Длина соединительной трубы 3—6 м в зависимости от размера колебания уровня воды в водоеме, а также высоты берега. На ней устраивают трап с ограждением и кронштейнами для укладки ка­ беля, питающего земснаряд. Во избежание поломки шаровых и шар­ нирных соединений концевой поплавок плавучего пульпопровода раскрепляют тросовыми растяжками.

Взависимости от контура забоя и его расположения длина пла­ вучего пульпопровода может быть от 40 до 300 м. При устройстве плавучего пульпопровода большей длины часть его собирают без шарниров на прямоугольных поплавках.

Вреках с быстрым течением или в больших открытых аквато­ риях на плавучих пульпопроводах через 10—12 звеньев имеются по­ плавки с установленными на них лебедками с якорями для закреп­ ления.

Встесненных условиях работы земснаряда, например при раз­ работке узких прорезей и наличии надводного забоя, на плавучем пульпопроводе устанавливают вертикальные сальниковые шарниры «зиг-заг», которые позволяют складываться пульпопроводу в верти­ кальной плоскости.

Впериод подготовки земснаряда к работе в новом карьере необ­ ходимо плавучий пульпопровод собирать из максимально возмож­ ного числа поплавков, при этом следует учитывать ограниченную возможность передвижения земснаряда при врезке в забой. Одно­ временно подготавливают оставшиеся от комплекта звенья плаву­ чего пульпопровода к подключению.

На плавучих пульпопроводах с шаровыми соединениями фланцы на трубы и шарниры не устанавливают, а соединяют трубы с по­ мощью сварного стыка.

Сборку (и демонтаж) звеньев плавучего пульпопровода осуще­ ствляют соединением (или разборкой) шарового шарнира по месту его разъема. Этот способ сборки является прогрессивным по срав­ нению с фланцевым соединением труб, так как в несколько раз

Рис. 117. Оборудование звена плавучего пульпопро­ вода при работе на волне:

1 — б р е в н а , 2 — к р о н ш т е й н , 3 — п у л ь п о п р о в о д , 4 — п о п л а в о к

В больших открытых акваториях, где волны могут перевернуть или даже разорвать плавучие пульпопроводы, для увеличения устойчивости к цилиндрическим поплавкам на кронштейнах подве­ шивают плавучие боны — два-три бревна 1 (рис. 117), скрепленные проволокой. Боны подвешивают с таким расчетом, что при наклоне поплавка 4 в одну сторону бревна с противоположной стороны от­ рываются от воды и становятся противовесом, не позволяющим по­ плавку опрокинуться.

После монтажа плавучий трубопровод испытывают давлением, равным 1,3 рабочего давления.

Подключение плавучего пульпопровода к земснаряду должно быть таким же гибким, как подключение его к береговому пульпо­ проводу.

При выборе схемы раскладки папильоиажных тросов руковод­ ствуются системой папильоиажных устройств земснаряда, контуром выработки, геологическими данными, назначением выработки и учитывают следующие правила:

чем дальше от земснаряда заложен якорь (мертвяк), тем реже требуется его перекладка;

в крайнем положении земснаряда (правом или левом) угол между его осью и тросом должен быть не менее 30°.

Для сокращения простоев земснаряда из-за перекладки якорей (мертвяков) в подготовительный период в забое закладывают не­ сколько мертвяков или якорей с прикрепленным буем, что дает воз­ можность в дальнейшем перекладывать трос без остановки земсна­ ряда. Надежность закрепления папильонажиого троса обеспечи­

210

вается правильным выбором якоря по массе и конструкции или пра­ вильным устройством мертвяка.

При устройстве мертвяков (рис. 118) поверхность выходной траншеи для троса с закладными стойками должна составлять угол

не более 90°.

В заключение подготовительного периода в забое выполняют электроналадочные работы и определяют оптимальные режимы ра­ боты земснаряда в данных условиях.

сооружения.

Наряду с вышеуказанными подготовительными работами необ­ ходимо производить вскрышу карьера бульдозерами, скреперами, а в том случае, если вскрыша обводнена, то земснарядами.

При дноуглубительных работах на месте работ устанавливают водомерные рейки. Ноль водомерной рейки принимается равным среднему уровню воды в межень, или на рейке наносят абсолютные отметки.

§ 69. ВыбО|р типа грунтозаборного устройства

Для разработки несвязных (сыпучих) грунтов применяют про­ стейшее грунтозаборное устройство земснаряда — всасывающую трубу. При этом конструкция всасывающего наконечника должна обеспечивать направление основного потока засасываемой воды со стороны откоса забоя. При работе земснаряда, оборудованного вса­ сывающей трубой, большое влияние на производительность оказы­ вает высота забоя; при малой высоте забоя (до 2-f-3 м) эффектив­ нее разрабатывать его роторно-ковшовым грунтозаборным устрой­ ством конструкции В. А. Мороза.

Глубина разработки несвязных грунтов обычно достигает 12—15 м. При большей глубине резко снижается консистенция за­ сасываемой пульпы из-за ограничения всасывающей способности грунтовых насосов. Для увеличения глубины разработки на всасы­ вающей трубе устанавливают дополнительные устройства — эжек­ торы, создающие дополнительное разрежение во всасывающем на­ конечнике и дополнительный напор во всасывающей трубе. Наи­ большее распространение получило эжектирующее устройство си­

I

стемы ВНИИНЕРУД (Всесоюзного научно-исследовательского ин­ ститута нерудной промышленности).

Увеличение глубины разработки можно обеспечить размещением грунтового насоса ниже горизонта воды на раме грунтозаборного устройства. При этом грунтовый насос выбирают с небольшим на­ пором и большой производительности. На палубе земснаряда уста­ навливают второй грунтовый насос с увеличенным напором.

Разработку грунта земснарядом, оборудованным всасывающей трубой, ведут на всю высоту забоя траншейным или веерным спо­ собом.

При производстве дноуглубительных работ, строительстве кана­ лов, добыче песка и гравия встречается неоднородное геологическое строение забоя: в песчаной толще забоя проходит слой суглинка или песок связан разложившимися органическими веществами. В этих случаях разработка грунта свободным всасом неэффективна, поэтому применяют гидравлические или механические рыхлительные устройства.

Гидравлический рыхлитель ударом струи производит подбой за­ боя, в результате чего верхний слой грунта сползает и разрушается. Обрушенный грунт легко разрабатывать. В этом случае забой раз­ рабатывают на полную высоту. Для укладки в насыпь качественно­ го грунта забои, имеющие верхние слои из суглинка, разрабаты­ вают воронками, т. е. при обрушении верхнего слоя грунтозаборное устройство приподнимают и перемещают на 2—3 м в сторону по за­ бою. Затем заглубляют всас, разрабатывая песчаный грунт до ново­ го обвала, после чего цикл повторяют. На подошве забоя образу­ ются воронки, покрытые слоем суглинка или глины.

Несмотря на простоту конструкции и несложность в эксплуата­ ции, гидрорыхлители широкого применения не получили: эффектив­ ность их работы находится в жесткой зависимости от условий зале­ гания грунта. Незначительное изменение условий работы вызывает резкое снижение производительности земснаряда.

В основном земснаряды, применяемые в строительстве, оборудо­ ваны механическими фрезерными рыхлителями различной конст­ рукции. Процесс рыхления грунта фрезой заключается в отделении от массива частиц грунта режущими кромками ножей при враще­ нии фрезы. Толщина срезаемого слоя грунта зависит от скорости перемещения фрезы по забою и числа ее оборотов. Конструкция ножа фрезы обеспечивает также подачу грунта к всасывающему наконечнику.

Несвязные грунты разрабатывают земснарядами с фрезерными рыхлителями подбойным способом, т. е. разрабатывают нижний слой, а верхняя часть забоя обрушивается. Подача земснаряда впе­ ред (на забой) не должна превышать 0,7 длины фрезы, иначе оста­ нутся пропуски грунта и при папильонировании рама рыхлителя будет перемещаться по грунту. В результате возможны выдергива­ ние якоря (мертвяка), обрыв папильонажного троса или поломка узлов крепления рамы рыхлителя. Несвязные грунты разрабаты­ вают закрытыми митрообразными фрезами.

212