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

По мере удлинения намываемого сооружения один из разводя­ щих пульпопроводов разбирают, а пульпопереключатель переносят вперед, где к нему подключают второй разводящий пульпопровод.

§ 87. Намыв плотин

Двусторонний намыв. Тип и способ намыва плотины зависят от гранулометрического состава грунта карьеров и конструкции плоти­ ны. Конструкция плотины определяется рабочими чертежами, а спо­ соб возведения — проектом производства работ.

Если карьерный грунт не­ однородный (в нем имеются мелкие пылеватые и глинистые фракции), обычно возводят плотину с водонепроницаемым ядром. Если же грунт однород­ ный, возводят однородную пло­ тину, так как в последнем слу­ чае раскладки фракций грунта в теле плотины практически не получается. Ядро создают для уменьшения фильтрационных потерь воды из водохранили­ ща. Наружные части плотины, состоящие из крупных фрак­ ций грунта, называются боко­ выми призмами. Возведение плотин с ядром требует осо­ бой тщательности и соблюде­ ния проектной интенсивности намыва.

На рис. 142, а представлена схема возведения плотины двусто­ ронним намывом с ядром. По окончании подготовки основания зем­ ляной плотины отсыпают первичные дамбы 1 обвалования карт на­ мыва, устанавливают водосбросные колодцы 3 и укладывают водо­ сбросные трубы 5 с диафрагмами. Колодец и трубы пригружают от всплытия. На карту намыва выводят два разводящих пульпопрово­ да 2, из которых производят намыв первого слоя грунта пионерным способом. Высота первого слоя определяется проектом производст­ ва работ из условий глубины подготовки основания плотины. На­ мыв ведут из обеих ниток разводящего пульпопровода одновре­ менно.

Скорость потока пульпы падает по направлению к оси плотины, поэтому раскладка фракций грунта происходит с убывающей круп­ ностью грунта. Самые мелкие фракции с водой стекают в пруд-от­ стойник, находящийся в средней части поперечного сечения плоти­ ны, где происходит их выпадение.

Размеры пруда определяются проектом и в процессе намыва их

256

следует строго выдерживать, так как они определяют границы ядра и его гранулометрический состав.

По окончании намыва первого слоя на первой карте начинают намыв на второй. В это время на первой карте наращивают дамбы обвалования. Затем в соответствии с заданной интенсивностью на­ мыва намывают следующий слой.

Русловую часть плотины вначале намывают пионерным спосо­ бом, при этом высота намываемого слоя определяется глубиной ре­ ки плюс 0,7—1 м. Выше плотину возводят так же, как и ее поймен­ ную часть. Верхнюю часть плотины (шапку) намывают из пульпо­ провода, уложенного на оси плотины.

В процессе намыва плотины ведут постоянный геотехнический контроль в соответствии с геотехническим паспортом на строитель­ ство сооружения, геотехническая лаборатория определяет все за­ данные параметры уложенного грунта. Результаты лабораторного анализа сообщают производителям работ, на основе их они руково­ дят процессом намыва.

При намыве однородных плотин технология возведения та же, что и для плотин с ядром, т. е. двусторонний намыв. При этом допу­ скается поочередный намыв с нижнего и верхнего бьефов при усло­ вии небольшого опережения намыва с нижнего бьефа (до 15-Г-20 м).

Односторонний намыв (рис. 142, б). Отличается от двусторонне­ го намыва тем, что плотина возводится путем укладки грунта со стороны нижнего бьефа. При этом заложение низового откоса фор­ мируется с помощью дамб обвалования, а верхового — потоком пульпы и зависит от крупности частиц намываемого грунта. Разво­ дящий пульпопровод 2 укладывают вдоль откоса нижнего бьефа (низового откоса) в непосредственной близости от дамбы обвало­ вания.

При одностороннем намыве на карте намыва происходит фрак­ ционирование грунта в процессе его укладки, т. е. в месте излива пульпы из трубы из потока осаждаются крупные фракции грунта, а по мере удаления потока от пульпопровода размеры частиц грун­ та, выпадающего из потока, уменьшаются.

Поскольку при намыве плотин создают поток пульпы перпенди­ кулярно к дамбе обвалования, раскладка грунта в теле плотины происходит от низового откоса к верховому, т. е. в низовом откосе укладываются крупные фракции грунта, а в верховом — более мел­ кие. Таким образом, при одностороннем намыве тело плотины яв­ ляется как бы искусственно созданным обратным фильтром, это обеспечивает высокое качество сооружения.

Однако при одностороннем намыве получается распластанный профиль плотины и в тело плотины приходится укладывать грунта больше, чем в плотину при намыве двусторонним способом при оди­ наковой высоте плотин. Кроме того, в случае крепления верхового откоса плотины при одностороннем ее намыве потребуется больше материалов (бетона,щебня).

Эти недостатки не дают широко применять односторонний спо­ соб намыва при строительстве плотин.

ционирование) грунта по убывающему диаметру от низового отко­ са к верховому. Вода с мелкими частицами проходит через ограж­ дающие плетни на верховом откосе и заполняет пространство меж­ ду ограждающей дамбой 2 и верховым откосом плотины, образуя прудок-отстойник. Глубина прудка-отстойника регулируется Шан­

дорами водосбросного колодца 3.

Скорости в прудке-отстойнике небольшие, благодаря чему из пульпы выпадают мелкие (глинистые, илистые и пылеватые) ча­ стицы грунта. Этот слой осевшего грунта является противофильтрационным слоем в верхнем бьефе плотины и называется понуром 4. Понур уменьшает потери воды через основание плотины, его устраи­ вают на грунтах с большим коэффициентом фильтрации (гравий­ ных, галечниковых).

Общий вид низового откоса плотины с ограждающими плетнями показан на рис. 144.

§ 88. Обеспечение качества возведения намывных земляных сооружений

Для наблюдения за состоянием намываемого сооружения, тех­ нологией его возведения, определения основных показателей соста­ ва и физико-механических свойств намытого грунта, сопоставления их с заданными значениями в проекте на строительствах органи­ зуется геотехническая служба.

Основными показателями состава и физико-механических свойств намытого грунта для отдельных зон (участков) поперечно­ го сечения сооружения являются: гранулометрический состав; объ­ емная масса скелета грунта, г/см3; коэффициент фильтрации, м/сут; угол внутреннего трения, град; удельная сила сцепления, кгс/см2.

Для проведения контроля за качеством работ (отбор проб грун­ та, измерение отметок поверхности намытого грунта, зарисовки гра­ ниц пруда-отстойника) сооружение разбивают на поперечники (нор­ мально к оси сооружения) и створы (параллельные оси сооруже­ ния) .

Поперечники и створы на сооружении разбивают рейками, а за­ крепляют их опорными знаками за пределами сооружения. В про­ цессе намыва сооружения рейки наращивают и сохраняют до конца строительства.

Для наблюдения и измерения уровня воды в пруду-отстойнике на водосбросных колодцах устанавливают мерные рейки с деле­ ниями через 1 см. Для обеспечения намыва сооружения в соответ­ ствии с проектным профилем на откосах через 50—100 м устанав­ ливают шаблоны (откосники), которые также наращивают по мере намыва сооружения.

Кроме наблюдения за грунтом, намытым на карту, контролируют разработку грунта в карьере: определяют соответствие глубины

разработки и гранулометрического состава разрабатываемого грун­ та проекту и проверяют плановое местоположение забоя в карьере.

Для обеспечения высокого качества сооружений необходимо строго выполнять технические условия на производство работ и следить при намыве за прокладкой разводящих пульпопроводов и укладкой грунта в соответствии с проектом производства работ; распределением пульпы на карте намыва; устройством дамб обва­ лования и сопряжением смежных карт намыва (особенно при на­ мыве плотин); интенсивностью намыва, предусмотренной проек­ том; состоянием откосов сооружения и их формированием в процес­ се намыва; режимом работы водосбросных устройств и осветлением сбросной воды; за шириной и глубиной прудка.

Г Л А В А XXIII.

ДОБЫЧА И ОБОГАЩЕНИЕ НЕРУДНЫХ МАТЕРИАЛОВ СПОСОБОМ ГИДРОМЕХАНИЗАЦИИ

§89. Общие сведения

Внашей стране ежегодно выполняется большой объем строитель­ ства, которому необходимы песок, гравий, щебень. Песок идет на подсыпку территорий и как мелкий заполнитель в бетон. Крупным заполнителем бетона являются гравий и щебень.

К заполнителям бегона (песку, гравию и щебню) предъявляют­ ся особые требования: определенный гранулометрический состав; отсутствие различных вредных примесей; заданные прочность, мо­ розостойкость и влагоемкость (последнее для заполнителей гидро­ технического бетона).

Вприроде песок, гравий, отвечающие вышеуказанным требова­ ниям, встречаются редко, поэтому после добычи их перерабатывают: разделяют на фракции, удаляют пылеватые и глинистые частицы, дробят, удаляют органические и другие вредные примеси. Такая переработка песка и гравия называется обогащением их.

Песок и гравий добывают как сухоройными механизмами (обыч­ но до горизонта грунтовых вод), гак и гидромеханизированным способом (ниже горизонта грунтовых вод). При гидромеханизиро­ ванном способе одновременно с добычей происходит промывка пе­ ска и гравия, удаление пылеватых и глинистых частиц. При добыче сухоройными механизмами для этого необходимы специальные

устройства.

Разрабатываемые способом гидромеханизации песчаные и пес­ чано-гравийные карьеры, расположенные в руслах рек, называются

русловыми карьерами, а расположенные в поймах рек, — пойменны­ ми карьерами.

Перед организацией карьеров производят геологические изыска­ ния бурением скважин и проходкой шурфов, определяют качество и запасы нерудных материалов, а также объем вскрышных пород. После получения геологических, гидрологических и других данных

260

приступают к составлению проекта разработки карьера. Проектом определяются способ и объем разработки вскрышных пород, спосо­ бы и ежегодные объемы добычи нерудных материалов, необходи­ мое сортировочное оборудование, состав складского хозяйства, ор­ ганизация водоснабжения и электроснабжения, внутренние и внеш­ ние автомобильные и железнодорожные пути и т. д.

Вскрышные работы в зависимости от мощности и гидрогеологи­ ческих условий производят бульдозерами, скреперами, экскавато­ рами или гидромеханизированным способом. В первый период ра­ бот грунты вскрыши укладывают в отвалы, расположенные вне контура месторождения, а после разработки части карьера — в вы­ работанное пространство.

Песок и гравий являются абразивными материалами, поэтому трубы и оборудование подвержены быстрому износу, кроме того, для транспортирования крупных материалов требуются большие скорости, что еще более повышает износ оборудования и труб. По­ этому для разработки крупных песков, песчано-гравийных смесей и

материалов, а трубопроводы монтируют из толстостенных труб. Промышленность выпускает грунтовые насосы тяжелой серии,

которые имеют в корпусе вкладыши из износостойких материалов. Большой эффект в повышении износостойкости отдельных узлов и деталей дает предварительная их наплавка. Наибольшее распрост­ ранение получает наплавка быстроизнашивающихся деталей порош­ ковой проволокой, имеющей специальный состав. Все фасонные ча­ сти трубопроводов также должны быть наплавлены или изготовле­ ны из легированной стали и с утолщенными стенками.

§ 90. Гравийно-сортировочные установки

Песчано-гравийные и гравийные природные смеси по крупности разделяют на специальных гравийно-сортировочных установках, если годовой объем выпускаемых нерудных материалов не превы­ шает 200 тыс. м3, или гравийно-сортировочных заводах при боль­ шем объеме выпускаемой продукции. На гравийно-сортировочных установках с одним неподвижным грохотом (решеткой) песчано­ гравийную смесь разделяют на две фракции (песок и гравий), на гравийно-сортировочных заводах — на 5—8 фракций (щебня, гра­ вия, песка).

Чаще применяют высотную компоновку сортирующего оборудрвания, обеспечивающую самотечное движение песчано-гравийной смеси через все технологические звенья. Каркас таких гравийно­ сортировочных установок представляет собой сложные высокие ме­ таллические конструкции.

Технологическая последовательность разделения песчано-гра­ вийной или гравийной смеси на большинстве гравийно-сортировоч­ ных установок состоит из следующих операций:

261