Файл: Бородулин, Я. Ф. Дноуглубительный флот и дноуглубительные работы учебник.pdf

ральной плоскости. Это устройство (см. рис. 64) состоит из клино­ образного диска 1 диаметром 2 м, насаженного на ось, закрепленную в подшипниках сварной рамы. Рама подвешена на подшипниках, уста­ новленных между корпусами землесоса в кормовой части.

Для частичной разгрузки подшипников от боковых усилий к раме приварены упоры, которыми она опирается на стенки корпуса. Устрой­ ство поднимается и опускается гидропрессом 2, который подвешен к поперечной балке, установленной на палубе над рамой. При работе землесоса рама опускается, а диск заглубляется в грунт.

Э н е р г е т и ч е с к а я у с т а н о в к а землесоса (см. рис. 64)

Главные дизель-генераторы обеспечивают питание электродвига­ телей грунтовых насосов и насосов гидроразрыхлительного устройства, а вспомогательные — питание электродвигателей вспомогательных механизмов и освещение.

П р и р а б о т е з е м л е с о с а на участке грунтозаборное уст­ ройство погружают в воду, запускают грунтовые насосы и насосы раз­ мывного устройства; одновременно опускают на грунт удерживающее устройство, при этом, выкидные трубы занимают горизонтальное поло­ жение. Для извлечения грунта грунтозаборное устройство должно быть заглублено в грунт на определенную величину. Непрерывность про­ цесса обеспечивается равномерным перемещением землесоса вдоль разрабатываемой прорези.

§ 36. Землесосы-эжекторы

При устройстве котлованов под доки, траншей по дну для проклад­ ки кабеля или газонефтепроводов, добыче полезных ископаемых и строительных материалов, а также в других случаях производства дноуглубительных работ на большой глубине часто применяются зем­ лесосы с так называемыми эжекторными или водоструйными насосами. В настоящее время землесосы-эжекторы используются в основном для добычи строительных материалов.

Эжекторный насос (рис. 66) устанавливается в нижней части сосуновой трубы. Он состоит из корпуса 8, к которому на фланцах кре­ пится тройник 4. К выходному отверстию тройника на фланцах кре­ пится диффузор 7, соединенный с сосуновой трубой.

В корпусе насоса, кроме диффузора, размещается смеситель, сос­ тоящий из направляющего конуса 12 и трубы 10. Для закрепления направляющего конуса установлено центрирующее кольцо 13.

Корпус и тройник образуют между диффузором и смесителем прост­ ранство 9, в которое по патрубкам 6 подается под давлением рабочая вода.

119

в насос крупных твердых предметов, имеющих размер больше диаметра отверстия во всасывающей головке.

Для работы эжекторного насоса используется кинетическая энергия струи пускаемой в него воды.

Рабочая жидкость — вода из межтрубного пространства — под давлением, обтекая снаружи направляющий конус смесительной камеры, устремляется в кольцевое сопло 2, образованное обтекателем смесителя и кольцевой полостью всасывающей головки грунтоприем­ ника. Так как кольцевое сопло имеет малое сечение, то вода из него выходит с большой скоростью в смеситель, увлекая за собой воздух

в смеситель и смешиваться там с рабочей жидкостью (водой). В рас­ ширяющемся патрубке-диффузоре 7 скорость смеси жидкости умень­ шается, в результате чего создается напор, под которым жидкость по­ ступает в сосуновую трубу, а следовательно, в напорный грунтопро­ вод. Если зев грунтоприемника приблизить к грунту, то поступающая в него вода будет размывать грунт и увлекать его в грунтоприемник.

Для улучшения грунтозабора применяют гидравлическое разрых­ ление грунта перед всасыванием. Для этого на грунтоприемнике уста­

Рис. 66. Эжекторный насос

Основным недостатком эжекторного грунтозабора является низ­ кий к. п. д. (0,15-^0,20). Однако этот недостаток в значительной степени компенсируется устойчивой работой эжекторного землесоса, высокой консистенцией пульпы и простотой конструкции насоса.

120

§ 37. Землесосы-эрлифты

Производительность самоотвозных землесосов в значительной сте­ пени зависит от консистенции засасываемой пульпы. При работе землесоса на вязко-пластичных илистых грунтах из-за недостаточной всасывающей способности грунтовых насосов при плотности пульпы 1,20—1,23 т/м3 наблюдается срыв вакуума, поэтому всасывается пульпа с низкой консистенцией.

Илистый грунт плохо осаждается в грунтовом трюме, и работа зем­ лесоса с переливом не приводит к заметному увеличению количества грунта в трюме, поэтому землесос на свалку отвозит не грунт, а смесь, содержащую 40—70% воды.

Повышение производительности самоотвозных землесосов при ра­ боте на илистых грунтах требует доведения консистенции смеси до возможного максимума.

Эрлифтный способ для подъема воды из глубоких шахт, добычи полезных ископаемых и строительных материалов широко используется в Советском Союзе и за рубежом.

Принцип действия эрлифта основан на том, что сжатый воздух, поступая через форсунку в нижний конец трубы, опущенной в воду, и смешиваясь с водой, образует водо-воздушную смесь (эмульсию), удельный вес которой ниже удельного веса окружающей воды. Благо­ даря разности удельных весов и давления столба воды водо-воздушная смесь поднимается вверх.

Если нижний конец трубы соединить с грунтопрпемником и приб­ лизить его зев к грунту, то вместе с водой начинает поступать в трубу и грунт.

Работа эрлифта, поднимающего песчаный грунт (малосвязанную смесь), характеризуется тем, что в трубе одновременно движется не­ сколько перемещающихся слоев воздуха и жидкости с твердыми части­ цами грунта.

При работе эрлифта на вязко-пластичных илистых грунтах в трубе грунт движется не перемешивающимися с эмульсией пробками, поэ­ тому эрлифт в этом случае работает в импульсном режиме.

В 1968 г. по проекту Ростовского ЦПКБ на заводе «Красный моряк» была переоборудована самоходная грунтоотвозная шаланда «Онега» в опытный промышленный эрлифтный землесос (рис. 68).

Землесос предназначался для проведения экспериментальных и опытно-эксплуатационных дноуглубительных работ эрлифтным спо­ собом при извлечении илистых и несвязных грунтов на подходных каналах и акваториях морских портов.

На правом борту было установлено одно грунтозаборное устройство, состоящее из грунтоприемника 16, форсунки 15, грунтопровода 13, гибкого соединения 9 и телескопического соединения 7, при помощи которого вываливали грунтопровод за борт и опускали грунтоприемник на необходимую глубину.

Грунтопровод поднимали и опускали при помощи заваливающейся стрелы 14, системы тросов и блоков 12, паровой грузовой лебедки 6 максимальной грузоподъемностью 4,5 тс. Извлекаемый грунт посту-

122

пал в распределительное устройство / / - трубу с отверстиями в нижней части, расположенную над грунтовым трюмом 10.

На левом борту землесоса на площадке над грунтовым трюмом была установлена рубка, в которой располагались: центробежный нагнетатель 3 для подачи сжатого воздуха в форсунку, приводимый

Рис. 68. Опытный землесос-эрлифт па груитоотвозпой шаланде «Опега»

пени, а также вспомогательные механизмы для обслуживания дизеля и нагнетателя 7.

Сжатый воздух от нагнетателя 3 по трубопроводу 5 подводился через гибкий патрубок 8 к форсунке 15. К трубопроводу 5 были под­ ключены два ресивера 4.

123

Для проведения исследований грунтозаборное устройство комплек­

и глубины извлечения грунта растет производительность, а при умень­ шении угла наклона грунтопровода производительность падает. Основное преимущество эрлифта — возможность грунтозабора с боль­ ших глубин.

Другим преимуществом эрлифта является то, что в нем нет быстро­ изнашивающихся частей и имеется возможность пропуска твердых предметов диаметром, почти равным диаметру грунтопроводной

транспортировать извлекаемый грунт в горизонтальном направле­ нии и низкий к. п. д., — не выше 0,5.

При разработке песчаных грунтов эрлифтным способом должен быть

§ 38. Гидромониторные снаряды

в конце прошлого столетия. У этого снаряда в носовой части под углом к диамет­ ральной плоскости судна были установлены две трубы с большим количеством сопел. Трубы при работе снаряда опускались под воду ближе к разрабатываемому

В настоящее время гидромониторные снаряды применяются в ос­ новном при прокладке дюкеров, кабелей, при аварийно-спасательных работах.

Гидромониторный размыв находит все большее распространение для интенсификации грунтозабора при работе траншейных якорных

124