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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 14.10.2024

Просмотров: 159

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Площадь поперечного сечения одиночной траншеи с установивши­ мися откосами равна

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(135)

где

ту

— установившийся откос разрабатываемого

грунта;

 

 

 

В,

 

• ширина

траншеи, м;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

трс л -

заданная высота слоя снимаемого грунта,

м.

 

равна:

Площадь

поперечного

сечения траншеи с мгновенным откосом

 

 

 

 

 

 

 

FK

= bh3 + hlmuM*,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(136)

где Ъ — ширина

грунтоприемника (наконечника),

м.

 

 

 

 

 

Величина

заглубления

грунтоприемника

 

Я в

0

определяется

из

ра­

венства

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Т Р

l

U

™ \22

 

UU

I U2

 

^

тм,

 

 

 

 

 

(137)

 

 

 

 

 

 

 

 

А л my)

= bh3 + ht

 

 

 

 

 

 

 

 

откуда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

'у '"м

 

-*тр

+

 

слту

 

 

2 т м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На

второй,

третьей и

следующих

 

 

 

 

 

 

 

 

• 1

траншеях

грунта

извлекается

не­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сколько меньше, чем на первой. Сле­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

довательно,

 

заглубление

определяет­

2,0

 

 

 

 

 

 

 

 

ся площадью первой

траншеи, умень­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

шенной на величину площади за­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

штрихованного

 

треугольника

 

(см.

1,0

 

 

 

 

 

 

 

 

рис.

159).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из

формулы

(137)

вытекает,

что

 

 

 

 

 

 

 

 

 

заглубление,

необходимое

для

полу­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

чения

требуемой

глубины

на

греб­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нях

между

 

траншеями,

зависит

от

О

 

 

0,5

 

10 v, м/сек

ширины грунтоприемника

(6), приня­

Рис. 160.

 

График

зависимости

той

ширины

траншей,

толщины (вы­

 

соты)

 

подлежащего

удалению

слоя

коэффициентов

заложения

мгно­

грунта

и коэффициентов

заложения

венных откосов от скорости пере­

мгновенного

 

и

 

установившегося

от­

мещения

землесоса

по

траншее

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

косов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При отсутствии течения и волнений коэффициент

установившегося

откоса

для

песчаных

грунтов

составляет 2—3,

 

при

наличии

течения

и волнения 4—5, а в отдельных случаях и больше. Мгновенные откосы

зависят от скорости перемещения землесоса по

траншее и

крупности

фракций песка.

 

 

 

Коэффициенты мгновенного откоса для песков разной крупности

приведены на графике рис. 160 (/ — мелкозернистый рыхлый

песок;

2 — однородный песок средней плотности; 3 — разнозернистый

плот­

ный песок). График составлен по результатам

испытаний

землесосов

302


в производственных условиях, проводившихся ЦНЙИЭВТом. По та­ кому графику и формуле (137) можно определить величину заглубле­ ния грунтоприемника траншейного землесоса.

Заглубление грунтоприемника ниже проектного дна изменяется в зависимости от коэффициента установившегося откоса. С увеличе­ нием скорости перемещения землесоса, т. е. с повышением произво­ дительности, заглубление грунтоприемника возрастает.

Свойства грунта по длине прорези могут изменяться. Поэтому для предотвращения излишнего переуглубления и связанного с этим не­ производительного извлечения грунта надлежит измерять глубины, получающиеся на гребнях траншей, и корректировать заглубление грунтоприемника.

Иногда траншеи разрабатывают с учетом оползания и размыва гребней между ними. В этом случае после прохода землесоса глубина на гребнях может быть меньше проектной. Большей частью оползание и размыв гребней происходят на протяжении 20—25 м, т. е. если в не­ посредственной близости от грунтоприемника глубины на гребнях меньше требуемых, то у кормы землесоса они соответствуют заданной глубине.

Иногда для частичного размыва гребней траншей используют энер­ гию потока реки. Последовательность разработки траншей в этом слу­ чае принимается в соответствии с производственными и гидрологиче­ скими условиями.

Работа широкими траншеями, равными ширине корпуса, имеет сле­ дующие преимущества:

обеспечивается контроль с борта землесоса за правильностью про­ движения его по створам, а также контроль за глубиной выработки путем измерения ее наметкой над гребнями траншей;

уменьшается число траншей по ширине прорези и, следовательно, число рабочих и холостых ходов землесоса;

уменьшается число выставляемых промежуточных продольных створов между траншеями;

обеспечивается продвижение землесоса по разрабатываемой тран­ шее при глубинах на перекате, близких или меньших осадки земле­ соса;

создаются благоприятные условия для автоматизации процессов грунтозабора;

создается значительный запас глубины прорези на заносимость. Вместе с тем работа с переуглублением приводит к извлечению до­ полнительно значительного объема грунта, что способствует повышен­ ному износу рабочих устройств землесоса, отодвигает сроки дости­ жения нужных глубин и повышает стоимость дноуглубительных

работ.

При работе траншейным способом следует работать с максимально возможной частотой вращения рабочего колеса грунтового насоса и скоростью продвижения землесоса по траншее.

Папильонажным способ работы. Этот способ работы землесосами без разрыхлителей обеспечивает, как правило, сравнительно низкую производительность по грунту в результате интенсивного подсоса воды

303


вгрунтоприемник со стороны, противоположной движению землесоса.

Всравнении с траншейным способом производительность при папиль­ онажной работе бывает в 1,25 — 1,5 раза ниже.

Папильонажный способ применяется на песчаных несвязных грун­ тах с незначительной толщиной удаляемого слоя грунта. В этом слу­ чае заданные глубины достигаются при меньшем переборе грунта, дно углубляемого участка имеет поперечное расположение гребней, ин­ тенсивнее размываемых течением, что обеспечивает более однообраз­ ные глубины.

Характер образования мгновенных и естественных откосов пример­ но такой же, как и при траншейном способе.

Величину заглубления грунтоприемника ниже проектного дна оп­ ределяют путем промеров в пределах разработанной прорези.

Величину подачи принимают равной 1,15—1,25 длины всасываю­ щего отверстия (зева) грунтоприемника.

Скорость папильонирования устанавливают, руководствуясь по­ казаниями вакуумметра, манометра и консистомера.

Работа землесосов с механическими разрыхлителями фрезерного типа. Среди механических разрыхлителей, применяемых на якорных землесосах, наибольшее распространение получили разрыхлители фре­ зерного типа.

Механические разрыхлители фрезерного типа, как правило, одно­ стороннего вращения преимущественно правого. Они применяются при работе землесоса на связных и несвязных грунтах. Глинистые и вообще плотно сложившиеся грунты отделяются разрыхлителями от дна прорези и перед всасыванием разрезаются на отдельные куски. Предварительная обработка глинистых грунтов нужна не только для возможности засасывания, но и для дальнейшей их транспортировки по грунтопроводу на место свалки. При работе на несвязных грунтах последние отделяются глубоко заглубленными разрыхлителями, в результате чего всасывается пульпа с большим содержанием грунта..

Отделение грунта от дна происходит в процессе папильонирования землесоса. На дне остаются поперечные борозды.

Рассмотрим схему работы цилиндрического фрезерного разрыхли­ теля. При перемещении землесоса поперек прорези отделяется лента грунта. В зависимости от толщины удаляемого слоя, глубины извле­ чения грунта (от которой зависит наклон продольной оси разрыхли­ теля) и величины подачи резание грунта производится или по всей длине L разрыхлителя (ножа) или же его частью (рис. 161).

В зависимости от величины подачи / землесоса изменяется ширина ленты: с увеличением подачи ширина ее возрастает, а с уменьшением — снижается. В каждом отдельном случае подачу нужно увязывать с до­ пустимой высотой гребней hr.

Величина подачи по авантовому тросу определяется свойствами грунта, толщиной удаляемого слоя, глубиной извлечения грунта (на­ клоном всасывающей трубы) и высотой остающихся гребней.

Скорость папильонирования vn, зависящая от величины подачи, определяется по формуле (55).

С увеличением подачи площадь папильонажной ленты (Fu) возра-

304


стает; полезная (габаритная) толщина удаляемого слоя грунта умень­ шается и повышаются неровности выработки.

При толщине удаляемого слоя связного грунта hcil

>

Dcosa объем

его с поперечным сечением Р ножами разрыхлителя

не

режется, этот

Рис. 161. Расчетная схема заглубления разрых­ лителя при работе на связном грунте

грунт в результате обрушения попадает в полость разрыхлителя или на разработанную часть прорези.

Для того чтобы весь отделяемый разрыхлителем грунт попадал в

его полость, нужно,- чтобы

величина

подачи /<Lcosa, где L — длина

фрезы.

 

 

 

 

 

 

 

Толщина слоя грунта, удаляемого

 

за один проход:

 

 

 

 

 

 

 

/ j C J 1 ^ L s i n

a - f Dcosa

м.

(138)

 

Поскольку угол наклона

разрых­

 

лителя а зависит от глубины

извлече­

 

ния

грунта,

величина

гребней пг с

 

увеличением

глубины черпания

воз­

 

растает; с уменьшением — снижается.

 

Если

толщина

подлежащего

удале­

 

нию

слоя грунта больше величины,

Рис. 162. Влияние сферичности

получаемой по формуле (138), работа

разрыхлителя на чистоту выра­

должна производиться

в

несколько

ботки

слоев.

 

 

 

 

 

 

 

Концевая

часть фрезы иногда

имеет сферическую форму, поэтому

в действительности высота гребней, остающихся на дне, бывает ниже,

чем при цилиндрической форме фрезы.

 

Уменьшение высоты гребней для сферической

фрезы (рис. 162),

по сравнению с цилиндрической

составляет:

 

Д/г=

г cos (45е — а) м,

(139)

 

 

305