Строительные машины и оборудование, справочник







Машины и оборудование для гидравлического способа производства земляных работ

Категория:
   Машины для строительства дорожных покрытий


Машины и оборудование для гидравлического способа производства земляных работ

Гидромеханизация в строительстве представляет собой такой способ производства земляных работ, при котором для разработки грунта, транспорта его и укладки в тело сооружения или в отвал используется водяной поток.

Гидромеханизация основана на способности воды размывать грунт и переносить его во взвешенном состоянии к месту укладки, где вследствие уменьшения скорости воды частицы грунта оседают.

Вода под большим давлением подводится к гидромонитору (рис. 1). Вытекающая из гидромонитора с огромной скоростью (20—70 м/сек) струя воды размывает грунт. Иногда рельеф местности бывает настолько благоприятен, что можно транспортировать разжиженный грунт к месту укладки самотеком по желобам или простым канавам.

Если грунты, подлежащие выемке и перемещению, расположены под водой и плотны по своей структуре, их разрыхляют механическим снарядом-разрыхлителем; при этом для выемки и транспортировки грунта используют землесос. , При разработке малосвязных грунтов разрыхлитель не требуется, так как в землесос грунт увлекается потоком воды.

Гидравлический способ можно применять для возведения насыпей методом намыва и создания выемок методом размыва с последующей транспортировкой грунта. Необходимо отметить особое преимущество гидравлического способа при возведении дорожных насыпей — значительную плотность грунта, намытого в насыпь, не требующую последующего искусственного уплотнения. Обязательным условием для применения гидравлического способа при разработке грунта является способность грунта подвергаться размыву. По этой причине хорошо разрабатываются только песчаные или слабо связанные грунты.

Рис. 1. Схема гидравлического способа производства земляных работ

Широкое применение гидромеханизации объясняется комплексностью работ, позволяющей не только разрабатывать грунт, но и транспортировать его к месту разгрузки, а также экономичностью этого способа.

Себестоимость работ при гидравлическом способе в особо благоприятных условиях в несколько раз ниже себестоимости работ, выполняемых экскаваторами, а производительность труда на одного рабочего увеличивается втрое. Обслуживание насосов, землесосов и гидромониторов не требует от рабочих высокой квалификации.

Недостатки гидравлического способа: большой расход энергии и воды и снижение производительности при работе зимой.

При небольшом количестве воды, а также в целях экономии ее работу ведут с замкнутым оборотом воды, т. е. используют осветленную воду, стекающую в водоприемники после осаждения частиц грунта.

Основным оборудованием, служащим для размыва грунта, является гидромонитор.

Гидромонитор представляет собой большой брандспойт, присоединенный шарнирно к напорной линии, вследствие чего гидромонитор можно вращать в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Гидромонитор превращает потенциальную энергию подводимой под напором воды в кинетическую. Проходящая в трубопроводе под напором вода превращается в компактную струю, .вылетающую из насадки с большой скоростью и обладающую разрушительной силой.

Гидромонитор (рис. 2) состоит из корпуса, конического ствола, насадки, водила и основания.

Рис. 2. Гидромонитор:
а — общий вид: 1 — корпус; 2— конический ствол; 3— насадка; 4 — водило; 5 — основание; б — работа на гидромониторе с дефлектором

Большим основанием ствол присоединен к шарниру, а на меньшее основание навинчивается насадка. Каждый гидромонитор снабжается комплектом насадок различных диаметров. Чтобы удержать ствол в требуемом положении, служит противовес, закрепленный на деревянном водиле.

Рабочий управляет гидромонитором при помощи рукояти, устроенной на водиле.

Трубопровод присоединяют к нижнему колену при помощи фланца или какого-нибудь другого быстроразъемного соединения.

Для предотвращения завихрения струи воды и устранения при выходе ее из монитора разбрызгивания и соответственного Уменьшения дальности полета и компактности струи внутри к стволу приварены три направляющих ребра (ножа).

В настоящее время гидромониторы изготовляют с насадками диаметром от 30 до 250 мм и производительностью от 30 до 3000 м3/час.

При удалении гидромонитора от стенки забоя производительность его снижается. Однако, чтобы избежать аварий при обвале забоя, нельзя устанавливать гидромонитор в непосредственной близости от забоя. Обычно его устанавливают на расстоянии, равном высоте забоя. При большой высоте забоя расстояние между стенкой забоя и насадкой гидромонитора возрастает настолько, что размыв становится малоэффективным. Чтобы устранить этот недостаток, создали специальный гидромонитор ближнего боя (рис. 3). Такой гидромонитор имеет дистанционное управление (управление на расстоянии), все механизмы его надежно защищены от повреждения броневым колпаком, что позволяет устанавливать его в непосредственной близости от стенки забоя.

Рис. 3. Гидромонитор ближнего боя:
1 — корпус; 2— броневой колпак; 3 — коническая труба; 4 — насадка

Производительность такого гидромонитора в 2 раза больше производительности обычного гидромонитора. Гидромонитор рассчитан на давление 15 ат при насадках диаметрами 50—110 мм.

Ствол его поворачивается вокруг вертикальной оси на 230°;, 13 вертикальной плоскости ствол гидромонитора можно поднимать на 32° и опускать на 18°. Для поворотов ствола служат отдельные электродвигатели.

Рис. 4. Схема работы центробежного насоса:
1 — приемный клапан; 2— всасывающий трубопровод; 3—вакуумметр; 4 — рабочее колесо; 5 — манометр; 6 — обратный клапан; 7 — задвижка; 8 — напорный трубопровод

Гидромонитор перемещают в забое на расстояние до 6 ж гидравлическим способом при помощи телескопического трубопровода. После использования длины внутренней трубы телескопа гидромонитор передвигают при помощи ручной лебедки или трактором.

В отдельных случаях дистанционное управление позволяет одному гидромониторщику управлять двумя гидромониторами.

Управление гидромонитором сводится к поворачиванию его ствола относительно вертикальной или горизонтальной оси для •направления струи воды в нужную точку забоя. При незначительных давлениях воды небольшие гидромониторы может легко поворачивать рабочий при помощи рычага-противовеса. Большие по размерам и весу гидромониторы при высоких давлениях воды управляются особым приспособлением—дефлектором. Принцип действия дефлектора основан на том, что ось струи, совпадающая нормально с осью ствола гидромонитора, при помощи специального наконечника (дефлектора) отклоняется в ту или иную сторону на незначительный угол; при этом возникает сила реакции, которая и поворачивает ствол гидромонитора в нужном направлении.

Гидромонитором можно разрабатывать грунт по двум схемам: попутным забоем и «подрубом»—снизу вверх.

При разработке грунта попутным забоем гидромонитор устанавливают сверху забоя. Струю воды, выбрасываемую гидромонитором, направляют сверху вниз, подрезая и одновременно транспортируя грунт. При этом способе мало используется энергия обрушения забоя, поэтому он применяется в случае высоких забоев и при наличии грунтов, обладающих малой сцепляемостью (главным образом песков). При разработке высоких забоев, состоящих из вязких грунтов (глин, суглинков), в целях экономии энергии прибегают к предварительному обрушению забоя «подрубом».

Центробежные насосы при гидромеханизации применяются для получения напора воды, создания разрежения в землесосе и др.

Центробежный насос устроен и работает следующим образом (рис. 4).

В рабочей камере корпуса насоса, имеющей улиткообразную форму, вращается насаженное на вал лопастное колесо 4. Находящаяся в камере жидкость захватывается лопастями вращающегося рабочего колеса, приобретает центробежную силу и выбрасывается в напорный трубопровод 8. Рабочее колесо насоса •совершает большое число оборотов. Вследствие этого жидкость быстро выбрасывается, образуя за каждой лопастью разрежение. Так как корпус насоса посредством всасывающего трубопровода соединен с источником жидкости, то под влиянием атмосферного давления жидкость из источника устремляется по всасывающему трубопроводу в корпус насоса, где захватывается лопастями вращающегося колеса.

Так совершается непрерывный процесс всасывания с одновременным нагнетанием в трубопровод в центробежном насосе.

Разрежение в корпусе насоса возможно только в том случае, если он будет заполнен водой. При пуске насоса всасывающий трубопровод и корпус насоса необходимо залить жидкостью,что достигается искусственным отсасыванием воздуха из корпуса насоса и всасывающей линии при помощи специальных устройств (например, воздушного насоса); в разреженное пространство под атмосферным давлением поступает жидкость.

Рис. 5. Пловучая землесосная станция (земснаряд):
1 — понтоны; 2— пульпопровод; 3— сваи; 4— свайный аппарат; 5—напорный трубопровод; 6 — серела; 7 — надводный забой; 8 — лебедка; 9 — электродвигатель; 10 — подводный забой; 11 — всасывающий трубопровод; 12 — фреза; 13_рама фрезы; 14 — приводной вал; 15.— якорь; 16 — землесос

Для получения больших давлений изготовляют многоступенчатые насосы. Эти насосы представляют собой объединение в одном корпусе нескольких одноступенчатых насосов, последовательно соединенных между собой. Вода, выброшенная из первого колеса, по специальным каналам попадает в центр второго колеса, из второго — к третьему и т. д. Последнее колесо нагнетает воду в напорную линию. Многоступенчатые насосы изготовляются на различные давления (до 200 ат) и могут подавать воду на высоту до 2000 м.

В зависимости от условий работы насосом и применяемого двигачеля (электродвигатель, двигатель внутреннего сгорания и др.) выбирается тип насоса. Иногда два или несколько насосов приходится соединять для последовательной или параллельной работы или для параллельно-последовательной работы.

Центробежные насосы, как указывалось выше, перед пуском необходимо заполнить жидкостью. Достигается это или, заливкой извне, или путем удаления воздуха из корпуса специальным вакуум-насосом.

Для заливки насоса необходимо на всасывающем трубопроводе устроить клапан, препятствующий вытеканию воды из насоса. На всасывающем клапане устанавливается предохранительная сетка, чтобы устранить попадание в насос мусора, тины и др.

Землесосы по принципу действия и по конструкции являются центробежными насосами, специально приспособленными для перекачки пульпы, камней небольших размеров и т. п.

Землесосы в гидромеханизации применяются или для непосредственного всасывания грунта из-под воды или для перекачивания пульпы, получаемой в результате работы гидромонитора. Землесос с двигателем, механизмами управления называется землесосной станцией.

В настоящее время распространены следующие передвижные землесосные станции: а) станции, передвигаемые на колесах или гусеницах, б) станции, передвигаемые на катках, в) плову-чие землесосные станции (земснаряды).

Пловучий землесосный снаряд (рис. 5) может разрабатывать грунты, расположенные над водой и под водой. Место работы земснаряда (забой) делится на подводный и надводный забои.

Во время работы грунт разрыхляется фрезой (плотные грунты), установленной на раме и приводимой в движение через вал электродвигателем. Для вертикального перемещения рамы рыхлителя служит стальной канат, перекинутый через блок стрелы и выбираемый или опускаемый лебедкой. Землесос (центробежный насос специальной конструкции) засасывает разрыхленный грунт вместе с водой во всасывающий трубопровод и гонит пульпу (смесь грунта с водой) по напорному трубопроводу и пловучему пульпопроводу, уложенному на понтоны, а затем по пульпопроводу, уложенному по земле, на расстояние до 4 км.

Пульпа, поданная по системе труб на место намыва, выливается через отверстия наружу. Вода уходит в так называемые сбросные колодцы, а грунт ложится в тело намывной насыпи.

Пловучий земснаряд перемещается с помощью свайного аппарата и папильонажных стальных канатов, соединенных с якорями. Поочередно упираясь в дно сваями и поворачивая весь корпус вокруг сваи, земснаряд передвигается. Корпус поворачивается при попеременном подтягивании каната.


Читать далее:

Категория: - Машины для строительства дорожных покрытий





Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины

 

Поиск по сайту:


Статьи по теме::
Основные правила техники безопасности при работе на дорожностроительных машинах
Машины для укладки бетонных дорог и отделки бетонных плит
Бетонные базы и заводы
Cмесительные машины
Машины для приготовления и укладки цементного бетона и отделки цементобетонной плиты
Машины для укладки асфальтобетонной смеси на дороге
Асфальтобетонные базы и заводы
Асфальтобетонные машины
Машины для приготовления и укладки асфальтобетонных смесей
Фрезы, грунтосмесители и дорожные комбайны


Остались вопросы по теме:
"Машины и оборудование для гидравлического способа производства земляных работ"
— воспользуйтесь поиском.


Машины городского хозяйства
Естественная история машин
Транспортная психология
Пожарные автомобили
Автомобили-рефрижераторы
Монтаж и эксплуатация лифтов
Тракторы