Строительные машины и оборудование, справочник





Условия и область применения гидромеханизации

Категория:
   Механизация строительства земляного полотна



Условия и область применения гидромеханизации

Гидромеханизированный способ производства земляных работ является поточным, с высоким уровнем комплексной механизации технологического процесса. При этом способе грунт разрабатывают, транспортируют и укладывают одновременно с помощью воды.

Преимуществами гидромеханизированного способа перед другими способами производства земляных работ являются: более высокая выработка на одного работника, меньшая трудоемкость, простота и сравнительно небольшая стоимость используемого оборудования, высокое качество намываемых земляных сооружений.

При разработке обводненных грунтов гидромеханизированный способ в большинстве случаев является единственно возможным. Однако эффективность его применения зависит от геологических и климатических условий. Например, при увеличении содержания гравия в песке с 10 до 40% эффективность при разработке этих грунтов земснарядами снижается почти в 2 раза, а при разработке экскаваторами — не более чем на 5— 6%. При наличии в грунте крупных камней и валунов в количестве 3% и более (по объему) гидромеханизация почти неприменима.

Продолжительность сезона экскаваторных работ не ограничена, т. е. экскаваторы могут работать в любое время, в том числе зимой, в сильные морозы. Однако гидромеханизированный способ в зимний период неэффективен, а при некоторых условиях вообще неприменим.

На эффективность применения гидромеханизированного способа производства работ влияет объем земляных работ (из-за сравнительно малой мобильности оборудования гидромеханизации), поэтому применение его при годовых объемах земляных работ до 100 тыс. м3 менее целесообразно по сравнению с экскаваторным способом.

Экономическая эффективность гидромеханизации определяется наличием достаточного количества воды, а также наличием электроэнергии в районе строительства. При недостаточном количестве воды в районе строительства потребуется организация работ на водообороте, что в некоторых случаях вызывает необходимость использования дополнительного оборудования (насосных станций, трубопроводов) и строительства специальных сооружений (артезианских скважин, каналов, водоприемных устройств и т. п.), что удорожает стоимость работ.

Таким образом, целесообразность применения гидромеханизации в каждом конкретном случае определяется проектными разработками и сопоставлением стоимости работ в различных вариантах их исполнения.

В транспортном строительстве гидромеханизированным способом возводят земляное полотно железных дорог, сооружают каналы к речным и морским портам, подходы к мостовым переходам и регуляционные сооружения и т. п.

Большое применение нашел этот способ при добыче и обогащении песка и гравия для строительства.

Разработку грунта гидромеханизированным способом осуществляют земснарядами и гидромониторами. Земснаряды применяют при разработке грунта из-под воды, при этом частицы грунта увлекаются потоком воды, засасываемой через приемное отверстие наконечника всасывающей трубы грунтовым насосом или другими устройствами.

Необходимо следить, чтобы наконечник всасывающей трубы находился в непосредственной близости от грунта, так как отрыв частиц грунта от массива будет происходить в том случае, если скорость потока, входящего во всасывающую трубу, будет больше скорости течения воды, необходимой для размыва данного грунта. Образуемую смесь воды с грунтом называют пульпой.

Отношение массы или объема грунта в пульпе к массе или объему воды называют консистенцией пульпы (массовой или объемной).

При гидромониторном способе грунт разрабатывают струей воды, направляемой с большой скоростью гидромонитором в грудь забоя. Вода, проникая в поры между частицами грунта, разрушает структуру массива и увлекает грунт обратным потрком в специально отрытый приямок — зумпф.

При укладке грунта ниже поверхности подошвы забоя пульпа из зумпфа транспортируется по лоткам, канавам или трубам самотеком. Этот вид разработки грунта называют насосно-гидромоторным (рис. 8.38). Если необходимо уложить грунт на карты намыва, находящиеся выше отметки поверхности подошвы забоя, то в этом случае пульпу из зумпфа транспортируют по трубам с помощью грунтовых насосов. Этот способ транспортирования называют гидромоторно-насосно-землесосным (рис. 8.39); он получил наибольшее распространение.

При гидромониторном способе решающее значение имеет интенсивность размыва, которую определяют количеством воды, расходуемой на 1 м3 разрабатываемого грунта. Интенсивность размыва зависит от характера месторождения, связности и крупности частиц и зерен разрабатываемого грунта, высоты забоя, давления у насадки гидромонитора, расхода воды через насадку в единицу времени.

Рис. 8.38. Схема насосно-гидромониторной разработки грунта:
1 — гидромонитор; 2 — забой; 3 — пульпопровод; 4 — дамба обвалования; 5 — разводящий пульпопровод; 6 — насосная станция; 7 — водовод; 8 — зумпф

Для размыва и транспортирования крупных и среднезернистых грунтов расход воды примерно составляет 4-6 м3 на 1 м3 грунта при давлении 0,3-0,4 МПа.

Чем ближе к забою расположен гидромонитор, тем эффективнее его работа, однако по условиям безопасности минимальное расстояние до пускателя (включение-выключение электрического тока) должно быть 1,2/г (h — высота забоя).

Таким образом, при разработке грунта различными способами гидромеханизации он может перемещаться самотеком (безнапорный гидротранспорт), с помощью грунтовых насосов или других устройств (гидроэлеваторов, шлюзовых аппаратов и т. п.). В этом случае гидротранспорт называют напорным.

Рис. 8.39. Схема гидромониторно-насосно-землесосной установки:
1 — насосная станция; 2 — водовод; 3 — гидромонитор; 4 — забой; 5 — пулыюпроводная канава; 6 — зумпф; 7— грунтонасосная установка; 8 — пульпопровод; 9 — карта намыва

Гидросмесь, полученную при разработке гидромониторами, транспортируют самотеком по канавам или лоткам к месту укладки. Минимальный уклон для песчаных грунтов 35-100%о, для супесчаных — 30-50%.

При неблагоприятных условиях рельефа и разработке грунта со дна водоемов пульпу подают по трубопроводу под напором, который обеспечивает минимальную критическую скорость течения (скорость, обеспечивающая взвешенное состояние всех частиц грунта, движущихся по трубе).

При разработке грунта плавучими земснарядами всегда применяют напорный гидротранспорт.

При разработке грунта гидромеханизированным способом его укладывают в сооружения, отвалы и на склады продукции при добыче нерудных строительных материалов.

При намыве сооружений их разделяют на отдельные участки — карты намыва. Пульпа при выходе из торца трубы растекается по карте намыва и скорость ее движения снижается. При этом из потока начинают выпадать частицы грунта. Чем дальше от места выхода, тем более мелкие частицы выпадают из потока. Таким образом, при гидравлической укладке одновременно происходит раскладка частиц грунта по крупности на карте. Эту особенность гидромеханизации используют при сооружении плотин, добыче инертных строительных материалов.

Осветленную воду отводят с карт намыва через специально устроенные водосбросные колодцы с трубами и водоотводящие канавы.


Читать далее:

Категория: - Механизация строительства земляного полотна





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