При гидромониторной разработке размыв грунта осуществляют по двум основным схемам: с размывом в целике и после предварительного рыхления. Несвязные и малосвязные грунты (песок, супесь, легкий суглинок, песчаная глина) разрабатывают по первой схеме, связные (плотный суглинок, тощая и полужирные глины, песчано- гравийные грунты) по второй. Грунт в целике можно разрабатывать встречным, попутным и попутно-встречным забоями.

Рис. 8.30. Гидромеханический способ разработки грунтов:
а — общая схема гидромеханизации; б — способы разработки грунта гидромониторами; I — встречным забоем; II — попутным забоем; 1 — намывная насыпь; 2 — карта намыва; 3 — трубопровод гидромассы; 4 — гидромонитор; 5 — землесос; 6 — трубопровод напорной воды; 7 и 8 — насосные станции низко- и высоконапорная

При встречном забое (рис. 8.30, б) направление струи воды и потока гидросмеси не совпадают. Гидромонитор располагают на подошве забоя, и грунт размывается выше подошвы. Транспортирование гидросмеси от забоя к зумпфу (яме) обеспечивается уклоном, учитывающим разрабатываемый грунт. При этом способе эффективно используется разрушительная сила струи. Напорная струя создает врубы, благодаря чему интенсивно обрушивается грунт и облегчается его последующий размыв. Встречным забоем можно разрабатывать плотные грунты при меньшем расходе воды. Недостаток способа в удаленности гидромонитора от забоя по требованиям охраны труда.

Во влажных грунтах при встречном забое затруднена передвижка гидрооборудования и уборка недомыва.

При попутном забое (рис. 8.30, б—г) направление струи воды и потока гидросмеси совпадает, гидромонитор устанавливают на верхней площадке. Транспортирование гидросмеси от забоя зумпфу не требует больших уклонов. При этом способе гидромонитор и водоводы находятся на сухом месте и легко перемещаются; струя воды используется не только для размыва но и для подгонки размытого грунта к приемным устройствам. К недостаткам попутного забоя следует отнести неполное .использование ударной силы водяной струи, большой удельный расход воды и малую эффективность обрушения забоя. Попутно-встречным забоем (комбинация первых двух) размывают крупный песок и песчано-гравелистые грунты, когда требуется частая подгонка грунта. При разработке грунта гидромониторами для перемещения гидросмеси от забоя к зумпфу необходим уклон уступа, что всегда ведет к недомыву грунта.

Предварительное разрыхление грунта повышает выработку гидромониторов, позволяет уменьшить напор воды, улучшает консистенцию гидросмеси и значительно снижает стоимость размыва 1 м3 грунта. Разрыхлять грунт можно гидравлическим и механическим •способами. К механическим способам относятся экскаваторные, скреперные и бульдозерные разработки. Практикуется буро-взрывной способ, предварительный гидравлический размыв целика (в канавы, траншеи или скважины подают воду, которая насыщает грунт и вызывает его обрушение). В результате самотечного движения воды, кроме ослабления связей частиц происходит некоторый по-, верхностный (эрозионный) размыв грунта, что облегчает его последующую разработку гидромониторами. Комбинируя разработку скрепером или экскаватором организуют транспортирование грунта гидроспособом. При разработке грунта землесосные снаряды совершают перемещение (папильонирование), чтобы поддерживать постоянный контакт грунтозаборного устройства с грунтом.

Автоматизация гидравлических процессов сводится к дистанционному управлению поворотом ствола в горизонтальной и вертикальной плоскостях, передвижению гидромонитора к забою, автоматическому покачиванию ствола в горизонтальной плоскости на любой угол и дистанционному управлению сменой насадок.

При централизованном управлении полным комплексом машин технологического процесса, включающим гидромонитор, землесос, насосную станцию и перекачивающие станции, на пульте дистанционного управления достаточно установить соответствующие кнопки, связанные с пусковой аппаратурой землесоса и насосных, станций. Путем нажатия кнопки включают двигатель вакуумнасоса, посредством которого удаляется воздух из всасывающего трубопровода и корпуса центробежного насоса.

Рис. 8.31. Способы намыва насыпей: а — торцовый; б — продольно-встречный; в — с рассекателем; 1 – намывной трубопровод; 2 — сбросный трубопровод; 3 — кран-трубоукладчик; 4 — бульдозер; 5 — подготовленные звенья труб; 6 — обвалование; 7 — магистральный трубопровод; 8 — сальниковый компенсатор; 9 — трубопровод гидросмеси на смежной карте; 10 — колено; 11 — сбросный колодец № 1; 12 — сбросный колодец № 2; 13 — контур намыва

Под атмосферным давлением вода заполняет насос, а водяные реле автоматически включают электродвигатель у насоса и задвижки напорного трубопровода и вода по напорному трубопроводу поступает к источникам потребления. Контроль запуска насосного агрегата осуществляет также реле времени. Пуск и остановка насосной станции тесно увязаны с работой гидромониторных и землесосных установок. Поэтому управление насосной станцией осуществляется с землесосной станции или из диспетчерского пункта. Принцип автоматического управления землесосной установкой такой же, как и насосной станцией. Схема дополняется только устройством, поддерживающим постоянную консистенцию гидросмеси.

Технология намывания насыпей и разработка выемок. Земляное полотно намывают участками протяженностью 150—200 м, называемыми картами намыва. Ширину карт по основанию берут не больше 50 м. Технологический процесс состоит из трех операций: подачи гидросмеси к карте намыва, выпуска смеси на эту карту, сброса воды с нее. Намыв возможен торцовый, продольно-встречный и с рассекателем струи (рис. 8.31). Широкое распространение в гидромеханизации получил способ намыва грунта с рассекателем. Сброс воды производят с использованием сбросных колодцев или трубчатого водоотлива.

Эффективно применение гидромеханизации при постройке земляного полотна на торфяных болотах. Размыв на болотах I типа производят гидромониторами, а гидросмесь перекачивают передвижными землесосными установками в отвал. Размывают встречным или попутным способами, но с расположением гидромониторов на верху траншей. На болотах II и, III типов разжижение торфяной массы в пределах основания насыпи производят посредством гидромониторов попутным или встречным забоем. Разжиженный торф из траншеи не удаляют, а отжимают грунтом насыпи в боковые прорези, сделанные гидромонитором перед намывом насыпи. Оригинален способ замены торфяных грунтов на болотах песчаными намывными грунтами. При этом используют кран-экскаватор на болотных (уширенных) гусеницах, к стреле которого подвешивают в вертикальном положении трубу, присоединенную верхней частью к. трубопроводу для гидросмеси через резиновый шланг на шарнирных стыках. Это позволяет перетаскивать трубопровод вслед за продвижением крана без остановки землеснаряда. Намывную трубу постепенно погружают в торфяной грунт, вытесняя торф песком, содержащимся в гидросмеси.