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.