Характеристика роботи гідромонітора
Розробка підводного грунту гідромоніторним снарядом виробляється шляхом руйнування грунту гідродинамічної силою струменя, що формується гідромоніторним насадкою, і подальшого винесення грунту струменем і плином за бровки траншеї. Спосіб розробки підводного ґрунту гідромоніторними снарядами найбільш простий. При його використанні відсутні витрати на підйом грунту і його подальше транспортування. Розробка грунту цим способом більш ефективна при великій швидкості течії, що сприяє інтенсивному виносу розмитого ґрунту. До недоліків гідромоніторних снарядів, що знижують їх продуктивність і обмежує застосування, відносяться:
- швидке загасання гідродинамічної струменя у міру збільшення відстані від зрізу гідромоніторного насадка до розробляється грунту;
- седанів на дно траншеї частини грунту, зваженого струменем, при відсутності течії;
- необхідність неодноразових промиваючи одних і тих же мас грунту при великій ширині і глибині траншеї;
- відсутність постійних і безперервно діючих засобів контролю за ефективним використанням гідромоніторного снаряда в процесі роботи, якщо вони виконуються без участі водолазів;
- значне подорожчання робіт при розробці траншей гідромоніторами малої потужності з використанням праці водолазів.
Продуктивність і ефективність використання гідромоніторних снарядів залежить від конструкції застосовуваних насадков. У всіх випадках доцільно застосування насадка з підвищеною пропускною спроможністю води і малими втратами напору, що має коефіцієнт пропуску витрати, близький до одиниці, що дозволяє зберегти енергію струменя, що підводиться по шлангах або трубопроводах від насоса до насадку. Найбільша величина коефіцієнта витрати є у коноідальних насадков, внутрішня поверхня яких окреслена за формою струминного потоку, що примикає до отвору, але через складність їх виготовлення частіше застосовують конічні сходяться насадки.
Для підвищення продуктивності гідромоніторних снарядів і зменшення питомої витрати води:
- виконують попереднє розпушування щільних зв'язних грунтів;
- домагаються відповідності між подаванням і параметрами застосовуваних насадков;
- використовують для розмиву найбільш працездатну частину струменя;
- ведуть розробку грунту пошарово, уступами висотою, що забезпечує максимальну продуктивність гідромонітора;
- не допускають різкого перекидання струменя по забою, так як при такій перекидання послаблюється усталений процес розмиву грунту і збільшується осідання грунту в забої.
Організація роботи гідромонітора
При роботі гідромоніторних земснарядів на розмив вони укомплектовуються змінними гідравлічними насадками, четирехсопловим насадкою, а також гідропневматичним насадкою. При цьому весь витрата води подається на гідромоніторний насадок. Розробка підводного грунту гідромоніторами виконується при відносно вузьких траншеях на засмічених грунтах і грунтах V і VI груп.
Гідромоніторного снаряди можуть переміщатися по прорізи траншейним або папильонажного способом. На важких зв'язкових грунтах застосовується траншейний спосіб. Паралельний папільонаж застосовується при значних швидкостях течії, коли грунт, зважений струменем гідромонітора, відноситься за межі траншеї плином.
Розробка підводного грунту гідромонітором включає дві основні операції: пристрій забою і винесення грунту з прорізи гідромоторной струменем. Для пристрою забою телескопічна напірна труба снаряда встановлюється на поверхню грунту так, щоб при роботі вісь насадка становила кут 5 - 10º з поверхнею дна, після чого подається робоча вода. При достатній розпушеності грунту телескопічна труба з насадкою під власною вагою опускається до проектної позначки. Після влаштування забою телескопічна труба піднімається в надводна положення і насадок встановлюється таким чином, щоб при роботі снаряда вісь насадка становила кут 5 - 10º з поверхнею дна траншеї. Така величина нахилу досягається шляхом зміни числа патрубків в коліні і довжини телескопічної труби.
При розробці широких траншей, понад 3 м по дну, в важких зв'язкових грунтах застосовують поетапний розмив. Послідовність розробки траншеї в цьому випадку наступна:
- розробляється пионерная траншея, при цьому гідромоніторний насадок розташовується таким чином, щоб вісь струменя була спрямована перпендикулярно дну траншеї;
- насадок встановлюється в нормальне положення і грунт змивається спочатку в одну сторону від осі траншеї, а потім в іншу.
Для розробки траншей невеликих розмірів у важких зв'язкових грунтах застосовують четирехсопловий гідромоніторний насадок спеціальної конструкції.
При переміщенні гідромоніторних снарядів траншейним способом вони подаються вперед циклічно, проходячи за кожен цикл відстань, рівну 0,5 - 1 м. У разі обвалу породи гідромоніторний снаряд відводиться назад, поки струмінь не проб'є обвалився грунт і не звільнить ділянку траншеї для подальшого просування снаряда вперед .
Для транспортування грунту вниз за течією, при швидкості понад 1 м / с, вісь насадка повинна розташовуватися перпендикулярно напрямку течії і під кутом до 15º до поверхні дна траншеї.
При виявленні підводних перешкод, що заважають виконанню робіт, з метою забезпечення безперервності розробки траншеї вони, як правило, обходяться. Огляд перешкод і їх видалення виробляються за допомогою водолазів, які направляються на місце робіт.
Конструкція земснарядів УПГМ і ГТЗ дозволяє швидко переходити від розробки підводного ґрунту отсосом до розмиву його гідромоніторними насадками. Це значною мірою полегшує розробку підводних траншей в породах, складених з незв'язних і зв'язкових грунтів, не вдаючись до спеціальних заходів за попередньою розпушення зв'язкових грунтів.