Умови та область застосування гідромеханізації
Гідромеханізованим спосіб виробництва земляних робіт є потоковим, з високим рівнем комплексної механізації технологічного процесу. При цьому способі грунт розробляють, транспортують і укладають одночасно з допомогою води.
Перевагами гідромеханізованим способу перед іншими способами виконання земляних робіт є: більш висока вироблення на одного працівника, менша трудомісткість, простота і порівняно невелика вартість використовуваного обладнання, висока якість намивають земляних споруд.
При розробці обводнених грунтів гідромеханізованим спосіб в більшості випадків є єдино можливим. Однак ефективність його застосування залежить від геологічних і кліматичних умов. Наприклад, при збільшенні вмісту гравію в піску з 10 до 40% ефективність при розробці цих грунтів земснарядами знижується майже в 2 рази, а при розробці екскаваторами - не більше ніж на 5 6%. При наявності в ґрунті великих каменів і валунів в кількості 3% і більше (за обсягом) гідромеханізація майже непридатна.
При розробці обводнених грунтів гідромеханізованим спосіб в більшості випадків є єдино можливим. Однак ефективність його застосування залежить від геологічних і кліматичних умов. Наприклад, при збільшенні вмісту гравію в піску з 10 до 40% ефективність при розробці цих грунтів земснарядами знижується майже в 2 рази, а при розробці екскаваторами - не більше ніж на 5 6%. При наявності в ґрунті великих каменів і валунів в кількості 3% і більше (за обсягом) гідромеханізація майже непридатна.
Тривалість сезону екскаваторних робіт не обмежена, т. Е. Екскаватори можуть працювати в будь-який час, в тому числі взимку, в сильні морози. Однак гідромеханізованим спосіб в зимовий період неефективний, а при деяких умовах взагалі непридатний.
На ефективність застосування гідромеханізованим способу виробництва робіт впливає обсяг земляних робіт (через порівняно малої мобільності обладнання гідромеханізації), тому застосування його при річних обсягах земляних робіт до 100 тис. М3 менше доцільно в порівнянні з екскаваторним способом.
Економічна ефективність гідромеханізації визначається наявністю достатньої кількості води, а також наявністю електроенергії в районі будівництва. При недостатній кількості води в районі будівництва буде потрібно організація робіт на водооборот, що в деяких випадках викликає необхідність використання додаткового обладнання (насосних станцій, трубопроводів) і будівництва спеціальних споруд (артезіанських свердловин, каналів, водоприймальних пристроїв і т. П.), Що здорожує вартість робіт.
Таким чином, доцільність застосування гідромеханізації в кожному конкретному випадку визначається проектними розробками і зіставленням вартості робіт в різних варіантах їх виконання.
У транспортному будівництві гідромеханізованим способом зводять земляне полотно залізниць, споруджують канали до річковим і морським портам, підходи до мостових переходах та регуляційні споруди і т. П.
Велике застосування знайшов цей спосіб при видобутку та збагаченні піску і гравію для будівництва.
Розробку грунту гідромеханізованим способом здійснюють земснарядами і гідромоніторами. Земснаряди застосовують при розробці грунту з-під води, при цьому частки грунту захоплюються потоком води, засмоктує через прийомний отвір наконечника всмоктуючої труби ґрунтовим насосом або іншими пристроями.
Необхідно стежити, щоб наконечник всмоктувальної труби знаходився в безпосередній близькості від грунту, так як відрив частинок грунту від масиву буде відбуватися в тому випадку, якщо швидкість потоку, що входить у всмоктувальну трубу, буде більше швидкості течії води, необхідної для розмиву даного грунту. Утворену суміш води з грунтом називають пульпою.
Відношення маси або обсягу грунту в пульпі до маси або об'єму води називають консистенцією пульпи (масової або об'ємної).
При гідромоніторному способі грунт розробляють струменем води, що спрямовується з великою швидкістю гідромонітором в груди забою. Вода, проникаючи в пори між частинками грунту, руйнує структуру масиву і захоплює грунт зворотним потрком в спеціально відритий приямок - зумпф.
При укладанні грунту нижче поверхні підошви забою пульпа з зумпфа транспортується по лотках, канавах або трубах самопливом. Цей вид розробки грунту називають насосно-гідромоторним (рис. 8.38). Якщо необхідно укласти грунт на карти намиву, що знаходяться вище позначки поверхні підошви забою, то в цьому випадку пульпу з зумпфа транспортують по трубах за допомогою ґрунтових насосів. Цей спосіб транспортування називають гідромоторно-насосно-землесосні (рис. 8.39); він набув найбільшого поширення.
При гідромоніторному способі вирішальне значення має інтенсивність розмиву, яку визначають кількістю води, що витрачається на 1 м3 грунту, що розробляється. Інтенсивність розмиву залежить від характеру родовища, зв'язності і крупності частинок і зерен розробляється грунту, висоти забою, тиску у насадки гідромонітора, витрати води через насадку в одиницю часу.
Мал. 8.38. Схема насосно-гідромоніторної розробки грунту:
1 - гідромонітор; 2 - забій; 3 - пульпопровід; 4 - дамба обвалування; 5 - розводить пульпопровід; 6 - насосна станція; 7 - водовід; 8 - зумпф
Для розмиву і транспортування великих і середньозернистих грунтів витрата води приблизно становить 4-6 м3 на 1 м3 ґрунту при тиску 0,3-0,4 МПа.
Чим ближче до забою розташований гідромонітор, тим ефективніше його робота, проте за умовами безпеки мінімальна відстань до пускача (включення-виключення електричного струму) має бути 1,2 / г (h - висота забою).
Таким чином, при розробці грунту різними способами гідромеханізації він може переміщатися самопливом (безнапірний гідротранспорт), за допомогою ґрунтових насосів або інших пристроїв (гідроелеваторів, шлюзових апаратів і т. П.). В цьому випадку гідротранспорт називають напірним.
Мал. 8.39. Схема гідромоніторного-насосно-землесосної установки:
1 - насосна станція; 2 - водовід; 3 - гідромонітор; 4 - забій; 5 - пулиюпроводная канава; 6 - зумпф; 7- грунтонасосная установка; 8 - пульпопровід; 9 - карта намиву
Гідросуміш, отриману при розробці гідромоніторами, транспортують самопливом по канавах або лотків до місця укладання. Мінімальний ухил для піщаних грунтів 35-100% о, для супіщаних - 30-50%.
При несприятливих умовах рельєфу і розробці грунту з дна водойм пульпу подають по трубопроводу під напором, який забезпечує мінімальну критичну швидкість течії (швидкість, що забезпечує зважене стан всіх частинок грунту, що рухаються по трубі).
При розробці грунту плавучими земснарядами завжди застосовують напірний гідротранспорт.
При розробці грунту гідромеханізованим способом його укладають в споруди, відвали і на склади продукції при видобутку нерудних будівельних матеріалів.
При намивання споруд їх поділяють на окремі ділянки - карти намиву. Пульпа при виході з торця труби розтікається по карті намиву і швидкість її руху знижується. При цьому з потоку починають випадати частки грунту. Чим далі від місця виходу, тим більше дрібні частки випадають з потоку. Таким чином, при гідравлічної укладанні одночасно відбувається розкладка частинок грунту по крупності на карті. Цю особливість гідромеханізації використовують при спорудженні гребель, видобутку інертних будівельних матеріалів.
Осветленную воду відводять з карт намиву через спеціально влаштовані водоскидні колодязі з трубами і водовідвідні канави.
До атегорія: - Механізація будівництва земляного полотна