Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Технология работы земснарядов
Земснаряд -- общее название судов технического флота, применяемых для подводной разработки и выемки грунта при дноуглубительных работах, в гидротехническом строительстве.
По способу забора и перемещения грунта земснарды подразделяют на:
1. Землесосный снаряд -- извлекающие и перекачивающие грунт в виде пульпы с применением грунтового насоса, наиболее распространенный тип земснарядов применяемый на I--IV классах грунтов;
2. Землечерпальные -- являющиеся разновидностью экскаваторов, поднимающие и перемещающие грунт посредством ковшей или черпаков. Используются на твердых грунтах V--VI класса, где эффективность Землесосных земснарядов не дает необходимой производительности. В свою очередь землечерпальные снаряды подразделяются на:
1. Одночерпаковые штанговые, представляющие собой одноковшовый экскаватор, установленный на понтоне;
2. Одночерпаковые грейферные, представлюящие собой подъемный кран, оборудованный грейфером;
3. Многочерпаковые, представляющие собой машину непрерывного действия, с черпаками, закрепленными на бесконечной цепи, натянутой между двумя барабанами.
По способу транспортировки грунта земснаряды подразделяются на:
1. Рефулерный -- транспортировка грунта осуществляется при помощи плавучего пульпопровода. Наиболее экономически эффективный метода транспортировки пульпы. При необходимости транспортировки на значительные расстояния применяются дополнительные Бустерные станции.
2. Шаландовый -- транспортировка грунта осуществляется шаландами -- специальными судами, принимающими грунт в трюм и отвозящими его к месту размещения.
3. Самоотвозный -- грунт принимается земснарядом в собственный трюм и отвозится к месту свалки.
4. С гидромониторным выбросом пульпы. Используется данный способ при работах на устьевых участках рек и на водохранилищах с частым волнением, наиболее широкое применение получил при гидронамыве в условиях морских вод.
По методу рабочих перемещений
1. Самоходные
2. Несамоходные -- использующие папильонажные лебедки и якоря или свайный ход.Якорь завозят на определенное расстояние и при помощи канатов и лебедок снаряд перемещается в нужном направлении. Свайно-якорные снаряды кроме рабочих якорей имеют так же свайные аппараты.
По производительности различают:
Снаряды малой, средней и большой производительности.
По роду энергетической установки (приводящей в движение снаряд)--паровые, дизельные, дизель-электрические, дизель-гидравлические, газотурбинные и электрические дноуглубительные снаряды.
По району выполнения дноуглубительных работ -- снаряды морского и речного типов. Морские земснаряды отличаются от речных конструкцией корпуса и лучшей остойчивостью, позволяющей выполнять работы в условиях волнения.
Разработка траншей землесосными снарядами
Землесосные снаряды целесообразно применять на несвязных грунтах небольшой крупности (песках и мелком гравии): Принцип работы землесосов по извлечению грунта со дна акватории заключается в отсасывании со дна акватории смеси частиц грунта с водой, называемой пульпой. Схема землесосного снаряда показана на рис. 1. Основной рабочий орган землесоса -- центробежный насос, создающий вакуум и всасывающий пульпу через грунтозаборное устройство (сосун) 1. Сосун может изменять свое положение (опускаться или подниматься) при помощи подъемного устройства. По сосуну пульпа поступает в грунтовый насос 3, который подает ее в напорный грунтопровод 4. Глубина всасывания современных землесосных установок изменяется от 2--3 до 40--50 м, а производительность -- 80--3000 м3/ч. Сосуды закрываются решеткой для предотвращения попадания больших камней либо длинных предметов, которые могут повредить рабочее колесо центробежного насоса. Современные землесосные снаряды имеют специальные гидравлические, механические и комбинированные устройства для разрыхления грунта. Для разработки плотных несвязных и связных грунтов конструкции всасывающих устройств оснащаются механическими разрыхлителями грунта -- фрезерными и роторно-ковшовыми.
Рис. 1. Принципиальная схема землесосного снаряда: 1 -- грунтозаборное устройство; 2 -- всасывающий трубопровод; 3 -- грунтовый насос; 4 -- напорный грунтопровод; 5 -- устройство для рабочих перемещений; 6 -- корпус
Для легкоразмываемых грунтов целесообразно использовать гидравлические разрыхлители, которые обеспечивают подачу в сосун пульпы с более высоким содержанием грунта. Гидравлические разрыхлители делятся на три типа: размывающие грунт, размывающие и подгоняющие грунт к сосуну и гидродиффузионные. Наиболее эффективны разрыхлители гидродиффузионного действия, они обеспечивают консистенцию пульпы до 30--40%. земснаряд траншея штанговый грейферный
К комбинированным рыхлителям относятся фрезерно-гидравлические. Эти рыхлители значительно повышают производительность землесосов и расширяют область их применения. Фрезерно-гидравлический рыхлитель состоит из фрезы и системы гидравлических насадок, одна из которых (лобовая насадка) предназначена для разрыхления грунта в передней части забоя, а остальные насадки находятся на ножах фрезы и предназначены для смыва грунта с ножей фрезы, разрыхления и подгонки его к сосуну.
С увеличением глубины разработки подводного грунта производительность землесосных снарядов значительно сокращается. Повышение производительности землесосных снарядов достигается применением эжектирующих устройств на всасывающей линии землесоса.
Для разработки подводных траншей можно использовать землесосы-эрлифты. Принцип действия эрлифта основан на том, что сжатый воздух, поступая через форсунку в нижний конец трубы, опущенной в воду, смешивается с водой и образует водно-воздушную смесь, плотность которой ниже плотности окружающей воды. Вследствие разности плотностей и давления воды водно-воздушная смесь поднимается вверх. Если нижний конец трубы соединить с грунтоприемником и приблизить к грунту, то вместе с водой начинает поступать в трубу и грунт. У эрлифтного землесоса с увеличением диаметра грунтопровода и глубины извлечения грунта повышается производительность. Основное преимущество эрлифта -- возможность извлечения грунта с больших глубин.
Разработка траншей ковшовыми снарядами
Ковшовые снаряды основаны на механическом способе отделения и подъема грунта. По конструкции они разделяются на одноковшовые, разрабатывающие грунт одним ковшом, и многоковшовые, разрабатывающие грунт ковшами, насаженными на бесконечную ковшовую цепь.
Многоковшовые снаряды целесообразно применять в основном на тяжелых грунтах V--VII категорий или на засоренных грунтах.
Для разработки подводных траншей в тяжелых грунтах применяются одноковшовые грейферные и штанговые снаряды.
Грейферным называется дноуглубительный снаряд, извлекающий грунт со дна водоема грейферным краном. Грейферный снаряд при разработке грунта перемещается при помощи рабочих якорей, канатов и лебедок. Грейферный кран отделяет грунт от дна водоема, поднимает из воды н грузит его в свой грунтовый трюм или в шаланду. Грейферные могут использоваться для разработки грунтов: легких, средних, тяжелых, с включениями валунов, камней, топляков. Для этого грейферные краны комплектуют грейферами (ковшами) различного типа. Легкие и средние грунты разрабатывают двухчелюстными грейферами, подорванный скальный грунт -- многочелюстными, валуны и другие одиночные предметы -- решетчатыми грейферами. Наибольшее распространение получили грейферы объемом 1--2,5 м3, имеются грейферы объемом до 13 м3. Глубина разработки грунта изменяется в широких пределах. Большинство грейферных кранов имеет глубину черпания до 15--21 м.
Штанговые снаряды применяются в случаях, когда для извлечения грунта требуются большие режущие усилия. Штанговый снаряд для извлечения грунта имеет одноковшовый экскаватор, оборудованный прямой лопатой. Экскаватор режет грунт ковшом, поднимает его со дна и разгружает в шаланду или в отвал. Во время забора грунта горизонтальная составляющая реакции грунта через экскаватор передается корпусу судна и стремится сместить его в сторону, противоположную движению ковша. Это усилие достигает большой величины, поэтому, чтобы снаряд не смещался, его закрепляют при помощи трех-четырех свай. При трех сваях две -- закольные устанавливают в носовой части снаряда (у экскаватора), а одну -- упорную -- в кормовой. При четырех сваях по две устанавливают в носовой и кормовой частях. Носовые сваи погружают в грунт вертикально, а кормовые -- с некоторым наклоном для лучшего восприятия горизонтального усилия. После разработки грунта у места стоянки снаряд перемещается на новый участок. Для этого ковш заносят вперед и опускают на дно, затем поднимают сваи лебедками и корпус снаряда подтягивают или разворачивают. Штанговые снаряды различаются по производительности, глубине черпания, объему ковша, вылету стрелы и высоте подъема ковша над водой. Производительность штанговых снарядов в основном составляет 100--200 м3/ч, а у мощных снарядов может достигать 600 м3/ч. Максимальная глубина черпания обычно не превышает 20 м. Объем ковша штанговых снарядов изменяется в пределах 0,3--15 м3. Штанговые снаряды имеют сменные ковши для разработки тяжелых и относительно легких грунтов.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Анализ водного и руслового режимов затруднительного участка. Трассирование судоходных прорезей и выбор типов земснарядов для их разработки. Расчет плава течений по методу М.А. Великанова. Качественная оценка устойчивости прорези от заносимости наносами.
курсовая работа , добавлен 13.10.2014
Разработка грунта многоковшовыми экскаваторами. Организация разработки грунта боковыми проходками. Разработка траншей, небольших котлованов с погрузкой грунта в транспортные средства или в отвал. Разработка выемок одноковшовым экскаватором-драглайном.
реферат , добавлен 15.10.2014
Дноуглубительная техника общего назначения и спецмашины для подводных земляных работ при трубопроводном строительстве. Разработка траншей землесосной техникой. Применение ковшовых грейферных и штанговых машин для механического отделения и подъема грунта.
контрольная работа , добавлен 23.12.2010
Классификация и типы автопогрузчиков, значение и преимущества их использования в народном хозяйстве. Устройство и основные параметры средств механизации погрузочно-разгрузочных работ с контейнерами. Технология и схема перемещения контейнерных грузов.
контрольная работа , добавлен 16.05.2013
Классификация тяговых электродвигателей по способу питания, конструктивному исполнению, типу привода колесных пар и роду тока. Принцип работы двигателей постоянного тока с последовательными, параллельными, смешанными и независимыми системами возбуждения.
реферат , добавлен 27.07.2013
Технічні і технологічні дані про автомобіль ГАЗ-53. Детальна будова системи охолодження, аналіз дефектів на її деталях та вузлах. Економічне обґрунтування способу та методу ремонту, перелік робіт, послідовність їх проведення; післяремонтна діагностика.
курсовая работа , добавлен 06.07.2011
Детальна будова коробки передач ГАЗ-53, побудова таблиці аналізу дефектів на її деталях та вузлах. Економічне обґрунтування способу та методу ремонту. Послідовність проведення контрольних замірів і демонтажу. Діагностика, перевірка та обкатка автомобіля.
дипломная работа , добавлен 01.02.2011
Обеспечение работоспособности двигателей. Принципиальная схема смазочной системы. Масляный насос, радиатор, фильтр. Классификация автомобильных масел. Рекомендации по подбору масел по вязкости. Сухое и жидкостное трение. Схема работы центрифуги.
реферат , добавлен 10.04.2009
Детальна будова безвальної головки блоку ГАЗ-53, таблиця аналізу дефектів на її деталях та вузлах. Економічне обґрунтування способу та методу ремонту. Послідовність демонтажу та визначення дефектів. Техніка безпеки при виконанні ремонтних робіт.
курсовая работа , добавлен 01.02.2011
Общее устройство автогрейдера, характеристика рабочих органов. Схема движения частицы грунта перед отвалом грейдера. Разработка кинематических, гидравлических схем привода. Тяговый и силовой расчет грейдера, его эксплуатационная производительность.
Землеснарядом называется судно, которое предназначено для проведения разработки грунтов под водой при помощи метода гидромеханизации. Этот метод представляет собой перекачивание специальным насосом определенных жидкостей, в котором содержатся частицы грунта (другими словами пульпы) по пульпопроводу на довольно большие расстояния. Устройство и принцип работы землеснаряда представляют собой довольно сложную систему, в которой главным рабочим органом является грунтосос. Им называют насосный агрегат, который имеет высокую абразивную устойчивость в проточной части. Обычно грунтососы расположены в трюме судна, это делается с той целью, чтобы можно было опустить ось самого насоса ниже показателей уровня воды. Таким образом, можно предотвратить возникновение процесса кавитации, которая значительно сокращает срок нормальной эксплуатации насоса. Именно при помощи грунтового насоса происходит всасывание со дна частиц грунта соединенных с водой, после чего он перекачивает эти частицы по трубам на берег, или же в шаланду, которая еще имеет название грунтоовозная баржа.
Фото 1. Землеснаряд
Также земснаряды имеют насосы для технического водоснабжения. Главными из них являются насосы гидрорыхления
и насосы эжекции. Гидравлическое рыхление необходимо при проведении разработки в несвязных грунтах, к ним относятся песок и песчано-гравийные смеси. Струя воды, которая идет под высоким напором будет врезаться в дно водоема, образуя при этом взвешанные частицы из воды и пульпы. При помощи эжекционного насоса происходит подача воды во всасывающую трубу внутри грунтового насоса. При этом сокращает усилие, которое нужно на то, чтобы всасывать смесь с большой глубины. С помощью работы насосов для технического водоснабжения повышается КПД основного насоса, что необходимо для произведения работ с ограничены сроками.
Для нормальной работы землеснаряда
необходимо также и передвижение по поверхности воды. Перемещение по воде происходит с помощью лебедок для перемещения, или специального свайного хода. Существуют судна, устройство и принцип работы
землеснаряда в которых совмещает в себе оба этих способа.
Фото 2. Принцип перемещения землеснаряда
по суше
Также важной составляющей землесосов является трубопровод, по которому происходит транспортировка пульпы. Еще задолго до начала работ рассчитываются такие показатели, которые включают в себя диаметр всех труб, общую длину трубопровода, особенности в проведении его монтажа и его использование. Гидростатический напор, который создается в трубах во время работы, может быть слишком высоким для главного насоса. По этой причине, нужно проводить гидротехнический расчет во всех рабочих узлах земснаряда.
Управление непосредственно самого процесса работы землеснаряда производится из рубки багермейстера в судне. Пульт управления включает в себя множество датчиков и приборов. Непосредственно с пульта багера и ведется управление над всеми существующими системами, начиная от пуска землеснаряда, до включения какой-либо лампочки в моторном отсеке.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКА
ЗЕМСНАРЯДОВ
В
транспортном строительстве, в том числе и при строительстве
автомобильных дорог, преимущественно применяют земснаряды.
Независимо от конструкции и назначения они состоят из следующих
основных узлов и агрегатов (рис.1).
Рис.1. Схема земснаряда:
1 - папильонажная свая; 2 - свайный аппарат; 3 - палубная
надстройка; 4 - стрела; 5 - всасывающий пульпопровод; 6 - понтон; 7
- двигатель; 8 - грунтовый насос; 9 - рыхлитель; 10 - напорный
пульпопровод; 11 - плавающий пульпопровод; 12 - лебедка; 13 -
трос.
Устройство и работа земснаряда
Устройство и работа земснаряда
Земснаряд состоит из
корпуса в виде понтонов 6, на котором размещены все устройства. В
задней части корпуса размещены папильонажные сваи 1 и устройство 2,
обеспечивающие перемещение земснаряда при разработке грунта. На
центральном понтоне размещена палубная надстройка 3 (рубка
управления с контрольно-измерительными приборами), а внизу в трюме
расположена гидротранспортирующая установка, состоящая из
грунтового насоса 8 и привода 7 (силовой установки: электрической,
дизельной, дизель-электрической), а также всасывающий пульпопровод
5 (трубопровод, соединяющий грунтозаборное устройство с грунтовым
насосом) и напорный пульпопровод 10 (трубопровод на корпусе
земснаряда, соединяющий грунтовый насос с плавающим пульпопроводом
11 и соединяющий земснаряд с береговым пульпопроводом), кроме того,
обеспечивающий возможность перемещения земснаряда в забое. В
передней части корпуса земснаряда установлена стрела 4, выполняющая
функции регулятора глубины разработки грунта и перемещения рабочего
органа - рыхлителя 9 и этот процесс осуществляется при помощи
лебедки 12 и троса 13. Имеется оборудование вспомогательного
водоснабжения для промывки, уплотнения и охлаждения рабочих
элементов грунтового насоса.
Земснаряд работает
следующим образом: рыхлитель 9 стрелой 4, приводимой в движение
лебедкой 12 при помощи троса 13, перемещается на заданную глубину
добычи грунта и в работу включается грунтовый насос 8, приводимый в
движение от двигателя 7. Частицы грунта рыхлителем 9 отделяются от
массива, смешиваются с водой и гидросмесь (пульпа) насосом 8 по
всасывающему 5, напорному 10 и плавающему 11 пульпопроводам
подается на территорию намыва.
Технологический процесс
разработки и укладки грунта в сооружения ведут земснарядами в
комплекте с вспомогательными устройствами и механизмами:
бульдозерами, плавучими кранами, пульпоукладчиками. Многообразие
выполняемых гидромеханизированных работ, отличающихся не только
характером разработки, но и объемами, категорией грунтов, а также
дальностью гидротранспорта, требует применения земснарядов
различных типоразмеров и конструкций.
Для кратковременной
работы на строительстве наиболее распространены полностью разборные
земснаряды, узлы которых можно транспортировать по железной дороге
и автотранспортом. Для работы в песчано-гравийных карьерах
применяют земснаряды с неразборными корпусами, оснащенными
утяжеленными грунтозаборными устройствами, грунтовыми насосами и
пульпопроводными коммуникациями, что повышает сроки их службы в
условиях усиленного износа.
Земснаряды различают по
типам грунтового насоса и грунтозаборного устройства. От типа
грунтового насоса зависят развиваемый напор и производительность
земснаряда по пульпе. Тип грунтозаборного устройства определяется
категорией грунта, для разработки которого он предназначен.
Земснаряды разделяются по
приводу. Привод - устройство, состоящее из двигателя, передающих
механизмов и системы управления для приведения в движение машин и
механизмов.
В
зависимости от применяемого привода земснаряды разделяют на
электрические, дизельные и дизель-электрические. Первые получили
наибольшее распространение в строительстве, так как устройство и
эксплуатация их значительно проще. За последнее время на стройках
Сибири и Дальнего Востока находят применение электрические
земснаряды с питанием от автономных плавучих дизельных
электростанций. Дизельные земснаряды малой и средней мощности
широко применяют в гидромелиоративном строительстве.
Основные характеристики
земснаряда: производительность, напор грунтового насоса и глубина
разработки от поверхности воды до подошвы забоя.
Различают техническую и
эксплуатационную производительность земснаряда по грунту и
производительность по пульпе.
Техническая
производительность - это производительность земснаряда по грунту
данной группы за час чистого времени работы при оптимальных
условиях эксплуатации, т.е. при наиболее квалифицированном
управлении, наилучшей организации работ, при отрегулированных
механизмах.
При определении
технической производительности земснаряда количество вынутого
грунта определяют путем измерения выемки.
Эксплуатационная
производительность - средняя производительность по грунту за общее
время работы, включая перерывы по уходу за механизмами и
технологические простои.
Производительность по
пульпе - расход пульпы, соответствующий технической
производительности земснаряда.
Второй важной
характеристикой земснаряда является развиваемый грунтовым насосом
напор, выраженный в метрах (м), который расходуется на преодоление
геодезической высоты подъема пульпы и гидравлических сопротивлений,
возникающих при движении пульпы по трубам. Следовательно, чем
больший напор развивает грунтовый насос, тем на большее расстояние
он способен транспортировать пульпу по пульпопроводам.
Часто земснаряды
маркируют двумя цифрами, отражающими его условную часовую
производительность по грунту (м/ч) и развиваемый напор (м) при оптимальном
режиме. Например, земснаряд 100-35 имеет производительность по
пульпе 1000 м/ч или по грунту 1000/10=100 м и развивает напор, расходуемый на
гидротранспорт грунта 35 м вод.ст.
Третьей важной
характеристикой земснаряда является глубина разработки (расстояние
от поверхности воды до подошвы забоя), которая зависит от длины
грунтозаборного устройства. Механические рыхлители имеют довольно
большую массу, а увеличение их длины ведет к дальнейшему ее
повышению, что в свою очередь вызывает необходимость увеличения
размеров корпуса земснаряда. Поэтому для разборных земснарядов
производительностью по грунту до 200 м/ч - глубина разработки механическими
рыхлителями ограничена: 6-12 метров. При необходимости
разрабатывать забои на большую глубину, указанные земснаряды
оборудуют всасывающими трубами с гидравлическими рыхлителями,
имеющими меньшую массу, чем механические. В этом случае глубина
разработки ограничивается допускаемой вакуумметрической высотой
всасывания грунтового насоса.
Как показывает опыт
эксплуатации земснарядов с грунтовыми насосами ЗГМ-1-350, при длине
всасывающей трубы до 23 метров еще возможна удовлетворительная
работа грунтового насоса при разработке грунта с глубины до 15
метров.
При работе на несвязных
грунтах три основные характеристики земснаряда (производительность
по грунту, возможные высота и дальность гидротранспорта и глубина
разработки) определяются основными характеристиками установленного
на земснаряде грунтового насоса. При работе на связных грунтах -
производительность земснаряда по грунту целиком зависит от
производительности установленного на нем грунтозаборного
устройства. Основные технические характеристики земснарядов
приведены в таблице 1.
Таблица 1
Основные характеристики земснарядов