Виконання земляних робіт гідромеханічними способами

Гідромеханічні способи застосовують при зведенні гідротехнічних споруд, будівництві доріг, при підготовці значних за площею територій під забудову, при розробці виїмок, видобуванні будівельних матеріалів.

Розпізнають два способи гідромеханічної розробки ґрунту:

- гідромоніторний, за яким ґрунт у відкритому вибої розроблюється потужним вузьконаправленим струменем води, який вилітає при великому тиску з насадки спеціальної гідравлічної установки – гідромонітора;

- рефулерний, за яким ґрунт у підводному вибої річки, водоймища або затопленого кар’єру розроблюється плавучою установкою – землевсмоктувальним снарядом (земснарядом).

При гідромоніторному способі розробки ґрунту розпізнають дві схеми розмиву ґрунту гідромоніторами: зустрічним вибоєм – „знизу вверх” і попутним вибоєм „зверху вниз”(рис. 2.26).

Рис. 2.26. Схеми розробки ґрунту гідромонітором: а – попутним вибоєм; б – зустрічним вибоєм; 1 – гідромонітор; 2 - пульпа

Розмитий гідромонітором ґрунт при сприятливому рельєфі у вигляді водогрунтової суміші (пульпи) відводиться лотками або трубопроводами, а при несприятливому рельєфі пульпу перекачують ґрунтовою помпою.

При рефулерному способі розробки ґрунт з дна водоймища засмоктується помпою земснаряда разом з водою і подається у пульпопровід, спочатку плавучий, далі у береговий (рис. 2.27).

Рис. 2.27. Схема земснаряда: 1 – стріла підвіски всмоктувальної труби; 2 – рубка управління; 3 – надбудова; 4 – трансформатор; 5 – пальовий апарат; 6 – напірний пульпопровід; 7 – понтон; 8 – всмоктувальна труба

Інтенсивність засмоктування ґрунту залежить від його гранулометричного складу, зв’язності і як наслідок опору ґрунту розмиванню, параметрів потоку на вході в забірну трубу і висоти вибою.

Зв’язні ґрунти необхідно попередньо розпушувати механічними або гідравлічними пристроями, які розміщуються біля входу у забірну трубу.

Розробка підводної виїмки виконується папільонуванням (переміщенням) земснаряда. Папільонування залежно від моделі і оснащення земснаряда може бути паралельне якірне і пальове. При паралельному якірному переміщенні земснаряда його корпус закріплюється до берегових якорів за допомогою чотирьох канатів. При використанні палів для робочого переміщення земснаряда достатньо двох якірних канатів. Палі, які розміщені в кормовій частині корпусу земснаряда, перемінно опускаються на дно виїмки, коли земснаряд здійснює повертання в одну чи протилежну сторону.

Для напірного транспортування пульпи використовують металеві труби. З’єднання ланок труб може бути зварне, фланцеве і швидкорознімне.

Намивання проводять шляхом організованого випуску пульпи в обмежений контур насипу. Потік пульпи поступає до обмеженої обвалуванням ділянки споруди – карти намиву, на якій формується пляж намиву. Кожну карту відокремлюють від іншої дамбами, висота яких повинна бути не меншою висоти ярусу намивання. На карті намиву організовується освітлення води і відведення її через скидні колодязі і трубопроводи за межі споруди.

На практиці при зведенні споруд найчастіше застосовують два способи транспортування пульпи і вкладання ґрунту в насип: безестакадний і естакадний.

При безестакадному способі перед намивом ґрунту влаштовують шляхом обвалування карти, дренажні колодязі з випускними трубами. Розподільчі пульпопроводи вкладають безпосередньо на поверхню намитого ґрунту, а пульпу випускають із кінця пульпопроводу (рис. 2.28).

Рис. 2.28. Схема розробки і намиву ґрунту гідромеханічним способом:

1 - земснаряд; 2 – плавучий пульпопровід; 3 – пристрій для підключення плавучого пульпопроводу до берегового магістрального; 4 – магістральний пульпопровід; 5 - пульпоперемикач; 6 – розподільчі пульпопроводи; 7 – бокові дамби; 8 – ядро; 9 – відстійник; 10 – кран; 11 – напрям потоку пульпи; 12 – водоскидні труби; 13 – водоскидні колодязі; 14 – труби для нарощування пульпопроводів; 15 – бульдозер

 

Ґрунт намивають ярусами. Перед намивом кожного ярусу влаштовуються карти намиву шляхом обвалування боковими дамбами, на які вкладаються за допомогою гусеничного крана розподільчі пульпопроводи. Бокові дамби влаштовуються бульдозером із намитого ґрунту.

Естакадний спосіб намиву передбачає влаштування тимчасової дерев’яної естакади, яку розміщують в тілі майбутнього насипу і яка перевищує його по висоті. На естакаду вкладається пульпопровід з спеціальними, через кожні 6 м, випусками, через які пульпа поступає на карту намиву.

Двосторонній намив застосовують для формування зовнішніх укосів за рахунок двостороннього влаштування дамб обвалування з заданою крутизною зовнішніх укосів; намивання пульпи проводять з двох сторін від зовнішніх укосів.

Односторонній намив виконують з формуванням одного укосу споруди дамбами обвалування, а другого – за рахунок вільного розтікання пульпи. Пульпу подають із одного розподільчого пульпопроводу зі сторони дамби обвалування.