Работа штангового земснаряда

Для перемещения штангового снаряда по прорези используют закольные сваи, напорную лебедку и штангу с черпаком.

Следы отдельных черпаков должны перекрываться на 0,25–0,4 их ширины для того, чтобы не оставались неразработанные гребни.

Глубину опускания черпака определяют с учетом запаса на неровность выработки. Величину запаса назначают в зависимости от грунта: на песчано–гравелистом – 15 см, глинистом – 20 см, гальке с булыжником – 30 см, глинистом с валунами – 50 см, каменистом (на скале) – 50 см.

Эффективность работы снаряда во многом зависит от согласованности выполнения отдельных операций. Выбирать канат подъема черпака после забора им грунта нужно, не дожидаясь подъема черпака на полную высоту. Как только черпак выйдет из воды, приводят во вращение поворотную платформу и поворачивают ее до положения, при котором производят освобождение черпака от грунта. После освобождения черпака стрелу устанавливают над смежным участком и цикл повторяют. 

Поднимать камни можно только при условии, если они помещаются в черпаке. Камни большего размера предварительно раздробляют взрывами. Крупный камень можно не извлекать, а свалить в яму, выкопанную около него снарядом.

Работа скалодробильного снаряда

При дроблении скального грунта особое внимание следует уделять точности разбивки прорези, установки створных знаков и перемещений снаряда. Для этого необходимо:

– при разбивке створов, особенно продольных, предусматривать максимально возможное межстворное расстояние;

– применять круглые створные вехи одинакового диаметра;

– при установке вех контролировать их вертикальность;

– перед началом работы снаряда на прорези выставлять все створные вехи и проверять точность створных линий (например, путем контрольных перемещений корпуса снаряда по прорези с проверкой расстояний по канатам);

– в процессе работы снаряда расстояние перемещений и возврат на место после пропуска судов контролировать по оперативным канатам.

Грунт на всей прорези дробят до заглубления долот ниже проектного дна на постоянную глубину, равную шагу дробления. Дроблению не подлежат участки прорези с глубиной, превышающей проектную на глубину, равную шагу дробления.

Скалодробильным снарядом с пневмомолотами прорезь разрабатывают последовательно группами траншей, расположенных вдоль прорези. Дробление начинают с траншеи, примыкающей к уже разработанному участку. Расстояние перемещения молота (шаг дробления) выбирают в зависимости от прочности и состояния скального грунта, заданной толщины раздробливаемого слоя и допустимого размера получающихся при дроблении фракций. Разработку толстых слоев скальной породы (более 0,5–0,7 м) следует производить послойно после извлечения раздробленной породы предыдущего слоя.

Укладка грунта в воду

Отвал извлеченного из прорези грунта не должен создавать затруднений для движения судов и плотов как при низких, так и при высоких уровнях воды. Грунт с отвала не должен попадать обратно в прорезь. При выполнении дноуглубительных работ на судовом ходу отвал грунта по возможности используют для защиты разработанной прорези и прилегающих участков судового хода от заносимости путем образования выправительных сооружений, повышения побочней, перекрытия второстепенных рукавов и т.п. Место, форму и размеры отвала грунта определяют с учетом требований охраны окружающей среды в соответствии с действующими правилами и инструкциями.

Грунт, извлекаемый рефулерным землесосом, необходимо укладывать со строгим соблюдением заданных формы и расположения отвала. Грунт в отвале должен быть уложен в форме сплошного вала с равномерной отметкой гребня. При подводном расположении гребня отвала нужно следить за перемещением концевого понтона, добиваясь равномерной подачи грунта вдоль отвала.

Концевой понтон грунтопровода удерживают на течении двумя якорями. При отсутствии течения закладывают дополнительный якорь с концевого или промежуточного понтона.

Время, необходимое для завозки и последующих перекладок якорей учитывается в наряде–задании.

При разработке прорези сериями сверху вниз периодическую перекладку якорей плавучего грунтопровода производят без остановки снаряда.

Концевой понтон следует устанавливать напротив верхней границы разрабатываемой серии, а к моменту завершения разработки серии концевая часть рефулера должна находиться напротив начала данной серии. Для наибольшей плотности укладки намываемого грунта и получения равномерного сечения образуемого отвала концевой понтон следует перемещать как можно чаще короткими подачами длиной не более трех диаметров пульпопровода.

При намыве из грунта полузапруд применяют два способа установки концевого понтона. В случае малой глубины в районе намываемого сооружения во избежание посадки понтонов на дно и для облегчения их передвижки концевой понтон устанавливают поперек течения (рис. 2.7, а), для чего, кроме двух основных его якорей Я₁ и Я₂, с промежуточного понтона заводят дополнительный якорь Я₃. Если глубина достаточна, то может быть применена обычная схема с двумя якорями (рис. 2.7, б).

Для создания массивного сооружения или в случае распределения большего объема извлекаемого грунта на мелководье уширяют отвал следующими способами:

– увеличением дальности и высоты выброса пульпы относительно концевого понтона путем увеличения вылета патрубка или применения конического насадка;

– параллельной укладкой дополнительных валов грунта к намытым ранее;

– боковым смещением концевого понтона в обе стороны от продольной оси сооружения.

Для перемещения грунта на необходимое расстояние от прорези требуется определенный запас длины плавучего грунтопровода.

Рис. 2.7. Схемы намыва полузапруды из грунта

 

На рис. 2.8 помещена номограмма, с помощью которой можно рассчитать длину плавучего грунтопровода L_nл минимально необходимую для отвода грунта на расстояние В по ширине и D по длине прорези. Номограмма составлена для условий работы при малой скорости течения. Она действительна для грунтопроводвов, снабженных соединениями с предельным углом поворота 20–22°. Расстояния В и D и длина пульпопровода L_nл выражены на номограмме числом звеньев плавучего грунтопровода.

 

Рис. 2.8. Номограмма для определения длины

плавучего пульпопровода и дальности отвала грунта

При работе земснаряда на участке с большой скоростью течения во избежание повреждений грунтопровода необходимо предусматривать запас его длины по сравнению с полученным по номограмме на 10–15%. Если длина грунтопровода не дает возможности удалять грунт в отвал на заданное расстояние, иногда целесообразно уменьшить длину траншеи. В отдельных случаях для быстрого намыва крупных сооружений применяют одновременно несколько земснарядов. Выполнение такой групповой работы проектируют в соответствии с конкретными условиями, проект утверждает администрация бассейна внутренних водных путей.

Грунт, уложенный в выправительное сооружение обычным намывом, часто имеет недостаточную плотность, поэтому сооружения, особенно сразу после возведения, подвергаются интенсивному размыву речным потоком. Разрушению сооружений и отвалов способствует беспорядочная укладка грунта в процессе намыва – наличие проранов, впадин и т.п.

Для улучшения качества намыва сооружений необходимы: строгое соблюдение направления намыва и короткие передвижки концевого понтона; повышение насыщения смеси грунтом до возможного предела; отвод воды от намываемого сооружения во время пусков насоса и промывок грунтопровода.

Укладка грунта на берег

Укладку грунта на берег применяют с целью повышения ранее возведенных сооружений и отвалов грунта (гидроотвалов), при намыве выправительных сооружений на сухих песках в условиях низкой межени, при намыве пляжей, создании новых береговых территорий и т.д. Выполняя перечисленные работы, необходимо соблюдать задаваемые условия: расположение выемок, форму сооружений и отвалов, последовательность и качество укладки грунта и др. В зависимости от условий работы намыв может производиться на заранее обвалованные участки (карты) или без обваловывания. При намыве грунта на обвалованные карты необходимо обеспечить сброс осветленной воды с помощью водосборных колодцев или простейших водосборных устройств (металлических труб, закрытых деревянных лотков и т.п.), устанавливаемых вблизи конца каждой карты.

Наиболее эффективен безэстакадный способ намыва, при котором гидросмесь на карту подают по распределительному грунтопроводу, уложенному непосредственно на поверхности намываемого грунта. По мере намыва слоя грунта толщиной 0,3–0,5 м, грунтопровод, собранный из труб с быстроразъемными соединениями, удлиняют или укорачивают с помощью самоходного крана. Для возможности безопасного передвижения по поверхности свеженамытого грунта давление гусениц крана на грунт должно быть не более 25 кПа.

Дня уменьшения трудоемкости работ с береговыми трубопроводами применяют облегченные прорезиненные шланги.

Сооружения, намываемые без обваловывания и организованного водосбора, обычно приобретают распластанный поперечный профиль с боковыми откосами от 1:10 до 1:20. Если растекание грунта допустимо только в одну сторону, следует применять одностороннее обвалование.

При намыве береговой территории все работы на карте с береговыми грунтопроводами выполняют специальные береговые бригады, оснащенные средствами механизации. Работу команды земснаряда и береговой бригады согласовывают командир и вахтенный начальник земснаряда.

При работе землесосного снаряда на каналах или мелководных участках реки, где плавучие грунтопроводы применить невозможно, могут быть использованы конические насадки, через которые извлеченный грунт удаляется выбросом на расстояние 30–40 м. При траншейном способе разработку каждой серии нужно начинать с траншеи, наиболее удаленной от намеченного места отвала грунта. При укладке грунта по обе стороны прорези, например на берегах в случае узкого русла, разработку серии начинают со средней траншеи. В зависимости от требующейся дальности расположения отвала грунта от прорези конический насадок присоединяют непосредственно к корпусному напорному грунтопроводу или укороченному плавучему грунтопроводу.

Землесос, приспособленный для удаления грунта выбросом с корпуса, должен быть снабжен комплектом сменных конических насадков и угловым патрубком на корпусном напорном грунтопроводе, позволяющим выбрасывать гидросмесь с любого борта. Труба с коническим насадком должна быть с максимально возможным консольным выносом за борт, что способствует увеличению дальности выброса.

Дальность полета струи гидросмеси увеличивают сокращением длины плавучего грунтопровода. Для получения максимальной дальности при неизменной технической производительности длину грунтопровода оставляют минимально необходимую по местным условиям.

Удаление грунта лотком

При отводе грунта с помощью лотка для удаления отвала за кромку прорези земснаряд в процессе работы должен перемещаться параллельным папильонажем. На канале, как правило, можно укладывать грунт на обе бровки, а на малой реке – на оба уреза.

Применение лоткового земснаряда целесообразно на узких прорезях, ширина которых меньше длины лотка. Если длины лотка недостаточно для удаления грунта со всей площади прорези за ее кромку, приходится работать с перевалкой грунта, что разрешается в исключительных случаях при отсутствии других технических средств. При отвале лотком на берег легкоразмываемых грунтов необходимо принимать меры к тому, чтобы грунт не смывало в реку.

Удаление грунта шаландами

Шаланды, входящие в состав каравана многочерпакового зем­снаряда, должны по размерам и вместимости соответствовать земснаряду. Ширина грузового трюма шаланды должна соответствовать длине грунтового лотка земснаряда, чтобы грунт попадал в среднюю часть трюма и по мере заполнения шаланды равномерно распределялся по ширине трюма. В процессе эксплуатации необходимо обеспечивать плотность закрытия люков. У шаланды с раскрывающимся корпусом необходимо следить за состоянием уплотнения по всему периметру разъема трюма и заменять неисправные участки.

Для транспортирования глинистого грунта применяют шаланды с вертикальными стенками грунтовых трюмов и с большим просветом люков, а также шаланды с раскрывающимися корпусами.

На шаландах для каменистого грунта тяговые канаты или цепи должны быть защищены щитами или кожухами, а стенки грунто­вых ящиков покрыты деревянным настилом.

Для наполнения грунтом шаланду устанавливают напротив лотка земснаряда кормовой частью и по мере загрузки трюма постепенно продвигают вдоль борта земснаряда. Заполнять трюм шаланды при одном или двух положениях относительно земснаряда запрещается во избежание поломки корпуса.

Загружать шаланды следует поочередно с обоих бортов земснаряда без прекращения его работы на время смены шаланд. При этом клапан грунтового колодца обычно перекладывают без остановки черпаковой цепи. При разработке засоренных грунтов следует проверять полноту перекладки клапана.

С одного борта шаланды загружают только в случае недостаточных глубин с другого борта земснаряда или при работе в стесненных условиях.Разгружают шаланды только на месте, указанном в наряд–задании. При ограниченной площади отвала заполнять его грунтом следует, начиная от наиболее удаленных мест, равномерно по всей площади, для чего границы использованной части отвала грунта нужно обозначать вешками. При укладке шаландами грунта в тело выправительных сооружений контуры их должны быть обозначены створами.