Технология работы земснарядов. Мини-земснаряд – оборудование, поддерживающее экосистему водоема в порядке! Как работает земснаряд принцип

Необходимость подводной разработки грунтов возникла очень давно из-за необходимости поддержания должной глубины судоходных путей. Эти работы изначально проводились ручным способом с помощью нехитрых приспособлений и в связи с незавидной производительностью ограничивались лишь небольшой зоной около причальных стенок.

Первая ласточка - плавучая землечерпалка.

Механизированный забор грунта со дна водоема (подводный грунтозабор) зародился в 18 веке и осуществлялся путем черпания. Первый многочерпаковый плавучий снаряд был изобретен Савери в Голландии в 1718 г. Однако построена такая машина была лишь в 1747 г. в Англии. Тогда же за ней закрепилось наименование - землечерпалка. Первая машина имела ручной привод. Аналогичная землечерпалка была построена в 1760 г. во Франции. Конструктивно первые землечерпалки имели вертикальную неподвижную раму, проходившую в колодец (рис. 1-1), сделанный в середине плашкоута.

В 1781 г. в Англии появились первые землечерпалки с конным приводом. Только в 1796 г. по проекту Джеймса Уатта была построена первая землечерпалка с паровой машиной. Производительность многочерпаковых машин росла довольно быстро и достигла 150- 170 м3/ч. Однако все снаряды имели один общий конструктивный недостаток: нижний барабан черпаковой цепи располагался под корпусом. Такие снаряды могли разрабатывать только подводные мели.
Но уже в 40-х годах 19 века на р. Гаронне во Франции эксплуатировалась первая многочерпаковая машина, по своей компоновке достаточно близкая к современным, у которой нижний барабан черпаковой цепи был вынесен перед корпусом. Деревянная наклонная черпаковая рама помещалась в прорези, сделанной вдоль одного из бортов. Паровая машина снаряда имела мощность 18 л. с. Производительность землечерпалки составляла около 10 м3/ч.

Первый землесос в мире.

Землесосы пришли на вооружение дноуглубителям значительно позднее землечерпалок. Только в 19 веке появились снаряды, осуществляющие грунтозабор путем всасывания водогрунтовой смеси. Впервые подводное всасывание грунтов было впервые осуществлено во Франции в 1859 г. для дноуглубительных работ в порту Сен-Назер, где был применен землесосный снаряд с поршневым насосом.

Примерно через 5 лет во Франции и почти одновременно в Англии появились землесосные снаряды с центробежными насосами, которые очень быстро полностью вытеснили поршневые насосы.

В 1867 г. Базен построил первый в Старом Свете землесосный снаряд с механическим разрыхлителем грунта. Этот снаряд при глубине разработки до 12 м имел производительность до 3 000 м3 песка в сутки, что для того времени было огромной величиной. Такие суда получили название базеновские аппараты. В 1888 г. проф. В. Е. Тимонов предложил такие машины по аналогии с землечерпалками называть землесосами.

Первый земснаряд-амфибия.

Земснаряд, способный выходить из воды на сушу и обратно, впервые был построен в США Оливером Эвансом в Филадельфии в 1804 году. Кроме этого, земснаряд был первым из самоходных, так как мог двигаться по воде за счет лопастей колеса, расположенного на корме. Также данное судно было пионером среди земснарядов, оборудованных механическим рыхлителем. Работы проводились на реке Делавэр. Судно базировалось на плоскодонной шаланде, грунтозаборное устройство было оборудовано ковшами на цепи, а чтобы иметь возможность убирать более значимые предметы имело своеобразное грузоподъемное устройство. Энергию для земснаряда производил двигатель высокого давления. Земснаряд был почти 9 метров длиной, шириной 3,6 м и весом около 17 т.

А что в России?

Первые в России землесосные снаряды, привезенные из Европы, на появились в 1874 г. р. Волге. Это были снаряды с центробежными насосами и свободным всасом без разрыхлителей. Производительность этих снарядов составляла 30 м3/ч по грунту, что для расчистки волжских перекатов было явно недостаточно. В 1893 г. на Волге появился первый землесосный снаряд с механическим разрыхлителем. Этот снаряд был построен в мастерских Казанского округа путей сообщения в затоне Василево.
В 1897 г. по инициативе крупнейшего русского гидротехника В. Е. Тимонова правительство России заказало в Англии мощнейший по тем временам землесосный снаряд. Общая установленная мощность всех паровых машин, генераторов и электродвигателей на этом снаряде составила около 9 000 л. с. или 6 600 кВт (проект Линдона и В. Бетеа). Можно сказать, что данное судно было первым по-настоящему модульным земснарядом, так как оно состояло из двух обособленных секций. Секции предполагалось провести через шлюзы Мариинской системы и затем соединить вместе. Однако это не было выполнено и обе половины проработали как самостоятельные снаряды более 40 лет.
Сормовский завод первую речную землечерпалку построил в 1900 г. Начали строить их и другие русские заводы (Балтийский, Лутиловский). Толчком к развитию отечественного землесосостроения послужили крупные работы, начатые в 1909 г. по замыву Биби-Эйбатской бухты вблизи г. Баку. Выполнение этих работ объемом 15 млн. м3 грунта приняло на себя Общество сормовских заводов, построившее для этого четыре землесосных снаряда с плавучими пульповодами диаметром 650 мм.
До революции русский речной дноуглубительный флот в основном состоял из малоэкономичных землечерпалок, изготовленных иностранными фирмами. В составе дноуглубительного флота России к 1917 г. числилось около 20 землесосных снарядов и 100 многочерпаковых. Значительное развитие дноуглубительная техника в России получила только после Великой Октябрьской революции, когда страна оказалась в изоляции и ей пришлось идти по пути импортозамещения. Так заводом «Красное Сормово» были построены мощные многочерпаковые снаряды, не уступающие по своим эксплуатационным и экономическим показателям лучшим снарядам этого типа, выпускаемым в то время в Европе.

Первый электрический землесос.

Первый электрический землесосный снаряд для строительных и горных работ в СССР был запроектирован и построен в 1937-- 1938 гг. по инициативе и под руководством Б. М. Шкундина. Этот землесосный снаряд был оборудован грунтовым насосом ЗГМ-1 и имел производительность по грунту 100 м3/ч. Затем на Дмитровском ремонтно-механическом заводе было изготовлено девять таких снарядов; они успешно работали на строительстве Южной гавани в Москве и на строительстве других объектов. Созданием этих землесосных снарядов, было, положено начало широкому внедрению землесосных работ в гидротехническое строительство. Так, если на строительстве канала имени Москвы (1932-1937 гг.) более 97% всех гидромеханизированных земляных работ было выполнено гидромониторами, то уже на строительстве Волго-Донского канала имени В. И. Ленина (1948-1951 гг.) гидромониторами было выполнено всего 2,5% названных работ, остальные 97,5% - электрическими землесосными снарядами.

Что было дальше?

Начиная с 1938 г. и вплоть до 1973г. под руководством Б. М. Шкундина была создана серия возрастающих по производительности землесосных снарядов, предназначенных для гидротехнического строительства. Так, для строительства Куйбышевского гидроузла (для разработки котлована под бетонную плотину) были спроектированы и построены электрические землесосные снаряды производительностью 300 м3/ч грунта.
Ранее предполагалось осуществить эту разработку гидромониторным способом, при этом установленная мощность насосных и землесосных станций составила бы 25 тыс. кВт. Кроме того больших затрат мощности требовал глубинный водоотлив, необходимый при этом способе. Переход на землесосные снаряды позволил снизить общую установленную мощность на работах по выемке котлована до 15 тыс. кВт, т. е. в 1,6 раза.
Первые два снаряда производительностью по 300 м3!ч грунту были опробованы в 1940 г. В годы строительства Цимлянского гидроузла и Волго-Донского канала имени В.И. Ленина были созданы землесосные снаряды производительностью 500 м3/ч грунта.

В связи с началом строительства крупнейших гидроузлов на Волге возникла необходимость создания еще более мощного оборудования. На Волгоградском судостроительном заводе в 1950 г. было построено девять снарядов производительностью до 1 000 м3/ч грунта, известных под маркой 1000-80.

Таким образом на вооружении гидростроителей оказалась серия крупных электрических землесосных снарядов, производительностью 300, 500 и 1 000 м3/ч грунта. Так согласно статданным по состоянию на конец 1972 г. такими снарядами выполнено около 2 млрд. м3 земляных работ.

А что если покрепче?

Начиная с 1958 г. во Всесоюзном ордена Ленина проектно-изыскательском и научно- исследовательском институте «Гидропроект» имени С. Я. Жука велось проектирование специальных снарядов. К специальным снарядам в первую очередь следует отнести фрезерные снаряды для разработки тяжелых связных глинистых грунтов и скальных пород.

В 1970 г. Гидропроектом с учетом опыта эксплуатации снарядов типа 350-50Т был выпущен рабочий проект модернизированного снаряда для разработки тяжелых грунтов. На заводе «Ленинская кузница» также по чертежам, разработанным в Гидропроекте, был построен опытный образец землесосного снаряда для разработки грунтов на глубине до 45 м. В 1969 г. этот снаряд успешно прошел производственные испытания.

Российское драгостроение.

Разработка гравийно-валунных месторождений ведется нередко с помощью специализированных драг. Многочерпаковые снаряды, на которых смонтировано обогатительное оборудование называются драги. В России впервые драги были применены в Сибири в 1893 г. на р. Кудече и в 1898 г. на р. Уруша. На Урале первые драги появились в 1901 г. на р. Ис. Все драги работали на добыче золота. Драги строились на Невьянском и затем на Путиловском заводах. В усовершенствовании конструкции и освоении первых отечественных драг большое участие принимал известный русский профессор Е. Н. Барбот де Марии.
После Великой Октябрьской революции дражное дело начало быстро развиваться. Начиная с 1929 г. Иркутский завод тяжелого машиностроения (ИЗТМ) имени В. В. Куйбышева приступил к постройке драг с черпаками в 150 л. После Великой Отечественной войны на этом заводе изготавливались драги с черпаками 210 л, а затем и 250 и 300 л. В 70-х годах на этом заводе была изготовлена уникальная драга с черпаками 600 л и глубиной черпания до 60 м.

В начале 80-х гг. наибольшее применение в СССР и за рубежом получили электрические и дизель-электрические многочерпаковые драги с жёсткой рамой и черпаками вместимостью 50-700 л (рис. 2), эксплуатируемые на прибрежно-морских и континентальных россыпях золота, платины, олова, редких металлов и алмазов с глубиной залегания до 50 м ниже уровня воды. Модели отечественных драг: 80Д, 150Д, 250Д, 600Д, ОМ-431 и др. (номинальная вместимость черпаков 80-600 л). Средняя часовая производительность драг 100-550 м3.

Дноуглубительные снаряды, независимо от типа и назначения, имеют следующие основные части:

1) корпус, в котором размещается все рабочее, силовое и вспомогательное оборудование снаряда;

2) дноуглубительное устройство (рабочий орган);

3) главную энергетическую установку, приводящую в действие дноуглубительное устройство;

4) палубные механизмы для оперативных перемещений корпуса во время грунтозабора;

5) средства управления работой земснаряда.

7.4.1. Землесосы

На землесосах, как уже отмечалось, используется гидравлический способ отделения грунта от дна и его отвода по трубопроводам к месту отвала. Схема устройства речного землесоса приведена на рис. 7.10, 7.11.

Корпус речного землесоса – простых грубых обводов, имеет вырез (прорезь) для размещения в нем всасывающей трубы с охватывающей ее рамой. Главным рабочим органом землесоса является грунтовый насос центробежного типа, обеспечивающий всасывание водогрунтовой смеси и ее перемещение по грунтопроводам. Насос приводится в действие главным двигателем землесоса. При остановке главного двигателя землесос обеспечивается энергией от вспомогательного дизель-генератора.

Рис. 7.10. Схема землесоса:

1 – всасывающий грунтоприемник; 2 – всасывающая труба; 3 – гибкое соединение; 4 – корпусная часть всасывающего грунтопровода; 5 – грунтовый насос; 6 – главный двигатель; 7 – корпусная часть напорного грунтопровода; 8 – плавучая часть напорного грунтопровода (рефулер); 9 – гибкое соединение звеньев рефулера; 10 – понтон; 11 – рамоподъемное устройство; 12 – рамоподъемная лебедка; 13 – передняя становая лебедка; 14 – передняя боковая лебедка; 15 – промерный мостик; 16 – кран-балка для монтажных работ

ходная часть насоса соединена со всасывающем грунтопроводом, а выходная – с напорным грунтопроводом. Основную часть всасывающего трубопровода составляет наклонная всасывающая труба, поворачивающаяся в вертикальной плоскости. Оначерез гибкое соединение сообщается с корпусным всасывающим трубопроводом, присоединенным к грунтовому насосу. На конце всасывающей трубы расположен всасывающий наконечник (грунтоприемник). Подъем и опускание наклонной всасывающей трубы на необходимую глубину осуществляется при помощи рамоподъемного устройства.

Рис. 7.11. Общий вид землесоса (а) и плавучего грунтопровода (б)

Напорный грунтопровод состоит из корпусной и плавучей части. К насосу присоединяется вертикально расположенный патрубок, за которым находится имеющее большой радиус кривизны колено, направляющее водогрунтовую смесь (гидросмесь) в горизонтально расположенный участок корпусного грунтопровода. Этот участок размещается на крыше верхней надстройки землесоса. В кормовой части снаряда гидросмесь через два колена и наклонно расположенный грунтопровод, спускается вниз, к месту присоединения плавучего грунтопровода. С напорным корпусным грунтопроводом плавучий трубопровод соединен при помощи двух шаровых соединений. Такое соединение обеспечивает необходимую степень подвижности, как в горизонтальной плоскости, так и в вертикальной, когда землесос по мере расходования топлива начинает “всплывать” по отношению к плавучей части напорного грунтопровода.

Плавучий грунтопровод (рефулер) расположен на понтонах и его отдельные звенья (трубы) соединяются между собой при помощи гибких соединений. Понтон представляет собой два жестко соединенных вместе поплавка. Последний понтон рефулера, называемый концевым, оборудован двумя якорями, тросами и лебедками. Якоря и тросы служат для удержания понтона на месте отвала грунта, для спуска понтона по течению, а также для перемещения понтона в стороны от оси отвала.

Принцип работы землесоса по извлечению и отводу грунта состоит в следующем. Грунтовый насос заливается водой и приводится в действие главным двигателем. С помощью рамоподъемного устройства всасывающая труба заглубляется в грунт. При работе заполненного водой насоса во всасывающей трубе создается вакуум (давление ниже атмосферного). Над грунтоприемником действует атмосферное давление и давление столба воды, соответствующее глубине опускания грунтоприемника. Под действием разницы давлений вода, находящаяся перед грунтоприемником, начинает входить в него с определенной скоростью. Подтекающая к приемнику вода захватывает и увлекает за собой частицы грунта. Пространство вокруг зева (отверстия) грунтоприемника, в пределах которого вода размывает и увлекает грунт, называют сферой всасывания. Смесь частиц грунта с водой (гидросмесь) перемещается по всасывающему грунтопроводу к насосу. В насосе гидросмесь попадает на вращающиеся лопасти рабочего колеса и отбрасывается в начало корпусной части напорного грунтопровода, где создается повышенное (выше атмосферного) давление. Около выходного отверстия плавучего рефулера давление равно атмосферному. Под действием разницы давлений гидросмесь движется по напорному грунтопроводу к месту отвала грунта.

Производительность землесоса по грунту, м 3 /ч, определяется по выражению

где: Q см – расход гидросмеси (производительность землесоса по смеси), м 3 /ч;

Р – консистенция пористого грунта (содержание грунта в гидросмеси), %;

V см – скорость движения гидросмеси в напорном грунтопроводе, м/с;

Д н – диаметр напорного грунтопровода, м.

Содержание грунта в гидросмеси принято характеризовать консистенцией (насыщением). При дноуглублении под консистенцией Р понимают отношение объема грунта вместе с порами (с пористостью, свойственной грунту на дне до его разработки) к объему гидросмеси. Насыщение 15–18% считается удовлетворительным при разработке легких грунтов и 12% – при разработке тяжелых грунтов.

Производительность по грунту у речных землесосов, эксплуатируемых на внутренних водных путях, составляет от 200 до 2500 м 3 /ч.

Землесосы обычно используются при разработке несвязных, главным образом, песчаных и песчано-гравелистых грунтов. Для работы на связных (глинистых) грунтах землесосы оборудуются механическими разрыхлителями, при помощи которых грунт срезается и подводится к всасывающему отверстию грунтоприемника.

В настоящее время на внутренних водных путях при производстве дноуглубительных работ за пределами судового хода все большее применение получают рефулерные фрезерные землесосы (рис. 7.12, 7.13). Для углубления эксплуатируемых транзитных судовых ходов их не применяют из-за необходимости пропуска судов.

Рис. 7.12.Схема фрезерного рефулерного землесоса:

1 – вспомогательная свая; 2 – гидроцилиндры; 3 – лебедка поворота стрелы; 4 – привод фрезы; 5 – лебедка подъема якоря; 6 – грузовая стрела; 7 – канат подъема якоря; 8 – фреза; 9 – папильонажный канат; 10 – погружной грунтовый насос; 11 – двигатель насоса; 12 – рабочая свая; 13 – корпусная часть напорного грунтопровода; 14 – плавучий напорный грунтопровод

Рис. 7.13. Общий вид фрезерного землесоса

сновной принцип работы такого снаряда состоит в следующем. Землесос, оборудованный фрезой на конце рамы и грунтовыми насосами, выполняет разработку грунта, используя свайно-тросовую систему рабочих перемещений. Фреза отделяет грунт от дна и осуществляет принудительную передачу разрыхленного грунта в зону активного всасывания, откуда он увлекается потоком воды в приемное отверстие всасывающего грунтоприемника, расположенного в полости фрезы. Гидросмесь при помощи грунтовых насосов транспортируется по плавучему трубопроводу к месту укладки отвала грунта.

Отличительной особенностью грунтозаборного устройства свайно-якорного землесоса является наличие прочной металлической рамы, на верхнем поясе которой установлен валопровод механического разрыхлителя.

Нижний конец валопровода несет на своей консольной части механический разрыхлитель. Верхний конец валопровода соединяется через редуктор с двигателем разрыхлителя. Наклонная всасывающая труба размещается внутри рамы. Всасывание гидросмеси осуществляется грунтоприемником, зев которого расположен внутри фрезы разрыхлителя.

Для повышения эффективности грунтозабора и увеличения глубины всасывания на некоторых землесосах применяют погружной насос, установленный на раме. Погружные насосы обычно применяются в комбинации с одним или двумя грунтовыми насосами, расположенными в корпусе снаряда.

Для подъема и опускания грунтозаборного устройства на необходимую глубину нижняя часть рамы через рамоподъемный полиспаст подвешивается к порталу.

Для выполнения рабочих перемещений у фрезерных землесосов используются лишь два носовых боковых якоря и свайное устройство, которое установлено в кормовой оконечности корпуса снаряда (см. рис. 7.12). Свайное устройство той или иной конструкции с помощью погруженной в дно рабочей сваи фиксирует на месте соответствующую точку корпуса. Наматыванием и сматыванием канатов, закрепленных за якоря, достигается поворот земснаряда вокруг зафиксированной точки, вследствие которого грунтозаборное устройство перемещается по дуге окружности.

На современных свайно-якорных землесосах перекладку боковых якорей производят с помощью специальных грузовых стрел, установленных по бортам у носовой оконечности корпуса. Оперативные папильонажные канаты выведены через блоки, укрепленные на раме грунтозаборного устройства.

Для периодической перекладки каждого якоря к его головной части постоянно прикреплен подъемный канат, выведенный через стрелу от отдельной подъемной лебедки.

Технологические особенности разработки грунтов с применением механических разрыхлителей заключается в том, что первичное их отделение от дна осуществляется механическим разрыхлителем, а всасывание образовавшейся гидросмеси – всасывающим наконечником, совмещенным с рыхлителем в одном грунтозаборном узле.

Грунтозаборный узел с механическим разрыхлителем современного земснаряда состоит из режущего органа (фрезы) с приводом, всасывающего грунтоприемника и концевого участка рамы рыхлителя.

В настоящее время наибольшее применение получили фрезерные рыхлители. Это объясняется их простотой в конструктивном и эксплуатационном отношении и высокой эффективностью при разработке грунтов различных типов. В практике дноуглубления наиболее широко применяются нереверсивные фрезерные рыхлители. Они отличаются наличием ножей с односторонней режущей кромкой и поэтому они могут срезать грунт только при одном направлении вращения. Нереверсивные фрезы подразделяются на открытые, закрытые и отвальные (рис. 7.14).

Открытые фрезы отличаются наличием полностью или частично открытой лобовой части фрезы и состоят из ступицы, ножей, спиц, соединяющих ножи со ступицей, и опорного кольца, обеспечивающего пространственную жесткость. Закрытые фрезы отличаются наличием режущих элементов на всей поверхности их контакта с грунтом (в том числе и в лобовой части) и состоят из ступицы, криволинейных ножей и опорного кольца. Закрытые фрезы имеют переднее смыкание ножей на ступице. Отвальные фрезы отличаются от других фрезерных разрыхлителей наличием отвально-направляющих поверхностей, обеспечивающих принудительное перемещение грунта из области резания в область активного всасывания. Конструктивно они состоят из ступицы, отвалов и опорного кольца. В отвальных фрезах отсутствует переднее смыкание ножей (как в закрытых фрезах) и нет спиц (как в открытых), а отвально-направляющие поверхности сопрягаются непосредственно со ступицей.

Рис. 7.14. Примеры конструкций фрез:

а – фреза закрытого типа; б – фреза открытого типа;

в – отвальная фреза с зубьями

Назначение рабочего оборудования земснаряда – разрушение грун-

та, удаление его из забоя и формирование траншеи. Существуют сле-

дующие способы разрушения и транспортирования грунта: гидравличе-

ские, механические, комбинированные. Наиболее эффективным является

применение комбинированных способов, например механическое разру-

шение грунта и гидравлическое его транспортирование из зоны забоя.

Земснаряд (землесосный снаряд) – плавучее средство для под-

водной разработки грунтов и добычи нерудных материалов (песка, гра-

вия) со дна водоемов. Земснаряд оборудуется средствами для рабочих

перемещений, транспортировки гидросмеси (пульпы) по пульпопрово-

дам к месту укладки.

Земснаряды подразделяются на следующие типы:

По рабочему органу – на землесосные, эжекторные, шнековые, эр-

По рабочим перемещениям – якорно-тросовые, свайно-тросовые,

свайные и с помощью двигателей;

По типу рыхлителя грунта на землесосных, эжекторных и эрлифт-

ных – фрезерный, гидравлический или фрезерно-гидравлический

(редко применяются шнековые, вибрационные и другие рыхлители

По способу транспортирования грунта – в собственном трюме

(трюмный земснаряд), по плавучему и береговому пульпопроводам,

по подвесному пульпопроводу, по лонгкулуару (длинному лотку), в

шаландах, в бункерных баржах;

По типу привода рабочего органа – дизельные, дизель-электри-ческие,

электрические дизель-гидравлические, дизель-электрогидрав-

лические.

Область применения земснарядов:

Дноуглубительные работы;

Намыв плотин, дамб и пляжей;

Добыча строительных материалов и полезных ископаемых;

Разработка золо- и шлакохранилищ ТЭЦ;

Очистка каналов, рек и различных водоемов, промышленных и

сельскохозяйственных отстойников;

разработка подводных траншей под закладку трубопроводов (дю-

керов) и кабелей, а также их замыв;

Намыв дорог и площадей под промышленное и гражданское строи-

тельство.

вопрос №20 вариант4

1.В качестве тяговых средств для протаскивания подводного тру-

бопровода в зависимости от необходимого тягового усилия рекоменду-

ется применять специальные тяговые лебедки серии ЛП (лебедка про-

таскивания), тягачи, оборудованные лебедками, а также однотипные

тракторы, работающие в сцепе.

Тракторы следует использовать при строительстве небольших пе-

реходов и тяговых усилий до 20–30 т.

Если тракторы не могут перемещаться в створе перехода, то допус-

кается их перемещение вдоль берега с закреплением на берегу блока

для изменения направления тягового троса.

2. При протаскивании трубопровода, если мощность тяговых

средств недостаточна, можно использовать трубоукладчики для подъе-

ма отдельных участков трубопровода, находящегося на берегу. Для тру-

бопроводов диаметром менее 1020 мм нельзя прикладывать к трубопро-

воду дополнительные толкающие усилия, при диаметре 1020 мм и более

– величина толкающих усилий и необходимость их приложения должны

быть обоснованы расчетом в проекте производства работ.

вопрос №20 вариант5

Рабочие органы подводных землеройных машин являются механизмами, работающими в агрессивной среде (вода, грунт, твердые включения) с большими динамическими нагрузками. Требования, предъявляемые к рабочим органам, должны удовлетворять условия нормальной эксплуатации машин..

Механические рыхлители разделяются на следующие группы: фрезерные, ротационные, роторно-ковшовые, винтовые, вибрационные и пр.

Ротационные рыхлители применяются для разрушения заросших растительных грунтов (рис. 87). Рабочие органы состоят из барабанов с ножами. Барабаны представляют собой диски, на которых укреплены ножи.

Фрезерно-гидравлические рыхлители применяются для предотвращения залипания фрез и увеличения зоны всасывания. На фрезе такого рыхлителя устанавливаются гидронасадки бокового, лобового и’смывающего типов (рис. 88).

Роторно-ковшовые рыхлители бывают с одним или двумя роторами, с бункером или вращающейся всасывающей трубой, реверсивные.

Винтовые рыхлители применяются для разработки торфяников и являются сменным оборудованием.

Вибрационными грунтозаборными устройствами разрабатываются илистые и гравийно-певчаные грунты. Виброприводом служат гидро-и электровибраторы.’

вопрос №21 вариант1

Канатно-скреперные установки могут использоваться для разра-

ботки траншей на болотах, строительстве переходов через небольшие

реки и водоемы, а также в горной местности на уклонах более 20°

Схема работы канатно-скреперной установки:

а – с одним ковшом; б – с двумя ковшами

Схема работы ЛС-302 и ЛС-1001

Установка состоит из тягача (трактор Т-100), двухбарабанной ле-

бедки (Л 51), смонтированной на заднем мосту и прицепном устройстве

трактора, комплекта скреперных ковшей и якорного приспособления с

блоком. В качестве такого приспособления могут применяться крюковой

анкер, прилагаемый к установке, закопанные в грунт или уложенные по-

перек траншеи бревна или трубы, а также трактор

вопрос №21 вариант2

В настоящее время известны следующие методы разработки тран-

шей с помощью экскаваторов с сильно развитой опорной поверхностью:

одноковшовым экскаватором ТЭ-3М на уширенных гусеницах; одно-

ковшовым экскаватором Э-652Б на сланях, пенно-волокушах и пла-

вающих понтонах; болотными экскаваторами МТП-71 (ЭО-4221) или

ЭКБ; экскаваторами ТЭ-3М, МТП-71 (ЭО-4221) и ЭКБ и некоторыми

Снабженный различными видами сменного оборудования экскава-

тор может выполнять следующие виды работ:

1) драглайном – отрытие траншей и котлованов на болотах, заболо-

ченных поймах рек, а также реках и водоемах глубиной не более 0,9 м;

2) грейфером – разработка траншей и котлованов в болотах, реках

и водоемах с высотой уровня воды более 0,9 м. Экскаватор при этом на-

ходится на плаву, удерживаясь от произвольного перемещения или сно-

са течением с помощью канатной расчалки;

3) обратной лопатой – отрытие траншей и котлованов в обычных

грунтовых условиях;

4) краном – навеска утяжеляющих грузов на трубу, производство

погрузочно-разгрузочных и монтажных работ на болотах, а также пой-

мах рек и реках с высотой уровня воды не более 0,9 м.

обеспечивают проходимость и работу экскаватора на болотах всех

типов. Централизованная система подкачки шин с пультом управления

в кабине машиниста обеспечивает необходимое увеличение давления в

шинах при передвижении и работе на твердых грунтах и снижение его

на болотистых и мягких грунтах.

вопрос №21 вариант3

Балластировка и закрепление трубопроводов на проектных отметках

могут осуществляться одним из следующих способов: засыпкой трубо-

провода минеральным грунтом; обетонированием трубопровода; уста-

новкой на трубопровод одиночных железобетонных грузов различных

конструкций; закреплением трубопроводов анкерными устройствами;

заполнением внутренней полости трубы водой, нефтью или нефтепро-

дуктами (для нефтепроводов и для нефтепродуктопроводов) (рис. 8.5).

Все средства балансировки можно разделить на две основные

К первой группе относятся устройства, воздействующие на трубо-

провод собственной массой:

а) одиночные железобетонные грузы;

б) групповая установка одиночных железобетонных грузов;

в) одиночные чугунные грузы;

г) минеральный грунт засыпки (обычно используется при повы-

шенном заглублении трубопровода);

д) закрепленные гидрофобизированные грунты;

е) полимерно-контейнерные балластирующие устройства (ПКБУ),

заполненные местным или привозным грунтом или щебнем;

ж) минеральный грунт в оболочке из нетканых синтетических

материалов;

з) сплошное обетонирование труб;

и) анкерные плиты;

к) комбинированные способы и др.

Ко второй группе относятся анкерные устройства, несущую спо-

б) раскрывающегося типа;

в) выстреливаемые;

г) взрывные;

д) вмораживаемые;

е) свайные консольного типа;

способностью;

к) анкер-инъекторы и т. д.

вопрос №21 вариант4

анкерные устройства, несущую спо-

собность которых определяют свойствами грунтов:

а) винтовые анкерные устройства (ВАУ);

б) раскрывающегося типа;

в) выстреливаемые;

г) взрывные;

д) вмораживаемые;

е) свайные консольного типа;

ж) якорные анкерные устройства;

з) козловые анкерные устройства;

и) винтовые анкерные устройства с повышенной удерживающей

способностью;

к) анкер-инъекторы и т. д.

вопрос №21 вариант5

Бригада по установке винтовых анкеров состоит из 6 человек; машиниста ВАГ, машиниста водоотливной установки, бульдозериста, электросварщика, слесаря-трубоукладчика и изолировщика. Завинчивание анкеров производится, как правило, после укладки трубопровода в траншею.Завинчивание анкеров в грунт может выполняться с помощью рычажных устройств вручную или специальными машинами. Ручной способ завинчивания анкеров отличается большой трудоемкостью и может быть рекомендован только в особых случаях.Механизация закрепления трубопровода анкерными устройствами зависит от их типа, диаметра трубопровода и условий проведения работ. Наибольшее распространение получили винтовые анкеры с диаметром лопасти 150 - 500 мм, для завинчивания которых используют машины типа ВАГ, МБТА, МЗВК-Вращатели анкерные гидравлические ВАГ101, ВАГ203, ВАГ204 представляют собой навесное оборудование на тракторах Т-100 М или Т-130 Г, ВАГ201 - на экскаваторе Э304В, ВАГ202 - на трубоукладчиках Т1224В или Т1530В, ВАГ205 - на трелевочном тракторе ТДТ-55. Рабочим органом машин является вращатель, состоящий из гидравлического двигателя и редуктора. Ко вспомогательному оборудованию, используемому при завинчивании анкеров, относятся траншейный кессон КТ-1, применяемый в обводненных районах для закрепления трубопровода к анкерам хомутами, комплект оборудования КРГ1 с паровой передвижной установкой или паропреобразователь Д-563 для разработки вечномерзлых грунтов перед завинчиванием анкеров. Несущая способность анкерных устройств контролируется динамометром ДКА-351. В комплект машин и оборудования входят также сварочный агрегат АСБ1 или СДАУ для сварки анкеров с хомутом и битумоплавильный котел ИСТЗБ для нанесения защитного битумного покрытия на поверхность хомутов анкеров.

вопрос №26 вариант1

Принцип действия регулирующих заслонок, предназначенных для

регулирования больших расходов, заключается в изменении их пропу-

скной способности при повороте диска в соответствии с входным сиг-

налом, поступающим от управляющего устройства (управляющей вы-

числительной машины, автоматического регулятора, панели дистанци-

онного управления и т. п.).

Запорно-регулирующая заслонка с электрическим приводом:

1 – корпус; 2 – диск; 3 – вал; 4 – ось; 5, 6 – опоры; 7 – нажимной фланец;

8 – уплотнительные кольца; 9 – штифт; 10 – резиновое кольцо;

11 – прижимное кольцо; 12 – ручной дублер

вопрос №26 вариант2

Существует несколько видов приводов запорной трубопроводной

арматуры:

Электроприводы;

Пневмогидроприводы;

Пневмоприводы;

Гидроприводы;

С механическим редуктором.

вопрос №26 вариант3

Обратные клапаны относятся к защитной арматуре и служат для

предотвращения обратного потока среды на линейной части трубопро-

водов и тем самым предупреждения аварии, например, при внезапной

остановке насоса. На рис. 13.14 показан общий вид обратного клапана.

Он является автоматическим самодействующим предохранительным

устройством. Затвор – основной узел обратного клапана. Он пропускает

среду в одном направлении и перекрывает ее поток в обратном. Клапа-

ны не являются запорной арматурой.

Поворотный обратный клапан Dу 50–600 мм

вопрос №26 вариант4

Для защиты сосудов аппаратов, емкостей, трубопроводов и другого

технологического оборудования от разрушения при чрезмерном превы-

шении давления чаще всего применяют предохранительные клапаны.

При повышении в системе давления выше допустимого предохранитель-

ный клапан автоматически открывается и сбрасывает необходимый из-

быток рабочей среды, тем самым предотвращая возможность аварии. По-

сле окончания сброса давление снижается до величины, меньшей начала

срабатывания клапана, предохранительный клапан автоматически закры-

вается и остается закрытым до тех пор, пока в системе вновь не увели-

чится давление выше допустимого. На рис. 13.15 показан грузовой пре-

дохранительный клапан. Предохранительные клапаны предназначены

для жидкой и газообразной, химической или нефтяной рабочей среды,

Нормы герметичности в затворе должны удовлетворять ГОСТ 9789–75.

Грузовой предохранительный клапан

вопрос №26 вариант5

Схема

Кран шаровый

Кран – это запорное устройство, состоящее из корпуса и пробки, в

котором пробка имеет форму тела вращения с отверстием для пропуска

жидкости или газа. На рис. 13.8 представлена схема крана шарового за-

порного с электроприводом. Пробка вращается вокруг своей оси.

На рис. 13.9 показано уплотнение пробки крана.

Схемы кранов:

а – конический; б – цилиндрический; в – шаровой;

1 – корпус; 2 – пробка; 3 – разделительная шайба; 4 – сальниковая набивка;

5 – сальниковая втулка; 6 – хвостовик

Краны классифицируют также и по другим конструктивным при-

знакам, например, по способу создания удельного давления на уплотни-

тельных поверхностях, по форме окна прохода пробки, по числу прохо-

дов, по наличии или отсутствию сужения прохода, по типу управления

и привода, по материалу уплотнительных поверхностей и т. д.

(рис. 13.11).

Преимущества кранов:

Низкое гидравлическое сопротивление;

Прямоточность;

Простота конструкции;

Небольшие габаритные размеры и масса;

Высокая прочность и жесткость;

Надежная герметизация;

Независимость от направления движения среды;

Возможность регулирования давления и подачи.

У каждого вида крана имеются свои недостатки и преимущества,

очень нужно

ЗЕМСНАРЯД - земснаряд, это плавучая машина оборудованная механизмами, агрегатами и устройствами для подводной разработки грунта, добычи, транспортировки его на необходимое расстояние с последующей укладкой. С помощью земснаряда вы можете осуществить Ваши желания в самых разных областях: очистить водоемы, начиная от паркового пруда или отстойника комбината, до углубления реки, озера, добыть песок и гравий из карьера, сапропель из озера.

Землесосный снаряд представляет собой мощный насос, смонтированный большей частью на плавучих понтонах, и часто его называют земснаряд. Разнообразие видов производимых работ и областей применения порождает разнообразие моделей земснарядов, в зависимости: от конкретных условий в которых земснаряд эксплуатируется, от состава грунтов, от глубины разработки, от дальности транспортировки и высоты подъема грунта, от наличия дорог к месту доставки земснаряда и наличия электроэнергии, от автономности по горюче-смазочным материалам, от наличия судов обслуживания, от климатических условий и еще многих других условий. Производительности земснарядов самые различные - от 10 м3/час до 200 м3/ч.по грунту, глубины разработки от 0,5 до 12..15м от поверхности воды. Бортовое оборудование современное - от силовых агрегатов до контрольно- измерительных приборов. Экипаж не более двух человек, а управление всеми агрегатами земснаряда производится из теплой и удобной рубки с помощью "джойстиков" и кнопок.

Выбираем земснаряд

Для чего нужен земснаряд? Вы впервые стали собственником какого-то водоема. Это может быть пруд или озеро, затопленный карьер. Все оформили: надлежащие разрешения местных властей, органов надзора. Твердо решили, какую выгоду хотите извлечь из этого водоема: либо просто почистить от ила и углубить дно, либо добыть намывной песок, либо другие ископаемые такие как: торф, сапропель...

А может водоем уже давнехонько принадлежит Вашему предприятию, в частности, отстойник - шламо-или золонакопитель, и в настоящее время назрела необходимость его очистки.

Второй шаг - это приобретение спецтехники для разработки грунта под водой. Наиболее приемлемой техникой для разработки грунта под водой на сегодняшний день являются земснаряды. Профессионалы, занимающиеся гидромеханизацией много лет, выберут подходящую модель очень быстро. Хотя и специалисты делают ошибку.

Нюансы при выборе земснаряда

Сейчас о транспортировке, погрузочно - разгрузочных работах, спуске на воду. Чем меньше массо-габаритные характеристики земснаряда (особенно при достаточной прочности его узлов),тем дешевле и доступнее перевозящая и крановая техника, легче спустить земснаряд на воду. Разборка должна быть на минимальное количество блоков, желательно без демонтажа рубки, агрегатов.

Дноуглубительные снаряды, независимо от типа и назначения, имеют следующие основные части:

1) корпус, в котором размещается все рабочее, силовое и вспомогательное оборудование снаряда;

2) дноуглубительное устройство (рабочий орган);

3) главную энергетическую установку, приводящую в действие дноуглубительное устройство;

4) палубные механизмы для оперативных перемещений корпуса во время грунтозабора;

5) средства управления работой земснаряда.

7.4.1. Землесосы

Входная часть насоса соединена со всасывающем грунтопроводом, а выходная – с напорным грунтопроводом. Основную часть всасывающего трубопровода составляет наклонная всасывающая труба, поворачивающаяся в вертикальной плоскости. Она через гибкое соединение сообщается с корпусным всасывающим трубопроводом, присоединенным к грунтовому насосу. На конце всасывающей трубы расположен всасывающий наконечник (грунтоприемник). Подъем и опускание наклонной всасывающей трубы на необходимую глубину осуществляется при помощи рамоподъемного устройства.

Производительность землесоса по грунту, м 3 /ч, определяется по выражению

где: Q см – расход гидросмеси (производительность землесоса по смеси), м 3 /ч;

Р – консистенция пористого грунта (содержание грунта в гидросмеси), %;

V см – скорость движения гидросмеси в напорном грунтопроводе, м/с;

Д н – диаметр напорного грунтопровода, м.

Основной принцип работы такого снаряда состоит в следующем. Землесос, оборудованный фрезой на конце рамы и грунтовыми насосами, выполняет разработку грунта, используя свайно-тросовую систему рабочих перемещений. Фреза отделяет грунт от дна и осуществляет принудительную передачу разрыхленного грунта в зону активного всасывания, откуда он увлекается потоком воды в приемное отверстие всасывающего грунтоприемника, расположенного в полости фрезы. Гидросмесь при помощи грунтовых насосов транспортируется по плавучему трубопроводу к месту укладки отвала грунта.

7.4.2. Многочерпаковые снаряды

Многочерпаковые снаряды эффективно используются при разработке связных и несвязных грунтов (глины, суглинки, песок с включениями камней). Они являются снарядами с механическим способом отделения и подъема грунта. Отделение грунта от дна и его подъем у этих земснарядов осуществляется бесконечной черпаковой цепью, состоящей из соединенных между собой черпаков. У большинства речных многочерпаковых снарядов, извлеченный грунт транспортируется к месту отвала в грунтоотвозных шаландах. Реже грунт удаляется в отвал по длинному лотку-лонгкулуару.

Многочерпаковый шаландовый снаряд состоит из корпуса, рабочего органа, энергетической установки и вспомогательных судовых устройств (рис. 7.15, 7.16).

Основным рабочим органом снаряда является черпаковая цепь, которая размещается в передней части корпуса в его рамной прорези. Черпаковая цепь огибает два барабана – верхний и нижний. Верхний барабан

является ведущим, а нижний – направляющим. Черпаковая цепь приводится в движение верхним барабаном, при этом нижний барабан вращается вхолостую и служит для направления движения черпаковой цепи. Верхний барабан приводится во вращение электродвигателем при помощи черпакового привода, который представляет собой комплекс зубчатых передач. Вращение верхнему барабану от электродвигателя через редуктор передается посредством больших зубчатых колес, посаженых на консольных частях вала барабана. Черпаковый привод размещен на площадке черпаковой башни.

Нижний барабан укреплен на нижнем конце черпаковой рамы. Для размещения барабана конец рамы выполнен в виде развилки, подкрепленной для прочности листами.

Верхний конец черпаковой рамы заканчивается отверстием через которое проходит и закрепляется ось подвеса рамы. На этой оси рама подвешивается к черпаковой башне. Нижний конец рамы на тросах подвешен к рамоподъемной станине и может быть поднят или опущен при помощи рамоподъемной лебедки. Рама снабжена роликовыми скатами, которые поддерживают от провисания поднимающуюся часть цепи с черпаками, наполненными грунтом. Благодаря их наличию уменьшается трение цепи, так как она движется по каткам, вращающимся в подшипниках роликового ската.

Резанье черпаком грунта и его заполнение происходит при вращении черпака относительно оси нижнего барабана. При определенных условиях
резание грунта может происходить и черпаками, идущими в нижней части бухты черпаковой цепи, которые врезаются в грунт под собственным весом.

Черпаки, заполненные грунтом, поднимаются до верхнего барабана, поворачиваются вместе с ним и при опрокидывании опорожняются в грунтовый колодец, расположенный внутри черпаковой башни. В зависимости от положения распределительного клапана, грунт из колодца направляется в лоток правого или левого борта снаряда. По лотку грунт скатывается в трюм грунтоотвозной шаланды , учаленной к борту снаряда.

Обычно загрузку шаланд ведут поочередно с обоих бортов снаряда и их смену осуществляют без прекращения работы снаряда.

Производительность многочерпакового снаряда по грунту, м 3 /ч, определяется по формуле

, (7.3)

где: W ч – емкость черпака, м 3 ;

n ч – число черпаков, проходящих через верхний барабан за минуту;

к н – коэффициент наполнения черпаков грунтом;

к р – коэффициент разрыхления грунта после заполнения им черпака.

Коэффициент разрыхления грунта в черпаках – это коэффициент увеличения объема грунта, взрыхляющегося при заполнении черпаков. Он представляет собой отношение объема грунта в разрыхленном состоянии (в черпаке) к объему грунта ненарушенной структуры (на дне). Значения коэффициента зависят от рода грунта: к р = 1,08÷1,28 для песка; 1,24÷1,30 –галька; 1,08÷1,17 – супесь; 1,30÷1,45 – глина.

Коэффициент наполнения к н представляет собой отношение объема грунта в черпаке к полной геометрической емкости черпака.Среднее значение коэффициента составляет 0,65÷0,80. При работе на липких глинах наполнение черпаков может снижаться до 0,4–0,6 их полной геометрической вместимости.

Речные многочерпаковые снаряды имеют производительность по грунту от 100 до 500 м 3 /ч и по численности составляют около половины всего дноуглубительного флота. Они являются незаменимыми при разработке каменистых и засоренных грунтов или необходимости укладки отвала грунта на большие расстояния.

7.4.3. Одночерпаковые дноуглубительные снаряды

На внутренних водных путях применяются одночерпаковые снаряды двух типов: штанговые и грейферные . Они относятся к машинам периодического (циклического) действия. Основным грунтозаборным органом одночерпаковых снарядов является ковш или грейфер.

В цикл одночерпаковых снарядов входят следующие операции: установка ковша (грейфера) над местом погружения в воду; опускание рабочего органа в воду; забор грунта со дна; подъем и поворот рабочего органа в сторону; опорожнение ковша (грейфера); обратный поворот рабочего органа к новому месту забора грунта.

Рабочее устройство штангового снаряда (рис. 7.17, 7.18) состоит из грунтозаборного ковша совкового типа, свайного устройства и оперативных лебедок. Черпаковое устройство работает по принципу экскаватора с прямой лопатой.

Основным органом снаряда является ковш, который жестко закреплен на конце штанги, которую еще называют рукоятью ковша. Штанга проходит через обойму в стреле и опирается на специальный подшипник. Она может передвигаться и вращаться с помощью напорного механизма.

Стрела крепится к поворотной платформе, которая установлена на основании, приваренном к палубе снаряда. Между платформой и основанием располагается поворотный круг. Верхний конец стрелы удерживается в рабочем положении с помощью канатной оттяжки, закрепленной на двух наклонных стойках, установленных у бортов на палубе снаряда. Наклонные стойки удерживаются вантами.

На поворотной платформе установлены напорная, подъемная и грузовая лебедки, которые предназначены для изменения вылета штанги, глубины черпания и подъема и опускания ковша.

Изменение вылета штанги и глубины черпания осуществляется напорным механизмом, состоящим из лебедки, системы канатов и блоков, установленных как на штанге, так и на стреле. Запасовка канатов напорного механизма выполнена таким образом, что независимо от положения штанги, канаты всегда остаются натянутыми. Это позволяет при вращении барабана лебедки в одну сторону выдвигать рукоять, а при вращении в другую – возвращать штангу в исходное положение.

Ковш поднимается канатом, один конец которого закреплен на барабане подъемной лебедки, а другой – на ковше. Ковш опорожняется через открывающееся при помощи каната донышко.

Работа штангового снаряда происходит следующим образом. При вращении барабана подъемной лебедки штанга под действием собственного веса поворачивается вокруг горизонтальной оси и занимает вертикальное положение. В этом положении штанга под действием напорного механизма и своего веса опускается до дна, и ковш врезается в грунт. Затем вращением барабана подъемной лебедки выбирается канат, закрепленный на ковше. При этом ковш со штангой поворачивается вокруг оси вращения и заполняется грунтом. Поворот ковша происходит до тех пор, пока штанга не займет горизонтальное положение. Чтобы уменьшить кренящий момент, возникающий от веса ковша с грунтом, осуществляется возвратное перемещение штанги к корпусу снаряда.

Ковш поворотом платформы перемещается к месту его разгрузки в шаланду, зачаленную к борту снаряда, или к месту отвала грунта. Для разгрузки ковша штанга при необходимости может быть выдвинута к месту разгрузки. Для опорожнения ковша его днище открывается, и грунт высыпается из ковша.

Во время грунтозабора штангового земснаряда горизонтальная составляющая реакции грунта передается корпусу снаряда, стремясь сместить его в сторону, противоположенную движению ковша. Эта составляющая достигает большой величины. Поэтому во время работы штанговый снаряд удерживается на месте на двух носовых закольных сваях и одной упорной кормовой сваи.

Перемещение снаряда вдоль прорези к новому месту забора грунта осуществляется при помощи ковша, который с помощью напорного устройства заносят вперед и опускают на дно. Затем поднимают сваи и корпус снаряда подтягивают вперед напорным механизмом штанги. После этого начинается процесс грунтозабора на новом месте.

Иногда кормовую сваю устанавливают на тележке, которая перемещается при помощи ходового устройства вдоль прорези корпуса. В этом случае подача вперед осуществляется посредством штанги и упорной сваи. Перемещение осуществляется путем отталкивания корпуса снаряда от заколотой упорной сваи при помощи ходового устройства тележки. При этом носовые закольные сваи должны быть подняты.

Для перемещения снаряда на значительное расстояние, или для ухода с прорези при пропуске судов используется установленные на палубе оперативные лебедки, канаты которых закреплены на якорях.

Основным достоинством штанговых снарядов является возможность создания больших режущих усилий, а следовательно, способность разрабатывать наиболее прочные грунты.

Существенным достоинством грейферных снарядов (рис. 7.19, 7.20) является возможность разработки ими грунта на большой глубине, не доступной другим земснарядам, а также возможность извлекать крупные камни и другие крупногабаритные предметы.

Все механизмы грейферного снаряда смонтированы на поворотной платформе. Стрела снаряда нижнем концом шарнирно соединена с поворотной платформой, а верхним – с помощью каната закреплена на барабане лебедки. При вращении барабана лебедки верхний конец стрелы в зависимости от направления вращения поднимается или опускается, изменяя вылет стрелы.

Рис. 7.19. Грейферный земснаряд

1 – ковш; 2 трос; 3 – стрела; 4 – поворотный механизм; 5 – лебедка

Рис. 7.20. Общий вид грейферного земснаряда

На верхнем конце стрелы расположены блоки, через которые проходят канаты с подвешенным грейфером. Концы этих канатов закреплены на барабанах двух лебедок, при помощи которых грейфер поднимается или опускается, а также открывается и закрывается.

В отличии от плавучих кранов, предназначенных для перегрузочных работ, грейферные земснаряды оборудованы средствами оперативных перемещений, с помощью которых достигается упорядоченное снятие удаляемого слоя грунта по всей углубляемой площади. Грейферные снаряды также отличаются большей грузоподъемностью лебедок грейфера.

Грейферы, используемые при дноуглубительных работах, обычно бывают двух типов: двухчелюстные и многочелюстные (лепестковые). Двухчелюстные грейферы применяют при работе на легких грунтах, а лепестковые – на тяжелых. В отличие от грейферов для выполнения перегрузочных работ с навалочными грузами, грейферы земснарядов имеют бóльшую вместимость и бóльшую собственную массу.

Процесс извлечения грунта грейферным снарядом происходит следующим образом. Находящийся в открытом состоянии грейфер бросают на дно. Под действием собственного веса грейфер острыми кромками врезается в грунт. Натяжением соответствующего замыкающего каната челюсти грейфера закрываются, отделяя грунт от дна. Заполненный грунтом грейфер поднимают из воды с одновременным поворотом стрелы к месту разгрузке в шаланду или к месту укладки в отвал.

Часовую производительность одночерпаковых снарядов по грунту, м 3 /ч, определяют по формуле

, (7.4)

где: W – емкость ковша (грейфера), м 3 ;

n э = 60/t ц – число рабочих циклов за минуту, (t ц – время одного цикла).

Производительность отечественных одночерпаковых снарядов составляет от 50 до 120 м 3 /ч. Предназначены они в основном для разработки глинистых, галечных и каменистых грунтов, сильно засоренных грунтов, а также скалоуборочных работ.

Основной производственной характеристикой земснарядов всех типов является его техническая производительность, т. е. производительность, достигаемая при оптимальных условиях работы.

Производительность земснарядов в конкретных условиях работы на отдельных перекатах может существенно отличаться от технической в результате влияния ряда факторов. Такими факторами являются: род грунта, глубина его извлечения, толщина снимаемого слоя грунта, высота и дальность рефулирования, способ работы земснаряда. Влияние этих факторов на техническую производительность Q т учитывается в наряд-задании на разработку конкретной прорези введением расчетного коэффициента использования технической производительности К р для данных условий. Тогда расчетная производительность снарядов, м 3 /ч, определяется выражением

Рабочее время земснаряда, ч, указываемое в наряд-задании, определяется делением объема извлекаемого грунта на расчетную производительность:

где: W п – объем грунта, подлежащий извлечению на прорези, м 3 .

Остановки (простои) во время работы земснаряда бывают производственные и периодические. К вспомогательным производственным операциям, требующим временного прекращения работы земснаряда, относятся:

Установка земснаряда на месте работы и сборка его после окончания разработки прорези;

Перекладка станового и боковых якорей;

Переход землесоса с траншеи на траншею;

Переводы плавучего грунтопровода;

Перезаколка свай;

Смена и ожидание грунтоотвозных шаланд.

К периодическим операциям, также требующим остановки работы земснаряда, относят

Смену грунтозаборных и разрыхляющих устройств;

Мелкий профилактический ремонт;

Очистку грунтовых путей при разработке засоренных грунтов;

Прием топлива;

Пропуск транспортных судов.

Для сокращения перерывов в работе земснаряда во время выполнения производственных и периодических операций рекомендуется применять передовые методы их выполнения без прекращения работы или практиковать одновременное выполнение двух-трех операций.