Контрольна робота Земснаряди для розробки траншей
1. Класифікація земснарядів
Підводні земляні роботи під час трубопровідного будівництва виконуються як днопоглиблювальною технікою загального призначення (земснарядами), так і різними спецмашинами.
Земснаряди класифікуються за такими основними ознаками:
1. за способом відділення ґрунту від дна та його підйому над рівнем води;
2. за способом транспортування ґрунту, що видобувається, від снаряда до місця відвалу;
3. за засобами переміщення снаряда при ґрунтозаборі;
4. за способом пересування снаряда з однієї ділянки робіт в інший;
5. за продуктивністю;
6. за родом енергетичної установки;
7. по району виконання днопоглиблювальних робіт.
За способом відділення ґрунту від дна та його підйому над рівнем води днопоглиблювальні снаряди поділяються на снаряди з гідравлічним способом відділення та підйому ґрунту, звані землесосами, снаряди з механічно-гідравлічним способом відділення та підйому ґрунту (землесоси з механічним або механічно-гідравлічним) , снаряди з механічним способом відділення та підйому ґрунту (багатоківшові та одноківшові).
За способом транспортування ґрунту, що видобувається, від снаряда до місця відвалу днопоглиблювальні снаряди поділяються на рефулерні, трюмні, шаландові, рефулерно-шаландові, довголоткові і транспортерні.
Рефулерні снаряди транспортують грунт грунтопроводом до місця підводного або берегового відвалу.
Трюмні снаряди транспортують ґрунт до місця відвалу в ґрунтовому трюмі, який розвантажується на місці звалища або через розвантажувальні отвори в днищі трюму власною ґрунтонасосною установкою.
Шаландові снаряди занурюють ґрунт утрюм шаланд, які своїм ходом чи на буксирі транспортують ґрунт до місця відвалу.
Рефулерно-шаландові снаряди можуть транспортувати ґрунт від снаряда рефулерним та шаландовим способом,
Довголоткові снаряди транспортують ґрунт до місця відвалу довгим похилим лотком, куди для поліпшення переміщення ґрунту подається вода.
За засобами переміщення снаряда при ґрунтозаборі розрізняють якірні, пальово-якірні снаряди, що переміщуються власною гребною установкою.
Для переміщення якірні снаряди обладнуються робочими якорями, якірними канатами та оперативними лебідками. Якір завозять на певну відстань і за допомогою канатів та лебідок снаряд переміщається у потрібному напрямку.
Пальові снаряди крім робочих якорів мають також пальові апарати.
За способом пересування з однієї ділянки робіт на інший снаряди поділяють на самохідні та буксирами, що переміщуються.
По продуктивності розрізняють снаряди малої, середньої та великої продуктивності; за родом енергетичної установки (що призводить до руху снаряд)-парові, дизельні, дизель-електричні, дизель-гідравлічні, газотурбінні та електричні днопоглиблювальні снаряди; по району виконання днопоглиблювальних робіт - снаряди морського та річкового типів. Морські земснаряди відрізняються від річкових конструкцій корпусу та кращою стійкістю, що дозволяє виконувати роботи в умовах хвилювання.
2. Розробка траншей землесосними снарядами
Землесосні снаряди доцільно застосовувати на незв'язних ґрунтах невеликої крупності (пісках і дрібному гравії): Принцип роботи землесосів із вилучення ґрунту з дна акваторії полягає у відсмоктуванні з дна акваторії суміші частинок ґрунту з водою, яка називається пульпою. Схема землесосного снаряда показано на рис. 1.Основний робочий орган землесоса - відцентровий насос, що створює вакуум і всмоктує пульпу через ґрунтозабірний пристрій (сосун) 1. Сосун може змінювати своє положення (опускатися або підніматися) за допомогою підйомного пристрою. По сосуну пульпа надходить у ґрунтовий насос 3, який подає її в напірний ґрунтопровід 4. Глибина всмоктування сучасних землесосних установок змінюється від 2-3 до 40-50 м, а продуктивність - 80-3000 м3/год. Судини закриваються гратами запобігання попадання великих каменів чи довгих предметів, які можуть пошкодити робоче колесо відцентрового насоса. Сучасні землесосні снаряди мають спеціальні гідравлічні, механічні та комбіновані пристрої для розпушування ґрунту. Для розробки щільних незв'язних і зв'язкових ґрунтів конструкції всмоктувальних пристроїв оснащуються механічними розпушувачами ґрунту - фрезерними та роторно-ковшовими.
Мал. 1. Принципова схема землесосного снаряда: 1 - ґрунтозабірний пристрій; 2 - всмоктуючий трубопровід; 3 - ґрунтовий насос; 4 - напірний ґрунтопровід; 5 - пристрій для робочих переміщень; 6 - корпус
Гідравлічні розпушувачі поділяються на три типи: розмивають ґрунт, що розмивають і підганяють ґрунт до сосун і гідродифузійні.
Найбільш ефективні розпушувачі гідродифузійної дії, вони забезпечують консистенцію пульпи до 30-40%.
До комбінованих розпушувачів відносяться фрезерно-гідравлічні. Ці розпушувачі значно підвищують продуктивність землесосів та розширюють сферу їх застосування. Фрезерно-гідравлічний розпушувач складається з фрези та системи гідравлічних насадок, одна з яких (лобова насадка) призначена для розпушування ґрунту в передній частині вибою, а інші насадки знаходяться на ножах фрези тапризначені для змиву ґрунту з ножів фрези, розпушування та припасування його до сосуну.
Зі збільшенням глибини розробки підводного ґрунту продуктивність землесосних снарядів значно скорочується. Підвищення продуктивності землесосних снарядів досягається застосуванням пристроїв, що ежектують, на всмоктувальній лінії землесоса.
Для розробки підводних траншей можна використати землесоси-ерліфти.
Принцип дії ерліфта заснований на тому, що стиснене повітря, надходячи через форсунку в нижній кінець труби, опущеної у воду, змішується з водою і утворює водно-повітряну суміш, щільність якої нижче за щільність навколишньої води. Внаслідок різниці щільностей та тиску води водно-повітряна суміш піднімається вгору. Якщо нижній кінець труби з'єднати з ґрунтоприймачем і наблизити до ґрунту, то разом з водою починає надходити в трубу та ґрунт. У ерліфтного землесоса зі збільшенням діаметра ґрунтопроводу та глибини вилучення ґрунту підвищується продуктивність. Основна перевага ерліфта – можливість вилучення ґрунту з великих глибин.
ТЗР-12М-траншейний земснаряд розбірний, корпус його складається з трьох понтонів, з'єднаних між собою зварюванням. Для перевезення земснаряду автомобільним та залізничним транспортом його корпус розділяють газорізанням на окремі понтони. Всмоктування та евакуація ґрунту, що розробляється, здійснюються насосом 80МП 500-19. Земснаряд обладнаний розпушувачем РЕМ-1 у водонепроникній капсулі з електроприводом потужністю 55 кВт, встановленим на кінці ґрунтозабірної рами. Живлення електроенергією здійснюється від дизель-генератора ДГР 100/750. Для переміщення земснаряду під час роботи встановлено чотири папільонажні та дві станові лебідки. Земснаряд обслуговує екіпаж із трьох осіб.
3. Розробка траншів ковшовимиснарядами
Ківшові снаряди засновані на механічному способі відділення та підйому ґрунту. За конструкцією вони поділяються на одноковшові, що розробляють ґрунт одним ківшем, і багатоковшові, що розробляють ґрунт ковшами, насадженими на нескінченний ковшовий ланцюг.
Для розробки підводних траншей у важких ґрунтах застосовуються одноковшові грейферні та штангові снаряди.
Грейферним називається днопоглиблювальний снаряд, що видобуває грунт з дна водоймища грейферним краном. Грейферний снаряд при розробці ґрунту переміщається за допомогою робочих якорів, канатів та лебідок. Грейферний кран відокремлює ґрунт від дна водойми, піднімає з води і вантажить його у свій ґрунтовий трюм або в шаланду, що відвозить вантаж, або укладає ґрунт у відвал. На відміну від інших земснарядів, грейферні можуть використовуватися для розробки ґрунтів: легких, середніх, важких, з включеннями валунів, каміння, топляків. Для цього грейферні крани комплектують грейферами різного типу. Легкі та середні ґрунти розробляють двощелепними грейферами, підірваний скельний ґрунт – багатощелепними, валуни та інші одиночні предмети – гратчастими грейферами.
Найбільшого поширення набули грейфери об'ємом 1-2,5 м3, є грейфери об'ємом до 13 м3. Глибина розробки ґрунту змінюється в широких межах. Більшість грейферних кранів має глибину черпання до 15-21 м-коду.
Штангові снаряди застосовуються у випадках, коли для вилучення ґрунту потрібні великі ріжучі зусилля. Штанговий снаряд для вилучення ґрунту має одноковшовий екскаватор, обладнаний прямою лопатою. Екскаватор ріже ґрунт ковшем, піднімає його з дна і розвантажує в шаланду чи відвал. Під час забору ґрунту горизонтальна складова реакції ґрунту через екскаватор передається корпусу судна тапрагне змістити його у бік, протилежний руху ковша. Це зусилля досягає великої величини, тому щоб снаряд не зміщувався, його закріплюють за допомогою трьох-чотирьох паль. При трьох палях дві — закольні встановлюють у носовій частині снаряда (у екскаватора), а одну — наполегливу — у кормовій. При чотирьох палях по дві встановлюють у носовій та кормовій частинах. Носові палі занурюють у ґрунт вертикально, а кормові - з деяким нахилом для кращого сприйняття горизонтального зусилля. Після розробки ґрунту біля місця стоянки снаряд переміщається на нову ділянку. Для цього ківш заносять вперед і опускають на дно, потім піднімають палі лебідками і підтягують корпус снаряда або розгортають. Штангові снаряди розрізняються за продуктивністю, глибиною черпання, обсягом ковша, вильотом стріли і висотою підйому ковша над водою. Продуктивність штангових снарядів переважно становить 100—200 м3/ч, а й у потужних снарядів може досягати 600 м3/ч.
Максимальна глибина черпання зазвичай вбирається у 20 м. Об'єм ковша штангових снарядів змінюється не більше 0,3—15 м3. Штангові снаряди мають змінні ковші для розробки важких та відносно легких ґрунтів.