ГИДРОМЕХАНИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА ГРУНТА

Гидромеханический способ разработки грунта включает сле­дующие операции: размыв грунта под давлением и перевод его в полужидкую массу, называемую пульпой; перемещение и укладку (намыв) пульпы в сооружение или отвал. После достав­ки пульпы к месту образования насыпи вода из нее отфильт­ровывается, а грунт осаждается. Этот способ разработки при­меняют при устройстве каналов, плотин, дорожных насыпей и выемок, вскрышных работах на карьерах. Стоимость разработ­ки, перемещения и укладки грунта в этом случае более низкая, чем при разработках механизированным способом. При исполь­зовании этого способа необходимо прокладывать трубопроводы, устраивать эстакады и другие сооружения. Поэтому гидромеха­низированный способ разработки грунтов наиболее эффективен при больших сосредоточенных объемах земляных работ.

• Разрабатывать грунт гидромеханическим способом можно в наводных и подводных забоях. Сухой грунт размывают гидромо­нитором, который представляет собой стальной ствол с насадкой и коленами, обеспечивающими вращение ствола в вертикаль­ной и горизонтальной плоскостях для направления водяной струи. Гидромониторы монтируют на рамах, позволяющих перемещать их в забое. Вода поступает к гидромонитору по трубопроводу под значительным давлением (2,5… 15 МПа в зависимости от рода разрабатываемого грунта). Выходя из насадки с большой скоростью, вода ударяет в грунт и разрушает его, образуя пуль­пу. В зависимости от рода грунта и высоты забоя расход воды на 1 м3 разрабатываемого грунта составляет 3..15 м3. Плотный грунт размывают гидромонитором преимущественно встречным забоем, рыхлый несвязанный грунт — попутным забоем.

В первом случае (рис. V.35,a) обеспечивается высокая про­изводительность гидромонитора из-за периодических обвалов грунта, нависающего над зоной подмыва (вруба). Этот эффект достигается при отбойке грунта высоконапорной водой или при взрывании грунта. Так как гидромонитор может оказаться среди потоков пульпы, ее следует направлять в обход гидромонитора.

При попутных забоях (рис. V.35,6) производительность гид­ромонитора ниже, но перемещается он по сухому грунту, а поток пульпы, приобретая от водяной струи достаточную начальную скорость, обеспечивает интенсивный сток.

Расстояние гидромонитора от забоя зависит от рода грунта, но должно быть не менее для песка, суглинка и глины L — H, при лессовидных грунтах L= 1,2Н.

При благоприятном рельефе местности размытый гидромони­тором грунт по трубопроводу или лоткам самотеком направляет­ся к месту образования насыпи. При неблагоприятном рельефе пульпа вначале поступает по канавам в зумпф или приемный колодец, а затем по напорному трубопроводу перекачивается земснарядом в насыпь. Земснаряд, перекачивающий пульпу из зумпфа, снабжен центробежным насосом большой мощности, ко­торый может пропускать камни диаметром 100…400 мм. Подача земснарядов 400… 1200 м3 пульпы в 1 ч при напоре 2…8 МПа. Пульпопроводы — это стальные трубы, укладываемые на дере­вянные лежни или вертикальные опоры. Трубы состыкованы бы — строразъемными соединениями с резиновыми манжетами.

Размыв грунта встречным забоем начинают с подрезки усту­па (вруба). Так как эта операция является наименее произво­дительной, то высота вруба, а следовательно, и его объем долж­ны быть минимальными. Смыв обрушенного грунта начинают в зоне, ближайшей к пульпосточной канаве. Не следует резко перебрасывать струю гидромонитора с одного участка на дру­гой, так как это нарушает равномерное поступление пульпы в зумпф и вызывает заиливание грунта в канаве.

V.35. Способы размыва грунта гидромони­тором

А — встречным забоем (снизу вверх); б, в —- попутным забоем (сверхну вниз); 1 — гидромонитор; 2 — канава для отвода! пульпы; 3, 4 — последовательность разра­ботки забоя

V.36. Схема работы земснаряда

А — разработка подводного забоя; б — схема передвижки землесосного снаряда, папильонированием

ГИДРОМЕХАНИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА ГРУНТА

ГИДРОМЕХАНИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА ГРУНТА

V.37. Схемы возведения насыпи методом намыва

ГИДРОМЕХАНИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА ГРУНТА

В — способами соответственно эстакадным, безэстакадным и комплексным — J — водовы — пускная труба; 2 — грунтовые валы; 3 — дренажный колодец. 4 — магистральный пульпо­провод; 5 —выпускной патрубок; 6 — бульдозер

Для снижения стоимости разработки и обеспечения заданно­го ритма работы машин производительность земснаряда по’ откачке пульпы из зумпфа должна соответствовать производи­тельности гидромониторов, работающих в забое. Для регулиро­вания режима работы земснарядов разработаны автоматические системы с применением радиоактивных плотномеров, контроли­рующих плотность пульпы, идущей по трубопроводу, и регули­рующих скорость размыва грунта в забое.

В подводных забоях грунт разрабатывают плавучими земсна­рядами, представляющими собой баржу со смонтированным на ней земснарядом. Территорию, подлежащую разработке, разби­вают в натуре с помощью плавучих буйков или бакенов, имею­щих источники света в ночное время. Грунт со дна водоема вса­сывается трубой земснаряда, подвешенной к специальной стре­ле, соединенной с мачтой, установленной на барже. При разра­ботке плотных грунтов трубу земснаряда снабжают специальной вращающейся рыхлительной головкой (рис. V.36,а). Земснаряд может быть соединен с магистральным пульпопроводом, про­ложенным по берегу, с помощью плавучего пульпопровода, смон­тированного на плашкоутах, что позволяет ему передвигаться по забою вслед за движением земснаряда. Земснаряд для переста­новки подтягивают лебедками, находящимися на барже, к зара­нее установленным якорям или сваям. Расположение четырех якорей по углам разрабатываемого участка позволяет переме­щать земснаряд по всей его площади (рис. V.36,6). Разработ­ку начинают с заглубления всасывающей трубы с наконечни­ком (или рыхлителем) на глубину снимаемого за одну проход­ку слоя. Затем начальную воронку расширяют путем периоди­ческого отвода земснаряда назад и в стороны, не допуская при этом прекращения контакта всасывающей части с разрабатывае­мым грунтом.

Насыпи из пульпы намывают слоями по 20…25 см. Возводи­мую насыпь разбивают в плане на карты-захватки, на которых поочередно выполняют намыв грунта и подготовительные рабо­ты к намыву следующего слоя. По контуру очередной карты бульдозером возводят земляной вал на высоту намываемого слоя •пульпы и наращивают установленный ранее в пределах карты водосборный (дренажный) колодец с выпускаемой трубой.

При эстакадном способе подачи пульпы (рис. V.37,а) магист­ральный пульпопровод на участке намыва размещают на эста­каде, превышающей по высоте возводимую насыпь, и выдают из него пульпу поочередно на карты намыва. При безэстакадном способе (рис. V.37,6) магистральный пульпопровод укладывают вдоль основания возводимой насыпи (с одной или двух сторон в зависимости от ее размеров и местных условий рельефа). Через каждые 20…30 м на трубопроводе устанавливают специ­альные выпускные патрубки, через которые пульпа поступает на карту намыва. При первом способе возведение эстакады — отно­сительно дорогая и трудоемкая работа, но в дальнейшем допол­нительные работы сводятся к минимуму, а сам процесс намыва значительно ускоряется. При втором способе стоимость и тру­доемкость начальной прокладки трубопровода незначительны, но в дальнейшем приходится периодически наращивать и пере­монтировать выпускные патрубки, что сдерживает процесс на­мыва.

При намыве насыпей из хорошо дренирующих грунтов приме­няют комплексный способ, в котором сочетаются гидромеханичес­кий способ и работа бульдозеров (рис. V.37,e). На очередной карте пульпу выпускают из патрубков, расположенных на не­высоких коротких эстакадах. В результате образуются песчаные кучи, между которыми должен быть обеспечен свободный сток осветленной воды. В это время на другой карте перемещают грунт и послойно укладывают его бульдозером в насыпь.

Возведение насыпей методом намыва обеспечивает значитель­ную’ плотность грунта, в связи с чем к искусственному уплотне­нию грунта в этих случаях не прибегают, а придают насыпи небольшой (1,5,%’ при суглинистых и супесчаных и 0,75% при песчаных грунтах) запас высоты на последующую усадку.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *