Технология и организация строительства объектов природообустройства
Кроме того, необходимо знать гидравлическую крупность частиц грунта ω, представляющую собой скорость равномерного падения твердой частицы в безграничном пространстве покоящейся жидкости, в данном случае воды. Она зависит от размера, плотности и формы частицы, а также от температуры воды.
Гидравлическая крупность может быть определена по графику В. Н. Гончарова и А. А. Саркисян (рис. 7.
1)*. Для практических расчетов определяют средневзвешенную гидравлическую крупность.
* Меламут Д. Л. Гидромеханизация в мелиоративном и водохозяйственном строительстве — М.: Стройиздат, 1981 **По предложению Б. А. Волнина и И. С. Хоперского
§ 62. РАЗРАБОТКА ГРУНТА
Безнапорный размыв или смыв грунта безнапорной водой. Этот размыв основан на размывающей и влекущей способности потока воды. Его применение возможно в тех случаях, когда имеются условия для смыва грунта под действием стекающего с возвышенных мест потока воды или при увеличении скорости потока воды, протекающего в земляном русле.
Способ применялся в Средней Азии, на строительстве Верхневолжских гидроузлов **, Пальеозерской и Перепадной ГЭС.
Землесосная разработка.Разработка грунта земснарядами наиболее широко применяется в гидротехническом строительстве. Земснарядами называют несамоходные или самоходные суда, специально оборудованные для разработки грунта. Первые применяют на строительстве, а вторые - при дноуглублении. В отличие от дноуглубительных строительные земснаряды не автономны в питании электроэнергией.
На плавучем земснаряде основным агрегатом является грунтовой насос, отличающийся от центробежного насоса тем, что он приспособлен к перекачиванию не чистой воды, а гидросмеси, содержащей отдельные крупные включения размерами до 0,7 диаметра всасывающего патрубка. Остальное оборудование является вспомогательным. При работе грунтового насоса во всасывающей трубе, опущенной под уровень воды, создается разрежение, частицы грунта отрываются от массива и вместе с водой засасываются в грунтовой насос, перекачивающий образовавшуюся гидросмесь к месту укладки грунта. Объем засасываемого грунта зависит от его гранулометрического состава, плотности и связности, формы поперечного сечения устья всасывающей трубы, скорости всасывания, расстояния от устья всасывающей трубы до разрабатываемого грунта и скорости ее перемещения. Излишняя скорость перемещения влечет за собой большой просор грунта. Последний, как правило, не превышает 20 % всего объема разрабатываемого грунта. Эффективность разработки плотных связных грунтов повышается применением рыхлителей различных конструкций (гидравлических, фрезерных, роторных, ковшовых и др.). Обычно земснаряды оборудуют рыхлителями фрезерного типа с ножами. Наиболее эффективны из них фрезы с отвально-направляющими поверхностями отечественной конструкции.
Земснаряды подразделяют на типы и обозначают двумя числами, первое из них соответствует условной производительности по грунту при 10%-ной консистенции гидросмеси, а второе - напору, развиваемому грунтовым насосом, м (150-45; 100-50; 180-60; 350-50 и т. д.), или маркой грунтового насоса, установленного на земснаряде (ГРУ, 20Р-11 и т. д.).
Для разработки обводненных месторождений гравия применяют многочерпаковые земснаряды 300-50 Мч. На таком снаряде типа 300-100 ДШ установлен шлюзовой питатель.
В табл. 7.1 приведена краткая характеристика земснарядов, применяемых в настоящее время*.
* На 1982 г. 222
При разработке грунта земснаряды совершают рабочие перемещения. Под рабочим перемещением снаряда подразумевают его передвижение, обеспечивающее непрерывный контакт фрезы с разрабатываемым грунтом в забое. Рабочие перемещения осуществляют с по мощью тросового, свайно-тросового и бестросово-хоботного устройства. Земснаряды, оборудованные тросовым устройством, совершают рабочие перемещения папильонажным и траншейным способами, а оборудованные свайно-тросовым устройством - веерным способом. В земснарядах с бестросово-хоботным устройством последнее перемещается независимо от корпуса снаряда.
В гидротехническом строительстве наиболее распространено свайно-тросовое рабочее перемещение. Для его осуществления в кормовой части земснаряда в специальных обоймах подвешены две сваи, которые с помощью лебедок могут попеременно подниматься и опускаться (рис. 7.3). Снаряд поворачивают вокруг одной из свай с помощью тяговых тросов (рис. 7.4). На рис. 7.4 свая 1 опущена в грунт, а свая 2 поднята. Лебедка 4 выбирает, а лебедка 3 травит трос и всасывающая труба описывает своим концом дугу АБ, затем цикл повторяется, всасывающая труба описывает в обратную сторону дугу БВ и т. д. При таком перемещении не достигается полного контакта фрезы с грунтом, так как всасывающая труба на некотором участке подошвы забоя не захватывает грунт, образуя огрехи, объем которых достигает 5 % объема разрабатываемого грунта. Этот недостаток исключается при применении напорно -свайного хода.
В результате рабочего перемещения земснаряда образуется прорезь, ширина которой
, где
R - горизонтальное расстояние от сваи до фрезы при данной глубине разработки, м,
α- угол поворота снаряда вокруг сваи, град (обычно 70—80°).
Землесосная разработка может производиться на дне рек или водоемов, а также в обводненных забоях. При этом забой состоит из подводного и надводного уступов. В руслах рек или водоемах земснаряды могут работать при силе ветра до 4 баллов и волнении до 3 баллов.
Земснаряд при разработке грунта периодически подсоединяется в специальных местах с помощью плавучего трубопровода к береговому магистральному трубопроводу Чтобы плавучий трубопровод не сносило на снаряд, последний работает против течения, скорость которого не должна превышать 0,75 м/с.
Рис 7.4 Схема свайного папильонирования
Участок, разрабатываемый земснарядом, разбивается на карты и блоки. Картой называют площадь, разрабатываемую с одного берегового подсоединения, блоком - площадь, разрабатываемую с одного положения берегового магистрального трубопровода (рис 7.5).
В руслах рек и водоемах земснаряд начинает работу сразу. Но если разрабатываемый участок удален от водоисточника, то выполняют входную прорезь, по которой его подают к месту работ. В случае большого удаления участка отрывают пионерный котлован, в котором монтируют земснаряд, и организуют водоснабжение. При этом применяют снаряды со сборным корпусом, например блочный разборный земснаряд 250-60БР, и при дефиците воды оборотное водоснабжение Когда глубина выемки превышает глубину разработки земснаряда, ее выполняют двумя уступами с понижением уровня воды в выемке при разработке нижнего уступа.
В случае разработки котлованов под бетонные гидротехнические сооружения оставляют защитный слой толщиной 0,5-2,0 м, который дорабатывают сухим способом.
Интенсификация землесосной разработки достигается помимо гидравлического и механического разрыхления применением погружных грунтовых насосов, видоизменяющихся рам разрыхлителей и эжекторным грунтозабором. В последнем случае глубина разработки повышается до 30 м.
Скачать реферат