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.
В
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
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.
О
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
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
Сегодня весьма востребованы такие работы, посредством которых осуществляется извлечение земли или же грунта из водохранилищ, а также водоемов. Такие мероприятия необходимы, когда производится их углубление. В данном случае выполнение работ невозможно без использования специальной техники. Речь идет о таких машинах, как земснаряды.
Машина, посредством которой осуществляются подобные работы, имеет полное название - землечерпательный снаряд. Такой агрегат, находясь на воде, осуществляет забор грунта непосредственно со дна водоема. основаны на оснащении агрегата следующими основными узлами:
Корпус-катамаран;
- грунтозаборная рама;
- система технического водоснабжения;
- пульпопровод;
- устройство рамоподъемное;
- всасывающий трубопровод;
- лебедки папильонажные;
Напорный трубопровод;
- рубка багермейстера;
- комплект энергетического оборудования;
- дизель-генераторная установка под надстройкой.
Устройство и принцип работы земснаряда
в некотором роде схожи с устройством и принципом работы экскаватора, оснащенного приводом гидравлического типа. 
Обратим внимание на то, как работает земснаряд.
Специальный ковш насосного типа осуществляет забор грунта со дна водоема или водохранилища. Все время, которое грунт находится непосредственно в емкости ковша, проходит процесс тщательного его измельчения. Данный процесс производится посредством специальных измельчительных ножей, которые размещены непосредственно у входа в насос. Благодаря такому измельчению становится возможным предотвратить засор насоса, что в свою очередь увеличивает срок эксплуатации агрегата. Также в конструкции земснаряда присутствуют специальные грабли, посредством которых осуществляется отделение всей приставшей к грунту растительности. Такое мероприятие позволяет предупредить попадание ненужных частиц (мусора) в жерло насоса.
Устройство и принцип работы земснаряда практически одинаковы для всех модификаций данной техники. Стоит отметить и то, что сегодня достаточно часто встречаются такие модели земснарядов, которые выполнены особым образом. Именно за счет своеобразности таких агрегатов становится возможным осуществить не только забор грунта со дна водоема или водохранилища, но и практически сразу же вывезти весь выкачанный мусор, а также отходы в те места, где будет осуществляться их утилизация. Такой подход к работе весьма положительно сказывается на окружающей среде.
Основным грунтом, который подвергается обработке земснарядом, является гравий и песок. Такие виды грунта – сыпучие, имеют такую структуру, в которой практически не попадаются крупные фракции.
Что касается исполнения земснаряда, то оно может быть представлено двумя модификациями. Первая представлена машинами, работающими на электричестве. Вторая – агрегатами, работающими от дизельно-электрического привода. В паре с насосом работает шланг (пульпопровод). Он может быть выполнен из стального материала, а также быть резиново-матерчатым. Для повышения удобства использования сегодня такие шланги в процессе производства снабжают несколькими секциями.
Любое озеро искусственного или естественного происхождения выполняет свои функции и может с успехом применяться для купания, полива или выращивания рыбы. Да и эстетического удовольствия еще никто не отменял. Водоем функционирует нормально, пока наполняющая его вода остается чистой. Если она загрязнена, то в жаркую погоду становится благотворной средой для вредоносных грибков, бактерий и водорослей.
После этого отдых у такого водоема становится невозможным из-за плохого запаха и наличия летающих насекомых . И пруд превращается в головную боль своего хозяина. Чтобы этого не произошло, необходимо вовремя следить за состоянием водоема и проводить его очистку от ила и других механических загрязнений в виде опавшей листвы и мусора. С какой периодичностью это нужно делать? Небольшие пруды и озера, расположенные на приусадебных участках, рекомендуется чистить один раз в три – пять лет.
Чем больше объем водоема, тем быстрее он восстанавливает свою самостоятельноМетоды очистки водоемов
Существует несколько распространенных методик. Если имеется возможность, то можно выкачать воду и убрать все вручную или с использованием специальной техники (экскаваторы, трактора и так далее). Но хозяева частных прудов и озер не хотят проводить таких масштабных работ. Тогда на помощь им приходит мини-земснаряд, который хорошо справляется с подобными функциями. Можно приобрести это оборудование в личное пользование или взять в аренду, благо сейчас большое количество фирм предоставляет подобные услуги.
Что можно сделать при помощи мини-земснаряда
Преимуществом этого оборудования является то, что он может легко применяться на таких водоемах, где доступ крупногабаритной техники невозможен. Благодаря своим малым габаритам и неплохой производительности он может применяться на прудах и озерах площадью до нескольких гектар или на реках для работ на определенном участке.
С его помощью можно осуществлять следующие действия:
- восстанавливать заброшенные пляжи и создавать новые места для купания;
- углублять и очищать небольшие озера, пруду, реки и каналы;
- вымывать камыш и строить дамбы с насыпями.
Полностью удалить водную растительность земснарядом нельзя, как, в принципе, и промышленным оборудованием, однако размыть грунт, где находится корневая система, вполне по силам. После этого нужно просто собрать все водоросли механическим методом или вручную.
Принцип работы мини-земснаряда
Поплавковое средство выполняет функцию платформы, где располагается все оборудование. Механизм забора грунта с разрыхлителем земли оснащен лопастями различного типа. В них имеются специальные отверстия, через которые поступает воздух и смешивается с поднятым грунтом. После этого грунтосос забирает посредством пульпопровода ил и песок и подает их в необходимое место.
Все манипуляции этим оборудованием проводятся с плавающей платформыВ зависимости от типа и фирмы-изготовителя существует большое количество разновидностей мини-земснарядов. Наибольшей популярностью в России пользуются три вида этого оборудования.
Мини-земснаряд «Краб»
Это очень компактная модель, которая имеет небольшие размеры. В сложенном состоянии ее легко можно перевезти в кузове обыкновенной «Газели». Изготавливается это оборудование в Вологде и стоит около 200 тысяч рублей. Производительность от 15 до 30 кубометров.
Мини-земснаряд «Пескарь»
Этот агрегат выпускается в Ярославле. Больше подходит для промышленных работ, так как имеет понтонную основу. Масса земснаряда 1,5 тонны, и для его транспортировки нужно специальное оборудование. Чаще всего «Пескарь» применяется на тех водоемах, где у него имеется своя стоянка. Производительность до 200 кубометров. Стоимость – 700–800 тысяч рублей.
Мини-земснаряд «Пиранья»
Этот тип оборудования был изготовлен в Америке. Впервые его стали использовать жители прибрежных сел и деревень, чтобы избавляться
от ила и песка, который намывается течением. Основой земснаряда является катамаран, на котором установлено все оборудование. Оснащается он бензиновым двигателем для передвижения по водоему. «Пиранья» является идеальным вариантом для хозяев небольших прудов и озер, и очистить площадь возле пирса или намыть маленький пляж можно за несколько часов работы. Производительность 15–30 кубометров песка и ила в час. Стоимость –600 тысяч рублей.
Кроме этих существует еще большое число других разновидностей, и описать их все займет продолжительное время. Принцип действия у них схожий, а комплектация и мощность может значительно отличаться.
Одно из самых тяжелых видов загрязнения почв – загрязнение тяжелыми металлами. По ссылке вам будет доступна полная информация по данной проблеме.
Аренда или приобретение земснаряда?
Теперь давайте определимся с тем, что выгоднее: купить земснаряд в постоянное пользование или воспользоваться услугами по его аренде.
Мини-земснаряд — устройство для очистки небольших водоемов. Используя земснаряд можно:
- Восстанавливать заброшенные пляжи и создавать новые места для купания;
- Углубить имеющийся водоем;
- Провести очистку небольшие озера, пруду, реки и каналы;
- Вымывать камыш;
- Построить дамбы с насыпями.
Имея малые размеры и хорошую производительность, мини-земснаряд способен работать в таких водоемах, где доступ крупногабаритной техники невозможен. Например, на прудах и озерах площадью до нескольких гектар или на реках для работ на определенном участке. Однако, полностью удалить водную растительность земснарядом нельзя, как, в принципе, как и промышленным оборудованием, однако размыть грунт, где находится корневая система, вполне по силам. После этого просто необходимо произвести сбор всех водорослей механическим методом или вручную.
Принцип работы мини-земснаряда типа грунтосос.
Платформа наполненная воздухом(поплавковое средство) свободно передвигает механизм забора грунта по воде. Земснаряд имеет вытянутое гибкое дуло с различными типами лопастей(зависит от грунта). Лопасти используются для разрыхления грунта и корневой системы растений(к примеру камыш). Всасываемая грунтосодержащая смесь(пульпа) транспортируется по пульпопроводу на берег.
Принцип работы многочерпакового земснаряда
Многочерпаковый земснаряд представляет из себя судно с механизмом, удерживающим и приводящим в движение замкнутую цепь звеньев с размещенными на них ковшами. При вращении приводного механизма, звенья с ковшами поднимаются на поверхность, унося с собой часть грунта со дна. В самом верхнем положении ковш переворачивается, подавая грунт на специальный отводной лоток или конвейер, ведущий на грунтоотвозную баржу. После этого процесс повторяется. Вместимость таких ковшей варьируется от 0,05 до 1 кубических метров, и зависит от типа разрабатываемого грунта, мощности привода, глубины забора и размеров самого судна. Глубина разработки многочерпакового земснаряда редко превышает 20 метров, в связи с большим весом грунтозаборного механизма.
Принцип работы штангового земснаряда
Штанговый (одноковшовый) земснаряд, по сути, является гидравлическим экскаватором, находящимся на понтоне. Подобная плавучая установка широко используется при проведении дноуглубительных работ на мелководье. Главной особенностью такого механизма является его универсальность: экскаватор может выполнять дноуглубительные работы, уплотнять насыпной грунт ковшом, перемещаться способом отталкивания и подтягивания ковшом, поднимать и опускать закольные сваи.
Принцип работы грейферного земснаряда
Грейферный земснаряд обычно создается на базе универсальной единицы технического флота — плавкране. Главный рабочий инструмент такого земснаряда – грейфер, или механизм, состоящий из двух ковшей. Грейфер крепится к крановой стреле посредством стальных тросов. Грейферные земснаряды могут выполнять дноуглубительные работы, но, как правило, используются для добычи нерудных материалов с большой глубины. Песок или опгс, после подъема над поверхностью воды, подается грейфером на баржу. Причем существуют совмещенные варианты исполнения – грейферная установка с грунтоприёмным отсеком. Подобное судно способно самостоятельно загрузиться посреди водоема, подойти к берегу и разгрузиться.
Землесосные установки предназначаются для всасывания грунта со дна водоема (иногда с предварительным рыхлением) и перемещения его по пульповоду к месту укладки или для транспортирования грунта от места разработки к месту укладки. Они применяются при сооружении каналов, углублении и очистке каналов, отстойников, рек, озер, морей, водохранилищ; для добычи строительных материалов из-под воды (песок, гравий); для намыва плотин и дамб.
Разработка грунта землесосной установкой основана на размывающей и влекущей способности воды. Центробежный насос 3 (рис. 178) создает поток воды, который отделяет от дна водоема частицы грунта. Через грунтоприемник 1 он увлекается во всасывающий трубопровод 2, заполняет корпус насоса и рабочим колесом выбрасывается в нагнетательный и транспортирующий трубопроводы 5 и 6, по которым транспортируется к месту укладки. Транспортирующий трубопровод (пульпопровод) 6 в пределах водоема укладывают на понтонах 7. Центробежный насос приводится во вращение от двигателя 4.
Непрерывное всасывание грунта обеспечивается постоянным расположением грунтоприемника в непосредственной близости от разрабатываемого грунта. Для этого грунтоприемник передвигают поперек и вдоль снимаемого пласта и изменяют угол наклона всасывающего трубопровода в вертикальной плоскости. Сваи 8 управления перемещением землесосной установки поднимаются лебедками.
При разработке связных грунтов у грунтоприемника устанавливают механический рыхлитель 9, который ножами отделяет частицы грунта от массива, а поток воды, создаваемый центробежным насосом, захваты-вает их и засасывает во взвешенном состоянии во всасывающий трубопровод.
Центробежный насос, устанавливаемый на землесосных установках, называют землесосом.
Рис. 178. Схема работы землесосной установки
:
1 - грунтоприемник; 2 - всасывающий трубопровод; 3
- центробежный насос; 4
- двигатель; 5
- нагнетательный трубопровод; 6
- транспортирующий трубопровод;
7 - понтоны; 8
- сваи; 9
- механический рыхлитель.
Землесос (рис. 179) отличается от обычных водяных центробежных касосов только тем, что корпус 1 и рабочее колесо 2 рассчитаны на пропуск воды с грунтом, имеющим крупные каменистые включения, и изготовляются из износостойких материалов. Рабочее колесо (одностороннего всасывания) посажено консольно на вал 3, опирающийся на подшипниковую опору 4 и соединенный непосредственно с валом электродвигателя эластичной муфтой, или через редуктор и фрикционную
Рис. 179. Землесос
:
1 - корпус; 2 - рабочее колесо; 3 - вал; 4 - опора; 5 - напорный патрубок; 6- всасывающий патрубок.
муфту включения с двигателем внутреннего сгорания. От осевого смещения вал с рабочим колесом удерживается упорным подшипником, установленным сзади подшипниковой опоры. Ступица рабочего колеса расположена в сальниковой коробке, которая предохраняет от попадания на нее абразивных частиц. Для защиты сальникового уплотнения от пульпы между корпусом и рабочим колесом со стороны вала под давлением подается чистая вода. Очистку и проверку состояния корпуса и рабочего колеса проводят через люки в корпусе. Всасывающий патрубок 6 крепится к передней крышке. Для отсоса воздуха при запуске землесоса в верхней части корпуса имеется отверстие, к которому присоединяется вакуумнасос.
Рабочее колесо имеет от 3 до 6 лопастей, идущих по спирали от центра к наружному диаметру между двумя торцовыми дисками. При вращении рабочего колеса у всасывающего патрубка образуется разрежение, и пульпа засасывается в пространство между лопастями, откуда ими выталкивается в напорный патрубок 5 землесоса и далее в трубопровод.
Землесосные установки делятся на сухопутные и плавучие.
Сухопутные установки изготовляют: стационарные и передвижные на железнодорожном, гусеничном, шагающем и колесном ходу; плавучие - на понтонах.
Стационарные землесосные установки применяют при объемах работ, которые могут быть выполнены с одной стоянки, и для транспортирования грунта, разрабатываемого другими машинами.
Передвижные землесосные установки применяют при работах, когда по условиям местности и объему работ разработка грунта или транспортирование с одной стоянки не может быть обеспечено и требуется перемещение установки по направлению к забою.
Землесосные установки, предназначенные только для транспортирования грунта, выполняются с неподвижной всасывающей частью во время работы.
На гидромелиоративных работах наибольшее применение находят плавучие землесосные установки - земснаряды. По конструктивному признаку их можно разделить на две группы:
-земснаряды для мелиоративных и дноуглубительных работ, приспособленные для работы на каналах, реках, озерах и в портах. Эти земснаряды имеют свою силовую дизельную или дизель-электрическую установку и приспособлены к работам при быстром течении воды и больших волнах;
Земснаряды для строительных целей и добычи полезных ископаемых с приводом механизмов электродвигателями, питающимися электроэнергией от стационарной или передвижной электростанции. Применяют эти установки при сооружении крупных каналов, котлованов, очистке отстойников и голов каналов, намыве плотин и дамб, для добычи песка и гравия из-под воды и на вскрышных работах.
Для очистки от наносов каналов, прудов, водоемов, углубления дна малых рек, подводящих каналов насосных станций, строительства оросительных и осушительных каналов, рытья котлованов для мелиоративных сооружений и других подобных работ применяют дизельные и дизель-электрические малогабаритные земснаряды. Их можно разделить на земснаряды для работы на каналах и в выемках с шириной по дну свыше 2,5 мпроизводительностью 20-35 м3/ч и свыше 5 м производительностью 60-100 м3/ч.
Земснаряды первой группы (рис. 180) изготовляются с комбинированным устройством для разработки и транспортирования грунта. Корпус 3 металлический, плоскодонный, с прямоугольными обводами. В машинном помещении 6 в передней части установлены землесос и генератор, а в задней - двигатель внутреннего сгорания.
Рис. 180. Малогабаритная плавучая землесосная установка
:
1-роторный рыхлитель; 2 - смесительный бункер; 3 - корпус; 4 - канат; 5 - пульт управления; 6 - машинное отделение; 7 - сваи; 8 - навес; 9 - лебедка; 10 - кронштейн.
Рабочие органы - роторный рыхлитель 1 и всасывающая труба, проходящая через смесительный бункер 2, - шарнирно соединены с корпусом и подвешены на полиспасте к кронштейну 10 так, что лебедкой можно их приподнимать и опускать. Пульт управления 5 с контрольными приборами расположен на палубе в носовой части корпуса, закрытой сверху съемным навесом 8. Рабочие передвижения снаряд совершает при помощи свай 7 и двух канатов 4, закрепленных на папильонажной лебедке 9.
Большинство земснарядов малых габаритов имеет сменное рабочее оборудование - сосун, черпаковое устройство и роторный рыхлитель. Сосуном разрабатывают пески и неплотные супеси; черпаковым устройством- плотные супеси, легкие суглинки; роторным рыхлителем - вязкие илистые грунты, заросшие растительностью. На замену рабочего оборудования
затрачивается 1,5-2 ч.
Земснаряды второй группы (рис. 181) изготовляются с неразборным и с разборным на две части корпусом 10. Рабочие органы - фрезерный рыхлитель 1 и всасывающая труба - укреплены на раме 11, которая пятой шарнирно соединена с корпусом 10, а головкой подвешена на полиспасте. Рыхлитель вращается двигателем 12, установленным на площадке у пяты рамы. Папильонажные лебедки 2 расположены на палубе носовой части, а лебедки 7 подъема свай - на палубе задней части корпуса. Землесос 3, заливочный насос 4, двигатель внутреннего сгорания 5 и дизель-генератор б размещены в трюме машинного помещения. Сваи 8 направляющими кронштейнами прикреплены к задней части корпуса. Плавучий пульповод 9 соединяется с нагнетательной трубой землесоса гибким шлангом или шаровым соединением.
Земснаряды с электроприводом
(рис. 182), предназначенные для механизации земляных работ на крупных гидротехнических объектах и вскрышных работах, а также для добычи строительных материалов, выпускаются производительностью 100, 300, 500 и 1000 м3/ч, весом от 64 до 650 т. Они имеют принципиально такую же конструкцию, как и малогабаритные дизель-электрические снаряды, но у них нет своего источника электроэнергии (дизель-генератора).
Рис. 181. Земснаряд с дизель-электрическим приводом:
1 -фрезерный рыхлитель- 2 - папильонажная лебедка; 5 -землесос; 4 - заливочный насос; 5 - двигатель внутреннего сгорания; 6 - дизель-генератор; 7 - лебедка подъема свай; 8 - свайный аппарат; 9 - пульповод; 10 - корпус; 11 - рама; 12 - электродвигатель привода рыхлителя.
Рис. 182. Земснаряд с электрическим приводом:
1 - фреза; 2 - канат к якорю; 3 - рама: 4 - корпус; 5 надпалубная надстройка; 6 - землесос; 7 - электродвигатель; 8- сваи; 9 - лебедки; 10 - плавучий пульповод.
Корпус 4 земснаряда разделен на водопроницаемые отсеки. В надпалубной надстройке 5 установлены папильонажные лебедки и пульт управления. Землесос 6, соединенный эластичной муфтой с электродвигателем 7, центробежный насос для залива землесоса и подачи воды в его сальник и вакуум-насос размещены в среднем отсеке трюма корпуса. Сваи 8 поднимаются лебедками 9, расположенными на палубе задней части корпуса. Плавучий пульповод 10 с напорной трубой землесоса соединяется шаровым шарниром. Рама 3 разрыхлителя на двух шарнирах прикреплена в вырезе корпуса и подвешена на полиспасте. Канаты 2 от папильонажных лебедок к якорям идут через направляющие блоки, установленные на раме рыхлителя. Рыхлитель 1 приводится во вращение от электромотора через редуктор. Электрические устройства современных земснарядов очень сложны и состоят из высоковольтного гибкого питающего кабеля для подключения к береговым сетям (укладывается обычно по понтонам плавучего пульповода), пусковой и защитной аппаратуры, трансформаторной подстанции, высоковольтной и низковольтной внутренней сети, системы блокировок и вторичной коммутации и пульта централизованного управления.
На земснарядах с электроприводом применяются фрезерные, роторные
Рис. 183. Схема папильонажа при обычном свайном ходе:
/, // - лебедки; 1-4
- слои грунта.
Рис. 184. Схема папильонажа при роторном свайном ходе :
1-III -положения земснаряда; 1,2 - канаты.
и гидравлические рыхлители. Последние два вида почти не получили распространения. Для рабочих перемещений земснарядов применяются свайные ходы двух типов: две сваи, каждая из которых прикреплена в направляющих к корпусу земснаряда (см. рис. 180), и две сваи, проходящие в направляющих поворотной обоймы (роторный свайный ход), установленный сзади корпуса, так, что она может вращаться относительно вертикальной оси (напорный поворотный свайный ход).
При первом типе свайного хода перемещение земснаряда при разработке грунта выполняется поочередным поворачиванием снаряда вокруг одной из свай (рис. 183). Свая А под действием собственного веса опускается и заглубляется в грунт. Наматывая трос на лебедку / и ослабляя трос лебедки //, поворачивают снаряд вокруг сваи А до положения, изображенного пунктиром. Рабочий орган при этом снимает слой грунта /. Затем свая А поднимается, а свая Б опускается. Наматывая трос на лебедку // и ослабляя трос лебедки /, поворачивают снаряд вокруг сваи Б, снимая слой грунта 2. Повторением таких операций снимают слои, пока не потребуется перекладка якорей. Переложив якоря на новое место таким же путем ведут дальнейшую разработку.
При таком свайном ходе земснаряд, совершая рабочие перемещения, вращается относительно разных осей. В силу этого рабочий орган проходит часть пути по выработанному участку, а часть участка оставляет неразработанным. При разработке тяжелых связных грунтов указанный недостаток снижает производительность.
Роторный свайный ход обеспечивает выработку грунта правильными концентрическими полосами с незначительным перекрытием (рис. 184) за счет того, что свая, на которой происходит поворот, каждый раз закрепляется на оси прорези. Для начала работы земснаряд устанавливают в положение /. В грунт закрепляется свая, установленная направляющей обоймой по оси корпуса снаряда. Наматыванием каната / на барабан лебедки и ослаблением каната 2 земснаряд поворачивается вокруг опущенной сваи до положения //. Затем специальным механизмом направляющая обойма со сваями вращается до тех пор, пока поднятая свая не переместится вперед и не совместится с осью прорези. Одновременно с поворотом поднятой сваи этим же механизмом перемещается землесос вперед в положение ///. Натяжением каната 2 при ослабленном канате / земснаряд вращается относительно вновь опущенной сваи и снимает следующую полосу грунта. Так, поворотом земснаряда относительно поочередно опускаемых свай и перемещением вперед выбирают грунт до перекладки якорей.
Пульпа от земснаряда до берега перекачивается по плавучему трубопроводу - пульповоду, а далее - по трубам, уложенным на грунт или специальные подставки.
Плавучий пульповод - это цепь из понтонов (бочек), шарнирно соединенных между собой, с проложенными по ним трубами. На некоторых понтонах установлены ручные лебедки, с помощью которых пульповод якорями закрепляется от смещения его течением воды и ветром.
Для перекладки якорей в пределах водоема к земснарядам прикрепляют лодку или катер, а для соединения плавучего пульповода с береговым - плавучие краны.
Поплавковые уровнемеры устанавливаются на резервуарах для хранения жидких и сыпучих веществ.