Опубликовано: 30 Август 2017 03:35:27

Фото для: "Транспортирование гидромассы"

Транспортирование гидромассы

Смесь грунта с водой называется гидромассой или пульпой. Гидромасса стекает по забою и канавам к сборному лотку, по которому направляется на отвал. Для возможности движения гидромассы в забое гидромонитором промывают неглубокое земляное русло, которое все время поддерживается в состоянии, пригодном для стока; если эго русло засоряется, вновь промывают его. Русло в забое постепенно переходит в магистральную канаву, а затем в деревянный лоток.

По способу отвода гидромассы от забоя различают два способа ведения работ — «попутным забоем» и «встречным забоем».

Рис. 204. Схемы организации разработки грунта гидромониторами.

При работе попутным забоем (рис. 204, а) струи гидромониторов направлены под острым углом к стенке забоя, причем поток гидромассы, отходящей от каждого гидромонитора, подталкивается его же струей, проходит мимо следующего за ним по забою гидромонитора, соединяясь 1 с отходящим от него потоком гидромассы, и т. д. Поток гидромассы от монитора к монитору становится все более и более мощным, что облегчает транспортирование.

1 На размыв требуется количество воды, с избытком покрывающее и потребности транспорта, поэтому дополнительный расход на транспорт отсутствует.

При работе встречным забоем (рис. 204, б) направление потока гидромассы, отходящей от забоя, противоположно направлению струи гидромонитора. Струя гидромонитора, направленная перпендикулярно к поверхности забоя, образует внизу «водяную подушку» — слой воды, не успевающей отойти от забоя и попадающей под удар последующих струй гидромонитора. Для устранения этого снижающего эффект размыва явления струю гидромонитора следует направлять не перпендикулярно, а под острым углом к стенке забоя (монитор 4 на схеме 204, б).

На практике почти исключительно применяется встречный забой как более легко осуществимый. Однако при разработке грунтов со включением камней и гальки, транспорт которых от забоя без подталкивания струей гидромонитора затруднителен, применение работы попутным забоем иногда бывает необходимо.

Дно забоя, канавы и лотки должны иметь уклон, обеспечивающий скорости, необходимые для движения гидромассы данного состава.

Расчетная скорость, а следовательно и уклон канав и лотков, который необходимо назначить для данных условий, зависят от ряда факторов, к числу которых относятся:
а) Консистенция (густота) гидромассы. Чем больше густота, чем больше землистых частиц в воде, тем больше трение их о дно и стенки лотка и канавы. Следовательно, при более густой гидромассе следует давать канаве или лотку и больший уклон, чтобы создать необходимую скорость.

б) Расход гидромассы. Чем больше ее поток, тем меньше потери на трение. Следовательно, мощный поток требует меньшего уклона канавы или лотка.

в) Крупность частиц грунта. Чтобы уменьшить трение, необходимо перемещать грунт во взвешенном состоянии, другими словами, грунт не должен оседать на дно лотка и не должен перекатываться по дну. Чтобы не было оседания, гидромасса должна иметь определенную скорость; при этом, чем крупнее частицы грунта, там значительнее должна быть скорость и больший уклон лотка. Грунты с крупными частицами требуют более крутых уклонов, чем грунты с мелкими частицами.

г) Материал лотка. Трение в деревянном лотке значительнее, чем в железном. Лоток в земляной канаве создает большее сопротивление движению гидромассы, чем в деревянном лотке; поэтому для канав требуются большие уклоны, чем для лотков.

д) Сосредоточенность потока. Чем больше поверхность трения гидромассы о дно и стенки канавы или лотка, тем меньшие полу¬чаются скорости потока при одном и том же уклоне. Поэтому следует подбирать такое сечение канавы или лотка, чтобы при одной и той же площади этого сечения периметр его был наименьшим. Мелких и широких потоков следует избегать. При невыгодно подобранных сечениях канаве или лотку необходимо придавать больший уклон, чтобы сохранить определенную скорость.

Уклоны лотков и канав, применяемые обычно для различных грунтов, сведены в табл. 78.

Таблица. 78. Уклоны лотков и канав для гидротранспорта различных грунтов.

Лотки, транспортирующие гидромассу, делаются деревянными или железными. Доски стенок и дна деревянного лотка соединяются между собой в шпунт или с прифуговкой кромок. Щели между досками конопатятся. Обвязки из брусков, которые скрепляют доски стенок и дна лотка, ставятся на расстоянии 0,7—1,0 м друг от друга. Для уменьшения течи и предохранения досок от истирания на дно лотка иногда нашивается второй слой досок толщиной 2,5—5,0 см. Истирание лотков зависит от количества гидромассы, крупности и формы взвешенных частиц и скорости движения пo лотку. Для суглинков и мелких песков истирание досок на толщину 2,5 см происходит после пропуска по лотку 70—100 тыс. м3 грунта. При проходе остроугольных частиц гравия, щебня и крупного кварцевого песка истирание происходит значительно (в несколько раз) быстрее, так что применение деревянных лотков в этих случаях становится невыгодным и переходят к железным лоткам (см. ниже) или даже — в особых случаях — к лоткам из специальных сортов стали, мало поддающихся истиранию. Иногда для увеличения сопротивляемости истиранию дно лотков выстилается торцовыми деревянными шашками, являющимися более устойчивым материалом, чем доски. Такое покрытие легко ремонтируется.

Железные лотки делаются сварными из листового металла. В Америке применяются также штампованные железные лотки, изготовленные холодной прессовкой. Отдельные звенья при соединении вдвигаются друг в друга.

До укладки лотков, проходящих в траншее, следует придать дну траншеи соответствующий уклон, после чего лотки укладываются на деревянных подкладках. Если можно ожидать осадки грунта, лотки укладываются на опорах из двух коротких сваек с насадкой. Течь в лотках должна устраняться немедленно во избежание размыва дна отвальной траншеи, осадки и обвала грунта и нарушения нормального уклона. Выше поверхности земли лотки укладываются на козлах. При большой высоте расположения лотков укладка лотка ведется по эстакаде. При этом для рабочих вдоль лотка укладывается дощатый проход, огражденный перилами. При пересечении лотком котловин и оврагов эстакады иногда достигают значительной высоты (до 20 м и выше). Если по условиям местности нельзя обеспечить лоткам надлежащий уклон, гидромасса подгоняется в них струями воды. Эти струи подаются в лоток или из ответвлений специального трубопровода или специальным гидромонитором, называемым толкачом или бустером». Непосредственно вблизи забоя такая подгонка гидромассы производится тем же гидромонитором, который ведет размыв грунта.

Большие затруднения в работе создает закупорка лотков и каналов грунтом. Такая закупорка происходит: 1) из-за осаждения частиц грунта при недостаточной скорости потока; 2) на крутых поворотах; 3) в случае движения слишком густой для данного уклона гидромассы; 4) при заклинивании отдельных крупных камней.

Закупорка лотка происходит постепенно и вызывает сначала повышение уровня гидромассы в лотке, а затем и переливание ее через края лотка. Если не удается быстро ликвидировать пробку, возможна забивка лотка грунтом на большом протяжении от места закупорки вверх по течению потока. Для предупреждения засорений рекомендуется увеличивать уклон лотков и радиус поворотов, а если это невозможно, давать в лоток дополнительную воду и также удалять попадающие в лоток камни (это делают специально выделенные для наблюдения за лотками рабочие). Не следует, однако без крайней необходимости уменьшать густоту гидромассы, так как это ведет к снижению производительности и увеличению стоимости работ. За состоянием лотков наблюдают упомянутые выше рабочие, которые прочищают лотки по мере надобности и дают сигнал прекращения подачи воды при авариях.

Уклон дна забоя и лотков определяет предельные отметки, до которых грунт может быть разработан гидромониторами. Представим себе в разрезе забой (рис. 205), в котором задано разработать грунт до уровня ас. По условиям транспортировки грунта необходимо обеспечить уклон по дну забоя по линии Ьс. Следовательно, объем, заключенный внутри треугольника аbс, не может быть разработан гидромониторами и должен разрабатываться каким-либо другим способом. Недобор может разрабатываться экскаваторами, скреперами вручную и грабарской возкой. При этом существующие лотки могут быть использованы для гидротранспорта подвозимого к ним грунта (стр. 144).

Рис. 205. Недомыв грунта при гидромеханической разработке.

Земляные работы. Под редакцией Н. Д. АВЕРИНА