ТТК. Разработка грунта гидромонитором

     
     ТИПОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА

Разработка грунта гидромонитором

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Типовая технологическая карта (ТТК) составлена на разработку грунта гидромонитором.

ТТК предназначена для ознакомления рабочих и инженерно-технических работников с правилами производства работ, а также с целью использования при разработке проектов производства работ, проектов организации строительства, другой организационно-технологической документации.

2. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

При гидромониторной разработке (рис.1, а) грунт размывается струей воды, выбрасываемой под большим напором из гидромонитора 1. Размытый гидромонитором грунт вместе с водой в виде пульпы стекает в специальное углубление (зумпф) 2, откуда забирается центробежным грунтовым насосом - землесосом 3, специально приспособленным для перекачки воды с грунтом и камнями, размер которых (в зависимости от размеров и мощности землесоса) достигает 100…200 и даже 300 мм. Землесос нагнетает пульпу в трубопровод - пульповод 4 и перемещает ее к месту укладки. После дренажа воды оставшийся в зоне, ограниченной обвалованием 5, грунт образует тело земляного сооружения 6 или штабель песка, гравия, песчано-гравийной смеси для последующего использования как строительного материала. При организации гидромониторных работ стремятся максимально использовать рельеф местности, который позволяет в отдельных случаях транспортировать пульпу к месту укладки самотеком по желобам или канавам, упрощая этим состав оборудования.

При механогидравлическом способе, применяемом в условиях трудноразмываемых грунтов, предварительная разработка, т.е. отделение грунта от забоя, выполняется бульдозером или экскаватором, а затем грунт размывается гидромонитором и землесосом подается в систему. Плавучие землесосные снаряды (земснаряды) являются наиболее производительными средствами гидромеханизации, получившими большое применение для разработки грунта путем всасывания его вместе с водой, транспортировки его и укладки в земляное сооружение. Если всасывание грунта происходит с одновременным механическим рыхлением под водой, то такой способ называется рефулерным. Производительность современных земснарядов достигает 12000 м/ч пульпы или примерно 1200…1500 м/ч грунта.

Рис.1. Схема разработки грунта гидромонитором (а); гидромонитор (б)

Гидромониторы. При гидромониторной разработке разрушение грунта происходит в результате сложного процесса, сочетающего в себе: гидродинамическое воздействие кинетической энергии струи и гидростатическое разрушение грунта совместно с физическим воздействием (смачиванием, растворением и т.д.), а также за счет повышенного давления в порах и трещинах. Вода к гидромонитору подается центробежными насосами. Давление струи в гидромониторе составляет 80360 Н/см; скорость движения воды достигается 150 м/с. Для размыва 1 м грунта требуется 3,15 м воды; меньшее значение соответствует мелкозернистым песчаным грунтам.

Основными частями гидромонитора (рис.1, б) являются: нижнее колено 3, установленное на салазках 10, верхнее колено 2, имеющее возможность вращаться на 360° относительно нижнего, и ствол 1 с насадкой 6. Ствол присоединен к верхнему колену через шарнир 5, что позволяет с помощью гидроцилиндра 4 изменять положение ствола относительно верхнего колена в вертикальной плоскости на угол до 90°. Для поворота ствола гидромонитора в горизонтальной плоскости на угол до 120° служит гидроцилиндр 7.

Расстояние от гидромонитора до размываемого грунта по условиям техники безопасности должно быть не менее высоты забоя.

Для управления мощными гидромониторами применяются поворотные наконечники-дефлекторы. Наличие шарового шарнира и ручки управления позволяет повернуть дефлектор. При этом ствол гидромонитора поворачивается силой реакции воздействия струи на стенку ствола. Управление гидроцилиндрами дистанционное, что позволяет увеличить эффективность разработки грунта за счет установки гидромонитора вблизи размываемой стенки забоя. Гидромониторная установка соединена с пультом управления 8 напорными рукавами 9 длиной до 35 м.

Пульт дистанционного управления рассчитан на два гидромонитора. С его помощью управляют подъемом и поворотом стволов обоих гидромониторов, входящих в комплект установки. Он состоит из масляного бака, лопастного насоса, пластинчатого фильтра, предохранительного клапана, двух дросселей, манометра и четырех кранов управления (для двух гидромониторов).

При увеличении высоты забоя удельный расход воды уменьшается, но вместе с тем увеличивается необходимый напор.

Для обеспечения работы гидромониторов применяются центробежные насосы. Обычно в гидромеханизации применяются несамовсасывающие центробежные насосы, поэтому перед началом работы всасывающий шланг и корпус насоса должны заливаться водой, которая вытеснит находящийся в них воздух.

3. ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ

Гидромониторный способ разработки грунтов следует применять во всех грунтах, кроме скальных и жирных глин, при устройстве выемок различного назначения (котлованов, каналов, т.п.), при разработке необводненных карьеров для намыва насыпей и при производстве вскрышных работ.

Грунт можно разрабатывать гидромониторами двумя способами:

а) встречным забоем (рисунок 2);

б) попутным забоем (рисунок 2).

Рис.2. Способы размыва грунта гидромонитором:

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

Выбор способа определяется расчетом экономической эффективности. При несвязных грунтах рекомендуется использовать способ попутного забоя.

В зависимости от мощности разрабатываемой толщи грунта и его геологического строения, разработку гидромониторами следует осуществлять одним или несколькими уступами. Наибольшая высота уступа выбирается с учетом обеспечения безопасности производства работ и не должна превышать 20 м.

Уступы делятся на блоки. Блоки делятся на участки. Участки разрабатываются с одной стоянки передвижной гидромониторно-землесосной установкой. Длина участка верхних уступов не ограничивается. Разработку верхних уступов целесообразно вести участками максимальной длины. Получающийся при этом недомыв грунта должен убираться при разработке нижележащего уступа. Разработку нижнего уступа следует предусматривать участками небольшой длины, при которой обеспечивается минимальный недомыв.