Земснаряд как работает – Земснаряд: принцип работы

Содержание

Земснаряд: принцип работы

Земснарядом называется судно, служащее для разработки грунтов, находящихся под водой. При этом используется метод гидромеханизации, представляющий собой перекачивание особым насосом определенных жидкостей, содержащих частицы грунта (или пульпы). Жидкость идет по пульпопроводу на довольно значительные расстояния.

Информация о принципе работы и устройстве данного оборудования предоставлена ЗАО "Гидромеханизация".

Как работает земснаряд

Принцип работы и устройство земснаряда представляют собой сложную систему, где основным рабочим органом является грунтосос – насосное устройство, имеющее в проточной части высокую устойчивость к абразиву.

Как правило, грунтососы размещены в трюме судна. Это нужно для того, чтобы можно было ось самого насоса опустить ниже отметок уровня воды. Подобным приемом предотвращается появление процесса кавитации, которая существенно уменьшает время нормальной эксплуатации насоса.

При помощи грунтового насоса частицы грунта, соединенные с водой, всасываются со дна. Далее установка перекачивает по трубам частицы на берег или же в шаланду, называемую еще грунтовозной баржой.

Кроме этого, земснаряды оснащены насосами для технического водоснабжения. Основными являются насосы гидрорыхления и эжекции.

Гидравлическое рыхление нужно при выполнении разработки в несвязных грунтах. К такому типу грунтов относятся песчано-гравийные смеси и песок. Водяная струя, подающаяся под высоким напором, врезается в дно водоема. При этом появляются взвешенные частицы из пульпы и воды. Посредством эжекционного насоса воды подается во всасывающую трубу внутри грунтового насоса. Такой процесс уменьшает усилие, необходимое для всасывания смеси с большой глубины. Благодаря работе насосов для технического водоснабжения КПД основного насоса повышается. Это важно для выполнения работ, сроки которых ограничены.

Движение оборудования

Чтобы землесосный снаряд работал нормально, ему нужно передвигаться по водной поверхности. Передвижение по воде возможно при помощи лебедок или особого свайного хода. Есть судна, в которых устройство и принцип работы землеснаряда совмещают в себе два вышеприведенных варианта.

Перемещение грунта

Не менее важным элементом землесосов можно назвать трубопровод, который служит для транспортировки пульпы. За некоторое время до старта работ рассчитываются такие параметры, которые содержат в себе общую длину трубопровода, диаметр всех труб, тонкости в проведении монтажа трубопровода и его использование. В трубах во время работы создается гидростатический напор. Он может оказаться слишком большим для главного насоса. Поэтому необходимо выполнить гидротехнический расчет для всех рабочих элементов земснаряда.

Управление

В судне из рубки багермейстера производится управление непосредственно самим процессом работы землеснаряда. В пульт управления входит множество приборов и датчиков. С пульта багера выполняется управление всеми существующими системами: от запуска землеснаряда до включения в моторном отсеке какой-либо лампочки.

enciklopediya-tehniki.ru

Принцип работы земснаряда - Greenworld.today

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.

 

greenworld.today

Устройство и типы земснарядов

1. Земснаряд - общие понятия

1.1. Земснаряд

(Землесосный снаряд; Землесос; Рефулерный снаряд; Землесосно-рефулерный снаряд)

Плавучая машина для выемки грунта со дна водоемов, действующая по принципу всасывания и оборудованная средствами рабочих перемещений, необходимых для разработки грунта.

1.2. Гидротранспортирование

Транспортирование пульпы по трубам или искусственным руслам. Примечание. Пульпа - смесь воды и грунта или горной породы, получаемая при земляных и горных работах гидравлическим способом.

1.3. Папильонирование

Перемещение земснаряда поперек разрабатываемой выемки при разработке грунта или движение в этом же направлении одного грунтозаборного устройства.

1.4. Тросовое папильонирование

Папильонирование при помощи тросов и якорей.

1.5. Свайно-тросовое папильонирование

Папильонирование с помощью тросов и свай поворотами корпуса земснаряда относительно сваи.

1.6. Папильонажный ход

Перемещение земснаряда из одного крайнего положения в другое поперек выемки.

2. Типы земснарядов

2.1. Мелиоративный земснаряд

Земснаряд для очистки мелиоративных каналов и водоемов, возведения мелиоративных земляных сооружений.

2.2. Строительный земснаряд

Земснаряд для гидротехнических, вскрышных и добычных работ.

2.3. Автономный земснаряд

Земснаряд, оборудованный самостоятельной энергетической установкой.

2.4. Дизельный земснаряд

Автономный земснаряд, грунтовой насос которого приводится в действие непосредственно дизельным двигателем.

2.5. Дизель-электрический земснаряд

Автономный земснаряд, грунтовой насос которого приводится в действие электродвигателем с питанием от дизель-генератора

2.6. Электрический земснаряд

(Электроземлесосный снаряд)

Земснаряд, все рабочие механизмы которого приводятся в действие электродвигателями, получающими питание от береговой или плавучей электростанции.

2.7. Черпаково-землесосный снаряд

Земснаряд, извлекающий грунт из-под воды черпаковым рабочим органом и транспортирующий пульпу грунтовым насосом

2.8. Мини земснаряд

(Малогабаритный земснаряд)

Земснаряд, который может транспортироваться без разборки по железной дороге или автотранспортом.

2.9. Разборный земснаряд

Земснаряд, состоящий из транспортабельных сборных секций.

2.10. Самоходный земснаряд

Земснаряд, имеющий движитель для самостоятельных переходов между удаленными объектами работ.

3. Основные сборочные единицы земснаряда

3.1. Грунтонасосная установка

Установка, состоящая из грунтового насоса, всасывающего и напорного корпусного пульпопроводов и двигателя грунтонасоса с приводом.

3.2. Пульпопровод

(Пульповод; Грунтопровод)

Трубопровод или лоток для транспортирования пульпы.

3.3. Всасывающий пульпопровод

Пульпопровод, по которому пульпа поступает в грунтовой насос.

3.4. Всасывающая труба
(Сосун)

Часть всасывающего пульпопровода, подвижная относительно корпуса земснаряда.

3.5. Наконечник всасывающего пульпопровода
(Наконечник; Наконечник сосуна)

Патрубок специальной формы на нижнем конце всасывающей трубы, способствующий интенсификации грунтозабора.

3.6. Приемное отверстие наконечника
(Зев сосуна)

Отверстие, через которое пульпа поступает в наконечник всасывающей трубы.

3.7. Напорный пульпопровод

Пульпопровод, по которому транспортируется пульпа за счет напора, создаваемого грунтовым насосом.

3.8. Корпусный напорный пульпопровод

(корпусной напорный пульпопровод, корпусной напорный грунтопровод)

Часть напорного пульпопровода, расположенная на корпусе земснаряда.

3.9. Плавучий пульпопровод

Часть напорного пульпопровода, оснащенного поплавками. Ранее использовались металлические пульпопроводы с понтонами, в последнее время редко используются, ввиду их экономической не рентабельности.

3.10. Береговой пульпопровод

Часть напорного пульпопровода, расположенная на суше.

3.11. Звено плавучего пульпопровода
(Звено пульпопровода)

В современных земснарядах уместнее термин: секция пульпопровода. Часть плавучего пульпопровода между смежными шарнирами или рукавами. В последнее время это понятие сходит на нет, т.к. все большую популярность, как в России, так и за рубежом получают гибкие резинотканевые трубопроводы. В настоящее время уместнее говорить о секциях пульпопровода, которые крепятся между собой с помощью фланцевых, либо быстроразъемных соединений.

3.12. Концевой понтон плавучего пульпопровода
(Концевой понтон)

Не применяется на современных земснарядах. Последнее звено плавучего пульпопровода, соединяющееся с береговым пульпопроводом. Так же не применяется в современной гидромеханизации, т.к. при использовании гибких резинотканевых пульпопроводов в нем нет необходимости.

3.13. Шаровое соединение пульпопровода

Не применяется на современных земснарядах. Шарнирное соединение труб пульпопровода не применяется в настоящее время, т.к. в нем нет необходимости при использовании гибких резинотканевых пульпопроводов.

3.14. Рукав пульпопровода

Гибкое соединение труб пульпопровода, чаще всего выполняемое из РТИ.

3.15. Шарнир всасывающего пульпопровода

Может не применяться на современных земснарядах. Поворотное шарнирное соединение всасывающей трубы с неподвижной частью всасывающего пульпопровода. Не применяется при использовании всасывающих резинотканевых пульпопроводах.

3.16. Кормовой шарнир пульпопровода

(Кормовой шарнир)

Шарнир, соединяющий корпусной пульпопровод с плавучим пульпопроводом. 

3.17. Вертикальный шарнир пульпопровода

(Вертикальный шарнир; Гусь)

Может не применяться на современных земснарядах. Шарнир плавучего пульпопровода, имеющий вертикальную ось вращения. В нем нет необходимости при использовании резинотканевых плавучих пульпопроводов.

3.18. Пульпометный насадок

Выходная суженная часть напорного пульпопровода, формирующая струю пульпы

3.19. Грунтозаборное устройство земснаряда.

(Грунтозаборное устройство)

Рабочие органы земснаряда для рыхления и подачи грунта во всасывающую трубу.

3.20. Рыхлитель земснаряда

(Рыхлитель; Разрыхлитель)

Устройство, отделяющее грунт от массива под водой и разрыхляющее его.

3.21. Механический рыхлитель земснаряда

(Механический рыхлитель)

3.22. Фрезерный рыхлитель земснаряда

(Фрезерный рыхлитель)

Механический рыхлитель, рабочим органом которого является фреза.

3.23. Роторный рыхлитель земснаряда

(Роторный рыхлитель)

Механический рыхлитель, состоящий из одного или нескольких роторов с укрепленными на них режущими элементами.

3.24. Роторно-ковшовый рыхлитель земснаряда

(Роторно-ковшовый рыхлитель)

Роторный механический рыхлитель, режущими элементами которого являются кромки ковшей, подающих грунт во всасывающий пульпопровод.

3.25. Цепной рыхлитель земснаряда

(Цепной рыхлитель)

Механический рыхлитель в виде бесконечной цепи с установленными на ее звеньях рыхлителями грунта без ковшей.

3.26. Гидравлический рыхлитель земснаряда

(Гидрорыхлитель)

Рыхлитель, разрушающий грунт напорными или вихревыми струями воды.

3.27. Фрезерно-гидравлический рыхлитель земснаряда

(Фрезерно-гидравлический рыхлитель)

Фрезерный рыхлитель, разрыхляющий грунт с дополнительным гидроразмывом.

3.28. Вибрационный рыхлитель земснаряда
(Вибрационный рыхлитель)

Рыхлитель, разрабатывающий грунт вибрирующим рабочим органом.

3.29. Нож рыхлителя земснаряда

(Нож рыхлителя)

Режущий элемент механического рыхлителя.

3.30. Зуб рыхлителя земснаряда

(Зуб рыхлителя)

Режущий элемент механического рыхлителя для разработки тяжелых грунтов.

3.31. Насадок гидрорыхлителя земснаряда

(Насадок гидрорыхлителя; Сопло гидрорыхлителя)

Выходная суженная часть водовода гидравлического рыхлителя земснаряда, формирующая его струю. Примечание. Под водоводом подразумевается трубопровод для подачи воды от насоса к насадку гидрорыхлителя.

3.32. Механизм свайного хода

Механизм для перемещения корпуса земснаряда относительно сваи.

3.33. Рабочая свая

Свая земснаряда, относительно которой осуществляются его рабочие перемещения — папильонирование и подача.

3.34. Прикольная свая

Свая, фиксирующая земснаряд в выемке при перезаколке рабочей сваи.

3.35. Сваеподъемная лебедка

3.36. Рамоподъемная лебедка земснаряда

(Рамоподъемная лебедка)

Лебедка для подъема и опускания рамы всасывающей трубы пульпопровода.

3.37. Папильонажная лебедка

Лебедка, предназначенная для выбирания или стравливания тросов при папильонировании.

3.38. Становая лебедка земснаряда

(Становая лебедка)

Лебедка, предназначенная для перемещения земснаряда вдоль выемки и его закрепления.

3.39. Рубка управления земснаряда

(Рубка управления; Багермейстерская)

Помещение, в котором расположено рабочее место багермейстера (машинист земснаряда, оператор земснаряда).

3.40. Расходомер пульпы

3.41. Консистометр

(Консистенцемер; Консистомер; Плотномер)

Прибор для измерения консистенции пульпы (степень насыщения пульпы грунтом или горной породой).

4.Основные характеристики работы земснаряда

4.1. Подача земснаряда

(Подача)

Величина перемещения земснаряда вдоль выемки между папильонажными ходами.

4.2. Техническая производительность земснаряда
qтех

Производительность по грунту установленной группы за один час чистого времени работы при оптимальных условиях эксплуатации, т. е. при наиболее квалифицированном управлении, наилучшей организации работ, при отрегулированных механизмах Примечание. При определении технической производительности земснаряда количество вынутого грунта определяется путем измерения выемки.

4.3. Эксплуатационная производительность земснаряда

Средняя производительность по грунту за общее время работы, включая перерывы по уходу за механизмами и технологические простои.

4.4. Производительность по пульпе
Qп

Расход пульпы, соответствующий технической производительности земснаряда.

4.5. Наибольшая глубина разработки
h max

Максимальная глубина от уровня воды, с которой земснаряд может извлекать грунт.

4.6. Диаметр пульпопровода
Dвп

Внутренний диаметр пульпопровода.

4.7. Наименьшая ширина разрабатываемой выемки
bmin

Ширина условного канала с вертикальными стенками, в котором земснаряд может разрабатывать грунт по всей ширине дна.

4.8. Установленная мощность земснаряда

N уст

(Установленная мощность)

Суммарная мощность всех двигателей, установленных на земснаряде, при питании их от береговой или плавучей электростанции или мощность энергетической установки автономного земснаряда.

4.9. Масса земснаряда
G

Масса земснаряда с основным грунтозаборным устройством, но без плавучего и берегового пульпопроводов и топлива.

 

 

Ранее была опубликована серия статей на тему «как выбрать земснаряд», в которой рассматривались некоторые аспекты, влияющие на выбор земснаряда.

hydrokit.ru

Общие сведения и характеристика земснарядов,


В транспортном строительстве, в том числе и при строительстве автомобильных дорог, преимущественно применяют земснаряды. Независимо от конструкции и назначения они состоят из следующих основных узлов и агрегатов (рис.1).


Рис.1. Схема земснаряда:

1 - папильонажная свая; 2 - свайный аппарат; 3 - палубная надстройка; 4 - стрела; 5 - всасывающий пульпопровод; 6 - понтон; 7 - двигатель; 8 - грунтовый насос; 9 - рыхлитель; 10 - напорный пульпопровод; 11 - плавающий пульпопровод; 12 - лебедка; 13 - трос.

Устройство и работа земснаряда


Устройство и работа земснаряда


Земснаряд состоит из корпуса в виде понтонов 6, на котором размещены все устройства. В задней части корпуса размещены папильонажные сваи 1 и устройство 2, обеспечивающие перемещение земснаряда при разработке грунта. На центральном понтоне размещена палубная надстройка 3 (рубка управления с контрольно-измерительными приборами), а внизу в трюме расположена гидротранспортирующая установка, состоящая из грунтового насоса 8 и привода 7 (силовой установки: электрической, дизельной, дизель-электрической), а также всасывающий пульпопровод 5 (трубопровод, соединяющий грунтозаборное устройство с грунтовым насосом) и напорный пульпопровод 10 (трубопровод на корпусе земснаряда, соединяющий грунтовый насос с плавающим пульпопроводом 11 и соединяющий земснаряд с береговым пульпопроводом), кроме того, обеспечивающий возможность перемещения земснаряда в забое. В передней части корпуса земснаряда установлена стрела 4, выполняющая функции регулятора глубины разработки грунта и перемещения рабочего органа - рыхлителя 9 и этот процесс осуществляется при помощи лебедки 12 и троса 13. Имеется оборудование вспомогательного водоснабжения для промывки, уплотнения и охлаждения рабочих элементов грунтового насоса.

Земснаряд работает следующим образом: рыхлитель 9 стрелой 4, приводимой в движение лебедкой 12 при помощи троса 13, перемещается на заданную глубину добычи грунта и в работу включается грунтовый насос 8, приводимый в движение от двигателя 7. Частицы грунта рыхлителем 9 отделяются от массива, смешиваются с водой и гидросмесь (пульпа) насосом 8 по всасывающему 5, напорному 10 и плавающему 11 пульпопроводам подается на территорию намыва.

Технологический процесс разработки и укладки грунта в сооружения ведут земснарядами в комплекте с вспомогательными устройствами и механизмами: бульдозерами, плавучими кранами, пульпоукладчиками. Многообразие выполняемых гидромеханизированных работ, отличающихся не только характером разработки, но и объемами, категорией грунтов, а также дальностью гидротранспорта, требует применения земснарядов различных типоразмеров и конструкций.

Для кратковременной работы на строительстве наиболее распространены полностью разборные земснаряды, узлы которых можно транспортировать по железной дороге и автотранспортом. Для работы в песчано-гравийных карьерах применяют земснаряды с неразборными корпусами, оснащенными утяжеленными грунтозаборными устройствами, грунтовыми насосами и пульпопроводными коммуникациями, что повышает сроки их службы в условиях усиленного износа.

Земснаряды различают по типам грунтового насоса и грунтозаборного устройства. От типа грунтового насоса зависят развиваемый напор и производительность земснаряда по пульпе. Тип грунтозаборного устройства определяется категорией грунта, для разработки которого он предназначен.

Земснаряды разделяются по приводу. Привод - устройство, состоящее из двигателя, передающих механизмов и системы управления для приведения в движение машин и механизмов.

В зависимости от применяемого привода земснаряды разделяют на электрические, дизельные и дизель-электрические. Первые получили наибольшее распространение в строительстве, так как устройство и эксплуатация их значительно проще. За последнее время на стройках Сибири и Дальнего Востока находят применение электрические земснаряды с питанием от автономных плавучих дизельных электростанций. Дизельные земснаряды малой и средней мощности широко применяют в гидромелиоративном строительстве.

Основные характеристики земснаряда: производительность, напор грунтового насоса и глубина разработки от поверхности воды до подошвы забоя.

Различают техническую и эксплуатационную производительность земснаряда по грунту и производительность по пульпе.

Техническая производительность - это производительность земснаряда по грунту данной группы за час чистого времени работы при оптимальных условиях эксплуатации, т.е. при наиболее квалифицированном управлении, наилучшей организации работ, при отрегулированных механизмах.

При определении технической производительности земснаряда количество вынутого грунта определяют путем измерения выемки.

Эксплуатационная производительность - средняя производительность по грунту за общее время работы, включая перерывы по уходу за механизмами и технологические простои.

Производительность по пульпе - расход пульпы, соответствующий технической производительности земснаряда.

Второй важной характеристикой земснаряда является развиваемый грунтовым насосом напор, выраженный в метрах (м), который расходуется на преодоление геодезической высоты подъема пульпы и гидравлических сопротивлений, возникающих при движении пульпы по трубам. Следовательно, чем больший напор развивает грунтовый насос, тем на большее расстояние он способен транспортировать пульпу по пульпопроводам.

Часто земснаряды маркируют двумя цифрами, отражающими его условную часовую производительность по грунту (м/ч) и развиваемый напор (м) при оптимальном режиме. Например, земснаряд 100-35 имеет производительность по пульпе 1000 м/ч или по грунту 1000/10=100 м и развивает напор, расходуемый на гидротранспорт грунта 35 м вод.ст.

Третьей важной характеристикой земснаряда является глубина разработки (расстояние от поверхности воды до подошвы забоя), которая зависит от длины грунтозаборного устройства. Механические рыхлители имеют довольно большую массу, а увеличение их длины ведет к дальнейшему ее повышению, что в свою очередь вызывает необходимость увеличения размеров корпуса земснаряда. Поэтому для разборных земснарядов производительностью по грунту до 200 м/ч - глубина разработки механическими рыхлителями ограничена: 6-12 метров. При необходимости разрабатывать забои на большую глубину, указанные земснаряды оборудуют всасывающими трубами с гидравлическими рыхлителями, имеющими меньшую массу, чем механические. В этом случае глубина разработки ограничивается допускаемой вакуумметрической высотой всасывания грунтового насоса.

Как показывает опыт эксплуатации земснарядов с грунтовыми насосами ЗГМ-1-350, при длине всасывающей трубы до 23 метров еще возможна удовлетворительная работа грунтового насоса при разработке грунта с глубины до 15 метров.

При работе на несвязных грунтах три основные характеристики земснаряда (производительность по грунту, возможные высота и дальность гидротранспорта и глубина разработки) определяются основными характеристиками установленного на земснаряде грунтового насоса. При работе на связных грунтах - производительность земснаряда по грунту целиком зависит от производительности установленного на нем грунтозаборного устройства. Основные технические характеристики земснарядов приведены в таблице 1.

Таблица 1


Основные характеристики земснарядов

Показатель

12А-5Д

180-60

300-40М

ЗРС-2

Производительность, м/ч

1300

2200

4000

1300

Напор, м

40

63/55

60/45

28

Осадка в рабочем состоянии, м

0,88

0,85

1,20

0,53

Корпус

Разборный

Неразборный

Разборный

Грунтовый насос

ЗГМ-1М

ГрУ2000/63

20ГрУТ-8М

12ГруЛ-12

Привод грунтового насоса

Дизель

Электродвигатель

Дизель ЗД-12

Мощность, л.с./кВт

/340

/630

/864

350 л.с.

Глубина разработки, м

Минимальная

2,5

2,5

3,5

1,0

Максимальная

docs.cntd.ru

Как выбрать земснаряд часть 1

Небольшие стационарные серийные и построенные по заказу земснаряды применяются в самых разных обстоятельствах и оснащаются различным оборудованием. Хотя опыт в дноуглублении и знакомство с новейшими технологиями часто подвигают людей на выбор по интуиции, однако накопленный в течение многих лет опыт в выборе судов, средств и приспособлений указывает, что только пошаговая системная процедура может обеспечить выбор наилучшего земснаряда и помочь избежать неприятных сюрпризов. Для выбора земснаряда, оптимального в каждой конкретной ситуации по сочетанию производительности, мощности и экономичности, требуется системный подход, и именно с этой целью была разработана система, основанная на базе данных. В данной статье описываются важнейшие аспекты, влияющие на выбор земснаряда, а типы доступных небольших земснарядов будут рассмотрены в дальнейшем.

Характеристики грунта

Очевидно, что характеристики грунта имеют важнейшее значение, т. к. первопричиной производства дноуглубительных работ является необходимость перемещения грунта. Поэтому тщательное изучение грунта имеет важнейшее значение в любом проекте во избежание нежелательной ситуации, когда фактические условия потребуют использования совершенно другого земснаряда, а не того, который был запланирован для данных работ. Кроме того, такие характеристики грунта, как гранулометрический состав, определяют производительность земснаряда и степень износа оборудования, которую придется учитывать. Фактически, характеристики грунта оказывают влияние на весь процесс дноуглубительных работ.

Рис. 1. Теоретическая диаграмма производительности грейферного земснаряда IHC

Типы дноуглубительных работ

Тип работы диктует нам выбор: точность и селективность или производительность. В некоторых горнорудных проектах, а особенно в природоохранных проектах, требуется высокий уровень точности. В горном деле важно отделить вскрышу от
минералсодержащих песков. При природоохранных дноуглубительных работах загрязненный верхний слой должен быть отделен от незагрязненного нижнего слоя при минимальном смешивании этих двух слоев. С другой стороны, при добыче
песка и гравия (ПГС) главным является производительность. Методы классификации часто основаны на постоянной подаче сравнительно сухого материала, что может потребовать разработки грунта с высокой концентрацией. Объем, который
нужно извлечь в течение заданного времени, и глубина разработки определяют необходимую мощность земснаряда. Разработки водоемов характеризуются глубинами, часто превышающими 50 м, но в некоторых случаях глубина добычи ПГС намного больше.

Логистика

Доступность и маневренность в определенных пределах диктуют выбор размера и мобильности земснаряда: монопонтонная, мультипонтонная или понтон-контейнерная конструкция необходима. Для небольших ирригационных и осушительных проектов обычно требуются разборные «дорожно-мобильные» земснаряды. Проекты строительства и ремонтного черпания на судоходных путях, в гаванях и на реках требуют таких рабочих процедур и конструкционных особенностей, которые не будут создавать помех судовождению.

Земснаряд со свободным всасыванием
земснаряд для глубокой обработки с роторным разрыхлителем
Грейферный земснаряд

Рис. 2. Расчеты эксплуатационных затрат земснарядов

Условия на месте работ земснаряда

Погода, волнение, приливы, течения и глубины могут предъявить требования к конструкции и рабочим процессам, особенно в прибрежной зоне, открытом море или в бурных реках. К таким проектам, когда связь между эффективностью дноуглубительных работ и мореходными качествами земснаряда определяет его характеристики, относятся проекты намыва пляжей и траншей на морском дне, схемы перемещения песка.

Прочее

Строгие ограничения на дноуглубительные работы могут накладывать и другие требования, например юридические или экологические: необходимость радикально снизить уровень шума или загрязнений, создаваемых в процессе дноуглубительных работ. Сюда также могут быть включены такие факторы, как эксплуатационная готовность, время доставки или многофункциональность: возможность использования земснаряда в нескольких разных проектах. Многие факторы, влияющие на выбор дноуглубительного оборудования, можно проанализировать уже после исследования района дноуглубительных работ и учесть при оценке проекта. Естественно, что в процессе выбора важно определить факторы, сильнее всего влияющие на дноуглубительные работы. На рис. 3 приведена диаграмма применения земснарядов в зависимости от двух важнейших критериев отбора: характеристик грунта и глубины разработки. На выбор также влияют и экономические соображения. Большие инвестиционные затраты следует оценить в сравнении с альтернативами, которые, возможно, и меньше подходят для рассматриваемого проекта, но требуют меньших вложений. С другой стороны, можно выбрать более дорогой земснаряд, если его рабочие характеристики снижают цену 1 м3 разрабатываемого грунта в сравнении с более дешевым, но менее эффективным земснарядом.

Типы доступных небольших земснарядов будут рассмотрены в Как выбрать земснаряд часть 2 и Как выбрать земснаряд часть 3.

hydrokit.ru

Что такое земснаряд - Нюансы при выборе земснаряда

Что такое земснаряд?

ЗЕМСНАРЯД - земснаряд, это плавучая машина оборудованная механизмами, агрегатами и устройствами для подводной разработки грунта, добычи, транспортировки его на необходимое расстояние с последующей укладкой. С помощью земснаряда вы можете осуществить Ваши желания в самых разных областях: очистить водоемы, начиная от паркового пруда или отстойника комбината, до углубления реки, озера, добыть песок и гравий из карьера, сапропель из озера.

Землесосный снаряд представляет собой мощный насос, смонтированный большей частью на плавучих понтонах, и часто его называют земснаряд. Разнообразие видов производимых работ и областей применения порождает разнообразие моделей земснарядов, в зависимости: от конкретных условий в которых земснаряд эксплуатируется, от состава грунтов, от глубины разработки, от дальности транспортировки и высоты подъема грунта, от наличия дорог к месту доставки земснаряда и наличия электроэнергии, от автономности по горюче-смазочным материалам, от наличия судов обслуживания, от климатических условий и еще многих других условий. Производительности земснарядов самые различные - от 10 м3/час до 200 м3/ч.по грунту, глубины разработки от 0,5 до 12..15м от поверхности воды. Бортовое оборудование современное - от силовых агрегатов до контрольно- измерительных приборов. Экипаж не более двух человек, а управление всеми агрегатами земснаряда производится из теплой и удобной рубки с помощью "джойстиков" и кнопок.

Выбираем земснаряд

Для чего нужен земснаряд? Вы впервые стали собственником какого-то водоема. Это может быть пруд или озеро, затопленный карьер. Все оформили: надлежащие разрешения местных властей, органов надзора. Твердо решили, какую выгоду хотите извлечь из этого водоема: либо просто почистить от ила и углубить дно, либо добыть намывной песок, либо другие ископаемые такие как: торф, сапропель...

А может водоем уже давнехонько принадлежит Вашему предприятию, в частности, отстойник - шламо-или золонакопитель, и в настоящее время назрела необходимость его очистки.

Второй шаг - это приобретение спецтехники для разработки грунта под водой. Наиболее приемлемой техникой для разработки грунта под водой на сегодняшний день являются земснаряды. Профессионалы, занимающиеся гидромеханизацией много лет, выберут подходящую модель очень быстро. Хотя и специалисты делают ошибку.

Нюансы при выборе земснаряда

Сейчас о транспортировке, погрузочно - разгрузочных работах, спуске на воду. Чем меньше массо-габаритные характеристики земснаряда (особенно при достаточной прочности его узлов),тем дешевле и доступнее перевозящая и крановая техника, легче спустить земснаряд на воду. Разборка должна быть на минимальное количество блоков, желательно без демонтажа рубки, агрегатов.

www.dredge.ee

Как выбрать земснаряд часть 2

В предыдущей статье мы рассмотрели факторы влияющие на выбор земснаряда. Основными являются такие вещи как характеристики грунта, типы дноуглубительных работ, логистика, условия непосредственно на месте работы земснаряда и прочие факторы. Все эти вещи рассмотренны в статье выбор Как выбрать земснаряд часть 1.

Процесс производства дноуглубительных работ


Прежде чем купить земснаряд, следует понять процесс производства дноуглубительных работ.  В таблице показаны различные фазы процесса дноуглубительных работ и практические значения для земснарядов нескольких типов.

Земснаряд с роторным рыхлителем

В этом типе сочетаются преимущества земснаряда с фрезой, имеющей гидравлический привод, и механического многочерпакового земснаряда:

  • Рыхление грунта производится более качественно за счет формы режущей кромки, по всей длине наиболее близкой к оптимальной, но ввиду особенностей конструктивного исполнения и ограниченной мощности привода такой земснаряд менее пригоден для очень твердых пород. Роторная фреза избирательна и может обеспечить плоский профиль дна.
  • Процесс резания одинаковый при папильонировании на правый и на левый борт, что повышает рабочие характеристики и обеспечивает более равномерную подачу и высокую концентрацию пульпы благодаря погружному насосу.
  • Забивание ротора пластичной глиной предотвращается при помощи выступа-скребка между черпаками без днища, входящего в приемник всасывающей трубы.
  • Большие камни, пни и т. д. редко забивают земснаряд, потому что они не могут проникнуть в систему.

Избирательность и способность выдавать пульпу высокой концентрации делают земснаряд с ротором хорошо подходящим для горнорудных работ и добычи ПГС. В основном земснаряд с ротором очень хорошо подходит для разработки грунта с высоким содержанием глины, например в карьерах ПГС с неоднородными включениями глины. Специальное предназначение земснаряда с ротором — это добыча ПГС глубокого залегания. Схема дноуглубительного процесса подобна земснаряду со свободным всасыванием, но с добавлением ротора, чтобы справиться с прослойками глины. При глубине разработки до 45 м и плотности пульпы до 1,7 т/м3 свободнотекучей ПГС этот тип земснаряда очень хорошо  зарекомендовал себя в Нидерландах.

Земснаряд со свободным всасыванием

Это самый старый тип гидравлического земснаряда, работающий по принципу засасывания грунта в приемную трубу. Для разрыхления грунта и придания ему текучести часто применяется гидроразмыв. Режущие и скребковые движения экскавационных земснарядов здесь отсутствуют, и сравнительно легко достичь глубины разработки 50 м. Новой и экономичной концепцией является погружной насос с прямым приводом от главного дизеля через поворотный редуктор на раме. Основные характеристики следующие:

  • Сравнительно простая машина, хорошо разрабатывающая рыхлые грунты, например песок и гравий, но не применима для плотных слоев глины или сцементированного песка.
  • Обычно не годится для работы в фарватерах; максимально допустимая волна 1 м, в зависимости от размера земснаряда, но в перспективе создание системы компенсации качки для этого типа земснарядов.
  • Профиль дна непредсказуем.
  •  Земснаряды этого типа в основном применяются для добычи ПГС в защищенных водах. Они также полезны для ремонтного черпания, намыва и дноуглубительных работ в водохранилищах.

Стандартные земснаряды Beaver с рыхлителями можно легко конвертировать в земснаряды со свободным всасыванием путем демонтажа фрезы с системой привода и установки всасывающей трубы с гидроразмывом.

Земснаряд на гусеничном ходу

Этот земснаряд-амфибия с рыхлителем способен самостоятельно подниматься на гусеничных опорах, которые также могут работать как сваи. Основные особенности:

  • Может использоваться для большинства типов грунта, но не очень хорошо разрабатывает твердые грунты и породы, не справляется с большими камнями. Определенные типы глины разрабатываются с помощью донной дисковой фрезы.
  • Благодаря «гусеничным закольным сваям» ему не мешают ни течения, ни волны, при условии, что они не доходят до  понтона. Якоря не нужны, поэтому земснаряд обладает необычайной мобильностью.
  • Так как понтон этого земснаряда устанавливается в очень устойчивое положение на четырех опорах, то он хорошо подходит для точных работ и особенно, когда применяется донная дисковая или экологическая фреза.

Такой земснаряд годится для небольших проектов, как, например, ремонтное черпание ирригационных систем и малых водных путей. Другие возможные виды применения — это природоохранные дноуглубительные работы, дноуглубление в прибрежной зоне и разработка месторождений.

Многокочерпаковый земснаряд

Этот старинный тип земснаряда во многих аспектах уступает землесосным снарядам. Хотя они дороже в эксплуатации и более громоздки по сравнению с землесосными снарядами и им нужны баржи или плавучие ленточные конвейеры для транспортировки грунта, эти механические земснаряды могут оказаться практичны, когда извлекаемый материал должен быть сравнительно сухим, и в определенных обстоятельствах все еще обладают преимуществами. В основном многочерпаковые земснаряды применяются там, где работа затрудняется наличием грунтов различного типа, и при добыче ценных минералов, таких как олово, алмазы и золото. Одним из последних достижений является применение гусеничных звеньев Caterpillar в черпаковой цепи, что значительно снижает уровень шума черпаков. Экономичная и простая конструкция в сочетании с уменьшением скорости износа могут помочь многочерпаковому земснаряду получить новую жизнь.

Грейферный земснаряд

Установленный на понтоне стандартный кран или неподвижный портал с грейфером, управляемым тросом или электрогидравлическим способом. Дноуглубительные работы с применением грейферного земснаряда — это прерывистый процесс, в котором производительность определяется объемом ковша и временем цикла. Основные характеристики:

  • Особенно хорошо подходит для больших глубин, может справляться со сравнительно большими камнями.
  • Легок в управлении, недорог, но со сравнительно низкой производительностью, если это не мультигрейферная модель. Объем грейфера при работе с тросом может доходить до 35 м3, а с электрогидравлическим приводом редко более 12 м3.
  • Производительность грейферных земснарядов, например мелиоративных, зависит от степени связанности грунта. Грейферы с гидравлическим приводом могут развивать большие режущие усилия, но с плотными грунтами не справляются. Производительность ограничивается необходимостью частой перестановки.
  • Избирательность, профиль дна и работоспособность при сильном волнении или течении не являются сильными  сторонами  грейферных земснарядов.  Обычно грейферный земснаряд портального типа успешно применяется для добычи ПГС и дноуглубления в водоемах с большими глубинами. Грейферный земснаряд кранового типа многофункционален и хорошо зарекомендовал себя в строительстве, ремонтном черпании и в некоторых экологических проектах.

Штанговый земснаряд с обратной лопатой

Конструкция такого земснаряда тоже базируется на использовании крана, но в данном случае это обратная лопата, установленная на понтоне с несколькими закольными сваями. Обратная лопата превосходно работает благодаря развитию большой силы резания грунта при помощи гидропривода. Мощность определяется типом обратной лопаты, но она обратно пропорциональна глубине. Кроме ковша, обратная лопата может быть оснащена рядом других инструментов, например грейфером, рыхлителем или даже свайным молотом. Основные характеристики:

  • Может разрабатывать большинство грунтов, и со сменными рыхлителями даже твердые породы.
  • Самоподъемный понтон может работать при сильном волнении и течении.

Гидравлический экскаватор производит разработку грунта с более точным профилем дна; высока степень избирательности. Такие системы контроля, как ХРМ (Excavator Position Monitor), могут существенно повысить производительность и точность работы земснаряда. Земснаряд с обратной лопатой может использоваться для твердых пород или образования траншей в море. В основном он
применяется в специальных проектах и для ремонтного черпания тогда, когда малая производительность не проблема, но требуется высокая избирательность. Многофункциональность земснаряда с обратной лопатой делает его разумным выбором для выполнения некрупных проектов.

Классификация грунтов и породПрименение земснаряда

Рис. 3

Заключение

Очевидно, что характеристики грунта и глубина являются решающими параметрами при оценке проекта. Мало таких подрядчиков, которые попытаются прорыть канал при помощи земснаряда со свободным всасыванием или попробуют свое мастерство в восстановлении пляжа при помощи многочерпакового земснаряда. При сравнении ряда стандартных  стационарных земснарядов с предстоящей работой, как показано на рис. 3, становится совершенно ясно, что для этой работы есть готовое оборудование. Однако для выполнения особых задач всегда будет существовать потребность в земснарядах, строящихся согласно техническим условиям заказчика, или потребность в стандартных земснарядах с дополнительными стандартными приспособлениями и приборами по выбору заказчика. Правильное планирование проекта и системный подход к выбору методов и дноуглубительного оборудования имеют важнейшее значение для реализации любого проекта. Для разумного выбора требуется полное понимание плюсов и минусов имеющегося дноуглубительного оборудования, его взаимодействия с различными грунтами, влияния граничных факторов окружающей среды, таких как волнение, течения, климат, судоходность, расстояние до выгрузки извлекаемого грунта, и важно посоветоваться с экспертами в этой области.

Здесь опубликована третья часть статьи "Как выбрать земснаряд?" предыдущие части статьи вы можете найти по следующим ссылкам: Как выбрать земснаряд часть 1, Как выбрать земснаряд часть 2. Разумеется, в рамках трех статей нельзя полностью описать все разновидности земснарядов, и все подводные камни, связанные с выбором такой сложной машины, однако мы надеемся, что предоставленный нами материал, оказался полезен Вам.

hydrokit.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о