Розробка ґрунту засобами гідромеханізації

Гідромеханізація – це спосіб виконання земляних робіт при якому розробка, транспортування і укладання ґрунту здійснюється за допомогою води. Розрізняють два основних способи гідромеханічної розробки ґрунту: гідромоніторний та рефулерний (землесосний).

При гідромоніторному способі ґрунт в забої розробляється потужним вузьконапрямленим струменем води, який викидається під великим тиском з насадки спеціальної гідравлічної установки – гідромонітора.

Розрізняють дві схеми розмиву ґрунту гідромоніторами: зустрічним та попутним забоями (рис. 3.14).

Рис. 3.14. Схеми розробки ґрунту гідромоніторами:

а – зустрічним забоєм; б – попутним забоєм; 1 - гідромонітор; 2 - ґрунт що розробляється; 3 ‒ пульпа; 4 ‒ укіс розробленої виїмки

Зустрічним забоєм розробляють щільні ґрунти, а попутним – рихлі та незв’язні.

Відведення пульпи (розмитого гідромонітором ґрунту) здійснюється або по лотках чи трубопроводу самопливом (якщо це дозволяє рельєф), або за допомогою ґрунтового насоса.

При рефулерному (землесосному) способі ґрунт розробляється на дні річки чи водойми землесосними снарядами. Земснаряд монтують на баржі (рис). При його роботі у всмоктуючій трубі ґрунтовим насосом створюється розрідження, внаслідок чого вода засмоктується, а разом з нею – частинки ґрунту (утворена суміш називається - пульпа).

Ґрунти, що важко піддаються розмиву необхідно попередньо розрихлити, для цього застосовують різні механічні та гідравлічні пристосування, які розміщують біля входу у всмоктувальну трубу.

В процесі занурення земснаряд періодично переміщують для розширення забою палеканатним способом за допомогою тросів. Повертаючись земснаряд засмоктує пульпу та перекачує її на берег по плавучому пульпопроводі.

До переваг гідромеханізації відносять: простоту обладнання; велику продуктивність; можливість розробки ґрунту під водою, безперервність процесу, низька трудомісткість. До недоліків – необхідність великої кількості води (при гідромоніторному способі - 5-14 м³ води/1м³ ґрунту), велика енергоємність, можливість розробки лише незв’язних та малозв’язних ґрунтів.

Намивання насипів виконується при влаштуванні водосховищ, гребель, дамб. На місці намиву ґрунту необхідно створити умови для швидкого осаду частинок ґрунту з пульпи, це досягають шляхом організованого випускання пульпи та примусового обмеження контурів споруджуваного насипу.

Потік пульпи, що поступає на внутрішню поверхню споруди, яка називається пляжем намиву. Освітлену воду з допомогою збірних колодязів і трубопроводів відводять за межі ділянки (карти намиву).

Рис. 3.15. Розробка ґрунту земснарядом:

а – лінії току (1) та ліній рівних напорів (2); б – схема розмиву ґрунту біля всмоктуючого трубопроводу; в – механічний розрихлювач ґрунту в зоні всмоктування; г – повздовжній переріз та план забою земснаряду

Рис. 3.16. Подача пульпи на карти намиву та скидання освітленої води:

а – схема розміщення пульпопроводів; б, в – скидний колодязь; 1 – ядро; 2 – бокові призми; 3 – дамби обвалування; 4 – освітлювальний басейн; 5 – розподільчий пульпопровід; 6 – скидний колодязь; 7 – магістральний пульпопровід; 8 – труба для відводу освітленої води; 9 – стійки; 10 – шандори з дощок; 11 – вертикальний стояк з коротких труб

Насипи з пульпи намивають шарами товщиною 20…25 см. Намив насипів забезпечує значну щільність ґрунту, що в більшості випадків не потребує додаткового штучного його ущільнення.