Земснаряды

                                       Типология

По способу  забора и перемещения грунта земснаряды подразделяют на:

1. Землесосный снаряд — извлекающие и перекачивающие грунт в виде пульпы с применением грунтового насоса, наиболее распространенный тип земснарядов применяемый на I—IV классах грунтов;
2. Землечерпальные — являющиеся разновидностью экскаваторов, поднимающие и перемещающие грунт посредством ковшей или черпаков. Используются на твердых грунтах V—VI класса, где эффективность Землесосных земснарядов не дает необходимой производительности. В свою очередь землечерпальные снаряды подразделяются на:
1. Одночерпаковые штанговые, представляющие собой одноковшовый экскаватор, установленный на понтоне;
2. Одночерпаковые грейферные, представляющие собой подъемный кран, оборудованный грейфером;
3. Многочерпаковые, представляющие собой машину непрерывного действия, с черпаками, закрепленными на бесконечной цепи, натянутой между двумя барабанами.

                                                         Многочерпаковый снаряд

По способу  транспортировки грунта земснаряды подразделяются на:

1. Рефулерный — транспортировка грунта осуществляется при помощи плавучего пульпопровода. Наиболее экономически эффективный метода транспортировки пульпы. При необходимости транспортировки на значительные расстояния применяются дополнительные Бустерные станции.
2. Шаландовый — транспортировка грунта осуществляется шаландами — специальными судами, принимающими грунт в трюм и отвозящими его к месту размещения.
3. Самоотвозный — грунт принимается земснарядом в собственный трюм и отвозится к месту свалки.
4. С гидромониторным выбросом пульпы. Используется данный способ при работах на устьевых участках рек и на водохранилищах с частым волнением, наиболее широкое применение получил при гидронамыве в условиях морских вод.

По методу рабочих  перемещений

1. Самоходные
2. Несамоходные — использующие папильонажные лебедки и якоря или свайный ход

Основные  параметры землесосных  снарядов и их выбор

Основные параметры  землесосного снаряда следующие: –  производительность землесосного снаряда, с которой он может разработать  и переместить в течение 1 ч  объем 1 м3 грунта, муЧ; – напор, м вод. ст., который способен развить грунтовой насос земснаряда (этот параметр характеризует расстояние, на которое может быть перемещен грунт); – максимальная глубина, с которой землесосный снаряд может извлекать грунт.

Кроме этих основных параметров, землесосный снаряд может быть характеризован еще рядом числовых величин: габариты корпуса снаряда, его полное водоизмещение и осадка; ширина прорези, которую может разрабатывать снаряд; общая мощность, потребляемая землесосным снарядом, и мощность привода его основных агрегатов тяговое усилие и скорости папильонажных лебедок и т. д.

Иногда в обозначении  землесосного снаряда после цифр указывают буквы, характеризующие  его специальное назначение. Например, в обозначении 350-50Т буква Т значит «тяжелый». Этот снаряд приспособлен для разработки тяжелых грунтов. В обозначении 100-40К буква К значит «карьерный»; в обозначении 500-70Гл — буквы Гл . значат «глубинный» (снаряд, предназначенный для разработки грунтов на больших глубинах).

По условиям эксплуатации к землесосным снарядам предъявляют следующие требования: 
1. Конструкция землесосных снарядов должна учитывать тяжелые условия работы при непрерывном контакте с высокоабразивными и крупнообломочными горными породами. 
2. Снаряды должны быть по возможности простыми в обслуживании и гарантировать полную безопасность обслуживающему персоналу. 
3. Запасные части грунтовых насосов и другого оборудования снарядов должны быть простыми в изготовлении и иметь размеры, обеспечивающие установку их на место без дополнительной обработки и пригонки. Выбор того или иного типа землесосного снаряда для конкретной работы делают при разработке проекта производства работ (ППР).

Выбор снарядов по производительности определяют принятые сроки выполнения заданного объема работ. Одна и та же работа может быть выполнена в одинаковый срок машинами разной мощности, но будет соответственно изменяться число работающих машин. Экономические результаты того или иного варианта разные.

Для подбора  землесосного снаряда, отвечающего данной конкретной обстановке, кроме производительности, необходимо учесть еще ряд факторов: дальность транспортирования грунта, геометрическую высоту подъема, величины подводного и надводного забоя, ширину прорези, содержание в грунте крупнообломочных фракций и других включений, абразивные свойства грунтов, консистенцию пульпы. Кроме того, необходимо знать производительность земснаряда, максимальную глубину разработки грунта, ширину прорези, максимальный напор, развиваемый грунтовым насосом, род привода грунтового насоса; разрыхляющее устройство, папильо-нажное устройство, условия транспортирования к месту работы, основные требования к плавучему пульповоду.

Производительностью землесосного снаряда называется количество единиц объема грунта, разрабатываемого и перемещаемого земснарядом в единицу времени.

Под часовой  производительностью (q4) понимают производительность за час чистой работы, т. с. за исключением  всех простоев.

Таким образом, казалось бы, всегда следует выбирать земснаряды с большей производительностью, останавливаясь на небольших земснарядах тогда, когда сезонная производительность снаряда превосходит заданный объем. Однако это не совсем так. Кроме причин, непосредственно влияющих на стоимость единицы работ, при выборе производительности снаряда необходимо учитывать еще обстоятельства, влияние которых трудно выявить экономическим расчетом: 
1. Если весь объем работ выполняет один большой землесосный снаряд, то при выходе его из строя последствия будут более убыточны, чем при поломке одного из нескольких земснарядов меньшей производительности. 
2. Небольшие земснаряды обеспечить запасными частями значительно проще. 
3. Большой земснаряд должна обслуживать высококвалифицированная команда. 
4. Большие земснаряды неудобно использовать для выполнения рассредоточенных объемов работ. 
5. Большими земснарядами трудно вести намывные работы при ограниченном фронте намыва. 
6. Большие земснаряды значительно сложнее обеспечить электроэнергией. 
7. Большие земснаряды непригодны для работы на малых глубинах и для выполнения узких прорезей.

Так, при объеме работ в сезон .200 тыс. м требуется  два земснаряда с диаметром всасывающего патрубка 200 мм или один земснаряд  с диаметром патрубка 300 мм.

Глубина опускания  грунтозаборных устройств должна быть равна (с некоторым запасом) глубине выемки.

При разработке глубоких котлованов и при условии, что есть возможность понижать уровень  воды в котловане, работу можно вести  в несколько ярусов. В этих случаях  оптимальная глубина разработки земснарядом должна увязываться  с глубиной одного яруса. При разработке резервов или карьеров глубину разработки может определять или геология карьера или необходимость получения определенного объема с заданной площади.

Напор, развиваемый  грунтовым насосом на землесосном  снаряде должен быть достаточным для преодоления суммы всех гидравлических потерь в напорном пульповоде с учетом высоты, на которую подают грунт. Так как в ряде случаев оказывается невозможным подобрать земснаряд с достаточным напором грунтового насоса, то приходится в напорный пульповод включать перекачивающие станции и, таким образом, соединять последовательно два или несколько грунтовых насосов.

При выборе рода привода земснарядов рассмотрение вариантов следует начать с электрического и только в случаях нерентабельности или невозможности организации электроснабжения переходить на автономный привод. В качестве автономного двигателя для землесосных снарядов чаще всего применяют дизели.

Землесосные снаряды  с дизельным приводом выпускают  только с малой производительностью (100—150 м3/ч). Головной образец дизельного земснаряда производительностью 250 м3/ч.

Таким образом, выбор типа двигателя для земснаряда имеет практический смысл только при снарядах малой и средней  производительности.

Выбор мощности и типа разрыхляющего устройства непосредственно связан с характером грунтов, для разработки которых предназначен земснаряд.

Из практики известны две основные схемы рабочих  перемещений землесосных снарядов: якорное или цепное и свайное  папильоиироваше. Первый способ сложнее  и требует более высокой квалификации обслуживающего персонала. Якорное или цепное папильонирование нашло широкое применение, так как обеспечивает возможность быстрого отвода снаряда при необходимости пропуска какого-либо судна.

Для строительных работ следует применять землесосные снаряды со свайным папильониро-ванием, так как они проще в эксплуатации. Свайное папильонирование позволяет более точно, чем цепное, перемещать землесосный снаряд в прорези. Вопрос о выборе системы рабочих перемещений приобретает особое значение при разработке тяжелых грунтов. В этом случае свайное папильонирование (с напорным свайным ходом) приобретает бесспорные преимущества.