машины и оборудование для ПиВ. Лекция 1 Общие сведения о машинах и машиностроительных материалах. Общие сведения о машинах и машиностроительных материалах
 Скачать 378.37 Kb.
|
Лекция 8. Машины для устройства закрытого горизонтального дренажа.Машины для устройства закрытого горизонтального дренажа.Машины для устройства закрытого горизонтального дренажа. К дренажным машинам предъявляют следующие общие требования: прокладка дренажа с заданным уклоном при любом рельефе поверхности с минимальным искривлением дренажной линии в плане и отсутствием обратных уклонов; строительство дренажа при высоком уровне грунтовых вод, в обрушающихся, неустойчивых, липких и мерзлых грунтах, в грунтах с низкой несущей способностью, с большим содержанием древесных и каменистых включений; прокладка дрен на расчетную глубину (до 1,5 –2,5 м в зонах осушения и до 2,5 – 4 м – в зонах орошения), требуемого диаметра (50 – 300 мм и более) и из различных материалов (керамические, пластмассовые, асбестоцементные, керамзитобетонные и др.); правильное сопряжение дренажных труб между собой и дренажной линии с закрытыми и открытыми коллекторами; сплошная защита или обсыпка труб фильтрующими материалами; постоянный контроль за качеством укладки дренажной линии; полная механизация всех производственных процессов; соблюдение специальных агротехнических и мелиоративных требований. Различают дренажные машины для устройства материального дренажа из труб заводского изготовления, формируемых в процессе укладки или из различных пористых материалов (фашины, жерди, дощатые трубы, щебень, гравий, шлак и др.), для устройства кротового дренажа в торфяных и минеральных грунтах в виде воздушных полостей со стенками из уплотненного или укрепленного грунта; для устройства щелевого дренажа в пнистых торфяных грунтах в виде щелей-дрен различного сечения, закрытых сверху. Машины для устройства материального дренажа подразделяют на траншеекопатели для прокладки траншей с последующей ручной укладкой дренажных труб, дренажные трубоукладочные машины с двумя рабочими органами – землеройным и трубоукладочным (трубоформирующим) для отрывки дренажной траншеи (щели) и одновременной укладки встык или в раструб из различных материалов, готовых пластмассовых труб и защитных, фильтрующих материалов, труб, сформированных из ленты в процессе укладки, и труб, изготовленных в кротовой дрене. Наибольшее распространение получили керамические и пластмассовые дренажные трубы. Керамические дренажные трубы имеют различную форму и могут соединяться стык (зазор – 1 – 2 мм), в раструб, с помощью центрирующих фасок или соединительных муфт. Пластмассовые дренажные трубы из полиэтилена или поливинилхлорида поставляются готовые в бухтах длиной 200 – 400 м или плетях длиной 3 – 6 м, или формуются из ленты в процессе укладки. Укладка фильтрующего материала может осуществляться различными способами, что должно учитываться конструкцией трубоукладчика. Дренажные траншеекопатели имеют только один землеройный орган, отрывающий траншею под заданный уклон и формирующий ложе под дренажные трубы. Траншеекопатели имеют активные и пассивные рабочие органы. Строительство дренажа с ручной укладкой труб малопроизводительно, требует большого объема ручных работ и находит ограниченное применение (при тяжелых условиях рельефа или зимой. Землеройные рабочие органы – цепной многоковшовый, роторный многоковшовый, цепной скребковый, роторный скребковый, шнековый, плужный, дренажный плуг, дренажный ковш – используют для дренажных трубоукладочных машин. По технологическому признаку строительство материального закрытого дренажа может осуществляться: траншейным способом, при котором вручную или с помощью механизмов на дно траншеи шириной 0,5 м и более укладывают дренажные трубы; узкотраншейным способом, когда ширина разрабатываемой траншеи составляет 0,1 – 0,4 м; бестраншейным способом, характеризуемым прорезкой узкой щели шириной до 0,2 м. В соответствии с этим машины делят на траншейные, узкотраншейные и бестраншейные. По способу агрегатирования машины бывают самоходные, прицепные и навесные; по виду ходового оборудования: на гусеничном, колесном, колесно-гусеничном ходу и реже на лыжах; по системе навески землеройного органа для изменения глубины в процессе работы: с радиальным движением вокруг шарнира гидроцилиндрами; с накаткой лебедкой и полиспастом по направляющим; с комбинированным подъемом на рычагах, гидроцилиндрами и поворотом вокруг шарнира гидроцилиндрами; с плоско-параллельным движением на рычагах навесной системы гидроцилиндрами и возможным поворотом вокруг шарнира гидроцилиндром; по системе очистки ковшей или скребков от налипающего грунта: рычажной, подвижной заслонкой или очистными планками (для скребков). Для принудительной очистки ковшей от налипшего грунта служит очиститель ковша. Дренажные трубоукладочные машины с активным рабочим органом. Землеройный рабочий орган в зависимости от конструктивного исполнения от конструктивного может быть: при траншейном способе – многоковшовый цепной и роторный,, отрывающие траншею шириной 0,5 м более и глубиной 1,5 – 4 м; при узкотраншейном – скребковый цепной и роторный, или шнековый, отрывающие траншею шириной 0,1 – 0,4 м и глубиной до 2 – 3 м. Многоковшовый рабочий орган выгружает разработанный грунт свободно или принудительно на ленточный отвальный транспортер, скребковые и шнековые рабочие органы транспортируют грунт только до поверхности, где он сдвигается в сторону от бровки траншеи горизонтальными шнеками или отвалами. За землеройным рабочим органом в траншее перемещается трубоукладчик, осуществляющий подачу и укладку дренажных труб, а также защитных и фильтрующих материалов. Дреноукладчик ДПБН-1,8 представляет собой навесное оборудование к трактору Т-100МБГС. Дреноукладчик состоит из черенкового ножа, прорезывающего в грунте щель при движении трактора, и трубоукладчика. Дреноукладчик выпускается в двух вариантах. Для укладки готовой полиэтиленовой трубы на кронштейне устанавливается бухта. Второй вариант трубоукладчика предназначается для укладки трубы, формируемой из упругой пластмассовой ленты. Для этого устанавливается специальный трубоформирующий конусный аппарат и система подогрева ленты выхлопными газами двигателя. оборудование двух тиов: для укладки По назначению оборудование делится на два типа: для укладки пластмассового и для укладки гончарного дренажа. Экскаватор ЭТЦ-202 с оборудованием для укладки пластмассового дренажа. При внесении небольших изменений это оборудование можно использовать для укладки гончарных дрен. Производительность экскаватора-трубоукладчика равна его рабочей скорости и составляет на 1-ой передаче 210 м/ч, на 2-ой передаче 400 м/ч. Емкость барабана 300 м пластмассовой трубы диаметром 500 мм. Экскаватор-дреноукладчик ЭТЦ-163 предназначен для строительства закрытого дренажа – рытья траншей с одновременной полумеханизированной укладкой керамических или пластмассовых труб и изоляцией их фильтрующим материалом. Экскаватор также можно использовать для рытья траншей глубиной до 1,7 м и шириной 0,25 м под кабели или трубопроводы. Для полумеханизированной укладки дренажных труб на рабочем органе смонтирован трубоукладчик. Рабочий орган и трубоукладчик устанавливаются в рабочее или транспортное положение независимо друг от друга. Траншея полного профиля получается за один проход. Вынутый грунт удаляется на обе стороны траншеи шнековым отвальным конвейером, высота которого от поверхности грунта легко регулируется. Габаритные размеры экскаватора в транспортном положении: длина 8800 мм, ширина 2600 мм, высота 2600 мм (по кабине). Экскаватор-дреноукладчик Д-659А предназначен для устройства закрытого дренажа на орошаемых землях в необрушающихся и обрушающихся грунтах до 3-й группы включительно. Машина оборудована системой контроля за рабочим органом для выдерживания продольного уклона при механизированной укладке дренажных труб и филятрующего материала на глубину 2,5 – 4 м. Количество обслуживающего персонала – четыре человека. Экскаватор-дреноукладчик Д-659А – самоходная машина, выполненная на базе роторного экскаватора ЭР-7А. Рабочий орган: цепной, количество ковшей 19, емкость ковша 55 л, скорость ковшовой цепи 1,2 м/с. Отрываемая траншея имеет прямоугольный профиль с полукруглым дном, глубина ее 2500 мм, ширина 600 мм, уклон по дну траншеи 0,001 – 0,01. Скорости передвижения: рабочие вперед (шесть скоростей) 30,5 – 113 м/ч, транспортные вперед (пять скоростей) 1,42 – 5,44 км/ч. Габаритные размеры в транспортном положении: длина с трубоукладчиком 19600 мм, ширина 4650 мм, высота с трубоукладчиком 7960 мм, масса 39,7 т. Экскаватор-дреноукладчик Д-659А имеет два рабочих органа: один землеройный для отрывки траншеи, это ковшовая цепь многоковшового экскаватора общего назначения, второй – трубоукладчик, предназначенный для укладки дренажных труб в отрытую траншею; состоит из тягача, ковшовой цепи, трубоукладчика и двух ленточных конвейеров. Ковши цепи режут грунт и передают его в бункер, откуда грунт поступает на поперечный ленточный отвальный конвейер и затем перегружается на продольный ленточный конвейер, который засыпает отрытую им траншею и уложенную в не дрену; конструкция рассчитана на укладку гладких и раструбных гончарных труб, которые подаются к месту укладки по направляющему желобу. Она допускает одновременную круговую обсыпку труб гравийно-песчаным фильтром и дополнительной изоляцией гладких труб стеклотканью или стеклохолстом. Экскаватор-дреноукладчик обслуживает 4 рабочих при производительности 170 – 250 м в смену. Траншейные экскаваторы-дреноукладчики – землеройные машины непрерывного действия, используемые для отрывки траншей, в которые с помощью бункера-укладчика, укладывают дренажные трубы и песчано-гравийную обсыпку. Для устройства дренажа в зоне осушения широко использовался экскаватор-дреноукладчик ЭТЦ-202А. За один проход он отрывает траншею глубиной до 2 м, шириной 0,5 м в грунтах до третьей категории включительно (с наличием камней диаметром до 0,4 м). Состоит из гусеничного шасси с установленными на нем двигателем мощностью 40,5 кВт, трансмиссией, пилоном, отвальным ленточным транспортером. К пилону прикреплен рабочий орган – многоковшовая (11 ковшей вместимостью по 23 л) цепь с датчиком глубиной копания и приспособлением для укладки дренажных труб. Для устройства дренажа в зоне орошаемого земледелия применялись траншейные экскаваторы типа Д-656А, Д-659Б, ЭТЦ-406А и ЭД-3,0А. Они предназначались для строительства дренажа в грунтах до третьей категории при низком стоянии грунтовых вод из гладких труб с внутренним диаметром до 200 мм и длиной до 600 мм с одновременной круговой обсыпкой фильтрующим материалом. Они состояли из тягача, например, у ЭД-3,0 быт тягач ЭТЦ-252, цепного ковшового рабочего органа с подвеской, поперечного конвейера, отвального конвейера с подвеской, подъемной рамы, трубоукладчиков, грунтоулавливателя, гидравлических систем привода и управления, системы выдерживания заданного уклона дрен по копирному тросу. Трубоукладчик у ЭТЦ-406А имел отсек для песчано-гравийной смеси объемом до 4 м3 для равномерной обсыпки труб. Узкотраншейные экскаваторы-дреноукладчики –машины с заданным уклоном дрен из пластмассовых или керамических труб, защищенных от заиления матерчатыми фильтрами или песчаной гравийной обсыпкой с шириной отрываемой траншеи до 0,35 м. К машинам этого типа относятся: для зоны осушения – ЭТЦ-164, ЭТЦ-2012. Экскаваторы-дреноукладчики ЭТЦ-164, ЭТЦ-2012 используются для закладки дрен осушителей на глубину до 2,0 м в грунтах 1 – 3 категорий с каменистыми включениями диаметром до 200 мм. Имеют унифицированную с траншейным многоковшовым цепным экскаватором-дреноукладчиком ЭТЦ-202А базу с бесступенчатым гидравлическим приводом рабочего хода, автоматическую систему поддерживания глубины по копирному тросу, приспособления для укладки керамических и пластмассовых труб и защиты их рулонным фильтрующим материалом от заиления. Землеройный рабочий орган – двойная цепь с закрепленными на ней скребками, отрывающими траншеи прямоугольного профиля с выгрузкой грунта на ленточный транспортер или шнековые отвалообразователи; для зоны орошения – ДУ 3502, используется для закладки пластмассовых дрен в песчано-гравийной обсыпке на глубину до 3,5 м в основном в глинистых грунтах 1 – 3 категорий. Дренаж укладывают с целью удержания УГВ на глубине 2,0 – 2,5 м от поверхности земли. Рабочий орган цепной скребковый с механическим приводом. Максимальная глубина отрываемой траншеи 3,8 м, шириной – 0,35 м. Рабочая скорость передвижения (гидроход) – от 20 до 550 м/ч, транспортная – 300м/ч. Дреноукладчик оборудован системой выдерживания заданного уклона дрены. Укладывает пластмассовые дренажные трубы до 250 мм с синтетическим фильтром и до 150 мм с песчано-гравийной обсыпкой Лекция 9. Оборудование для гидромеханизации. Оборудование для гидромеханизации. . Оборудование для гидромеханизации. Производство земляных работ способом гидромеханизации, при котором для разработки, транспортирования и укладки грунта используется энергия потока воды, получило широкое распространение. Это один из наиболее эффективных способов комплексной механизации земляных работ, позволяющий избежать применение ручного труда при разработке грунта от экскавации до укладки его в сооружение (земляные плотины, дамбы, перемычки) или отвал. Наибольшее распространение способ гидромеханизации получил в гидротехническом и мелиоративном строительстве. Способ гидромеханизации применяют для намыва крупных плотин и дамб, разработки легких грунтов, добычи инертных материалов и полезных ископаемых, производства вскрышных работ на карьерах, дноуглубительных работ на реках и каналах, очистки каналов, водоемов и водохранилищ от наносов и растительности и др. Существуют следующие способы работ при гидромеханизации: гидромониторная разработка грунтов ненарушенной структуры или предварительного разрыхленных; гидротранспорт грунта; разработка грунта плавучим землесосным снарядом. Основные достоинства средств гидромеханизации: высокие технико-экономические показатели, более низкая стоимость земляных работ (более чем на 20 – 25%); небольшая масса и простота изготовления оборудования; высокая плотность укладки пород при намыве; незначительная потребность в квалифицированной рабочей силе; высокая выработка на каждого рабочего. К недостаткам способа производства земляных работ средствами гидромеханизации следует отнести: значительную потребность в воде и электроэнергии; зависимость эффективности средств гидромеханизации от характера разрабатываемой породы; потребность в больших площадях для размещения отвалов; снижение эффективности работ при отрицательной температуре, а в ряде случаев – прекращение работ. При разработке грунта гидравлическим способом образуется механическая смесь воды с частицами грунта, которая называется пульпой. Количество воды, необходимое для размыва и транспортирования 1 м3 грунта, называется удельным расходом воды. Пульпа характеризуется консистенцией, плотностью и объемной массой. Гидромониторы относятся к основному оборудованию гидромеханизации. Они служат для создания плотных, компактных напорных струй воды, с помощью которых происходит разрушение и смыв грунтов, горных пород и других материалов. Назначение гидромонитора – направлять поступающую по трубопроводу воду в различные точки забоя в виде струи с максимальной скоростью движения, соответствующей напору, необходимому для размыва данного грунта. Конструкция гидромонитора Конструкция гидромонитора должна иметь минимальную массу, быть простой в управлении и надежной в работе, давать компактную мощную струю. Гидромониторы классифицируют по следующим основным признакам: по способу управления: ручные и с дистанционным управлением; по способу передвижения: самоходные и несамоходные; по создаваемому напору: низкого (до 15 кгс/см2), среднего (от 15 до 50 кгс/см2) и высокого (более 50 кгс/см2) давления; по расположению к забою: располагаемые на безопасном для работы расстоянии и ближнего боя. Изменение гидравлических параметров и режимов работы гидромониторов достигается установкой сменных насадок. Землесос представляет собой разновидность центробежных насосов с односторонним всасыванием, предназначенный для перекачки водогрунтовой смеси. Землесос отличается от обычных водяных центробежных насосов тем, что корпус и рабочее колесо (3 – 6 лопастей) рассчитаны на пропуск воды с грунтом, имеющим крупные каменистые включения, и изготавливаются из износостойких материалов. Для возможной очистки землесоса в корпусе его предусмотрены специальные люки. Землесос в комплекте с силовой установкой привода называется землесосной установкой. Гидроэлеваторы используют для транспортирования пульпы при небольшом противодавлении в стесненных условиях; работают они по принципу водоструйного насоса --- непосредственная передача энергии от одного потока к другому. Достоинства гидроэлеваторов: простота конструкции и надежность в работе, быстрота монтажа, демонтажа и переноски на новое место работы; легкость запуска и остановки, отсутствие вращающихся и подвижных частей. Недостаток: низкий к.п.д., который уменьшается с повышением высоты подъема. Земснаряд представляет собой плавучую землесосную установку, предназначенную для всасывания грунта из-под воды (иногда с предварительным его рыхлением) и транспортирования его по пульповоду к месту укладки. На эксплуатационных работах по очистке каналов, рыбных прудов и отстойников хорошие экономические показатели дают земснаряды-амфибии с колесным ходовым оборудованием. Примером такого земснаряда может служить малогабаритный земснаряд – амфибия ГМ-905. Сменное рабочее оборудование --- погружной грунтовой насос, ковш и косилка --- смонтировано на поворотной стреле гидравлического экскаватора с обратной лопатой. Производительность по грунту земснаряда-амфибии ГМ-905 составляет 20 – 50 м3/ч. |