| Плавучие пульповоды земснарядов |
|
Работа плавучих землесосных снарядов связана с постоянными перемещениями (папильонированием), поэтому соединение с неподвижным береговым трубопроводом осуществляется достаточно гибким и подвижным плавучим пульповодом. Хороший плавучий пульповод является одним из важных факторов успешной работы землесосного снаряда. Плавучий пульповод снаряда для строительных работ должен удовлетворять следующим основным требованиям: 1) обеспечивать по возможности длительный период работы землесосного снаряда без перемещения точки подключения к береговому пульповоду; 2) иметь минимальные гидравлические потери; 3) обладать достаточной гибкостью своих соединений, обеспечивающих достаточную маневренность земснаряда; 4) обладать достаточной механической прочностью и долговечностью; 5) не пропускать пульпы в своих соединениях; 6) иметь минимальную осадку и достаточную остойчивость; 7) иметь минимальную стоимость. Некоторые из этих требований находятся в противоречии между собой. Например, удовлетворение первого требования диктует строительство длинных плавучих пульповодов, но такие пульповоды будут иметь большие потери напора и большую стоимость. Назовем гибкостью пульповода сумму углов поворота всех его гибких соединений. Очевидно, что одна и та же гибкость может быть получена при различных значениях угла поворота и различном числе понтонов. Так, например, гибкость в 360° может быть получена соединением 20 звеньев с углом поворота 18° ![]() Рис. 5-53. Пульповод с вертикальными шарнирами. или из 10 звеньев с углом поворота 36°. Потери напора при этом будут различны. Расчеты и данные измерений показывают, что как для шаровых шарнирных соединений, так и для шланговых гибких соединений потери напора будут уменьшаться c увеличением угла поворота, а следовательно, с уменьшением числа звеньев. Таким образом, выбирая плавучий пульповод, следует отдавать предпочтение конструкции гибких соединений, допускающих большие углы поворота, т. е. более гибкий пульповод будет более выгодным в отношении потерь напора. Понтоны плавучего пульповода должны иметь минимальную осадку, так как в этом случае увеличивается маневренность землесосного снаряда. Увеличивая размеры понтонов, можно снизить их осадку, но это вызовет удорожание общей стоимости пульповода. Иногда для увеличения маневренности землесосного снаряда в плавучий пульповод вставляют цилиндрические сальниковые или другие соединения с вертикальной осью вращения. Такие соединения допускают взаимный поворот звеньев плавучего пульповода на 90° в отличие от шаровых соединений, допускающих поворот на 18-20° в каждую сторону. Установка вертикальных шарнирных соединений намного увеличивает подвижность плавучего пульповода. На рис. 5-53 показан плавучий пульповод, все соединения которого имеют вертикальную ось вращения. Таким пульповодом оборудована драга, работающая в Джварском карьере строительства Ингурской ГЭС. Недостатками таких соединений являются большое гидравлическое сопротивление, создаваемое ими, и быстрый износ колен. В некоторых конкретных условиях может оказаться целесообразным включение в бухту плавучего пульповода специального понтона с криволинейной трубой. Плавучие пульповоды могут достигать в некоторых случаях весьма значительной длины, так, на работах по намыву плотины Форт-Пэк в США длина плавучего пульповода превышала 2,5 км. Выбор рациональной конструкции гибких соединений для плавучего пульповода имеет большое значение. Минимальные гидравлические потери и наибольшую гибкость дают соединения, выполненные в виде специальных резиновых высоконапорных рукавов (шлангов). Сравнивая шаровые и шланговые гибкие соединения, можно отметить, что шланговые соединения увеличивают маневренность землесосного снаряда; в 2-3 раза уменьшают величину гидравлических потерь в плавучем пульповоде; монтаж шланговых соединений очень прост; существующие конструкции шланговых соединений диаметром более 350 ммимеют недостаточную прочность и являются причиной значительного количества аварий; срок службы шланговых соединений в условиях зимних работ очень сокращается. Таким образом, при диаметрах до 350 ммвключительно и при работе на грунтах, содержащих крупнообломочные включения, предпочтение следует отдавать шланговым соединениям. При больших диаметрах и крупнообломочных грунтах шаровые шарниры надежнее. Усовершенствование резиновых высоконапорных рукавов сможет значительно расширить область их применения. Известны две основные разновидности шаровых соединений: с шарниром Гука, разгружающим шаровые поверхности (рис. 5-54,а), и без шарнира Гука (рис. 5-54,6), т. е.
![]()
Рис. 6-54. Шаровые соединения для плавучего пульповода. а - с шарниром Гука; б - без шарнира Гука. такие, в которых шаровые поверхности служат не только для уплотнения соединения, но и воспринимают все усилия. Расчеты показывают, что для снаряда 300-40 с диаметром плавучего пульповода 500 ммэти усилия могут достигать 100-150 кн. При шарнире Гука растягивающие усилия воспринимаются кольцом 1 (рис. 5-54,а). Растягивающие усилия в соединении без шарнира Гука воспринимаются кольцом 1 (см. рис. 5-54,6), имеющим с внутренней поверхности сферическую выточку, которой оно плотно садится на поверхность шара 2. Кольцо 1 соединяется с раструбом 3 при помощи шести откидных болтов 4. Герметизация соединения достигается самоуплотняющейся резиновой прокладкой 5. Шар, раструб и кольцо отливаются из стали повышенной твердости. Рабочие поверхности этих деталей должны быть гладкими, не иметь раковин и рисок от режущего инструмента. Шаровое соединение обеспечивает возможность поворота в любом направлении на угол в 18°. Соединения испытывают на давление 1,2 Мн/м2. Шаровое соединение этого типа хорошо зарекомендовало себя как по герметичности, так и в отношении прочности и износоустойчивости. Звено плавучего пульпопровода обычно представляет собой связанные той или иной металлической конструкцией два цилиндрических или эллиптических поплавка с отношением осей от 1 : 2 до 1 : 2,5. Цилиндрические поплавки существенно проще в изготовлении, но для получения той же осадки требуют большого расхода металла по сравнению с эллиптическими. В отечественной практике применяют как цилиндрические, так и эллиптические поплавки. Полный комплект плавучего пульповода снаряда 350-50Л имеет длину 150 ми состоит из 25 звеньев. На каждом шестом звене установлен шпиль для крепления к якорю. Всего в комплекте три шпилевых понтона. Звено плавучего пульповода землесосного снаряда 350-50Т представлено на рис. 5-55.
![]()
Рис.5-55 Звено плавучего пульповода землесосного снаряда 350-50Т При перевозках звенья разбираются на отдельные понтоны (сигары). Для контроля водотечности каждая сигара имеет лазы. Предельный угол поворота одного звена относительно другого равен 17° и ограничивается буфером. Из голландской практики землесосостроения известны плавучие пульповоды на понтонах полуцилиндрической формы. Секция такого пульповода представлена на рис. 5-56.
![]()
Рис. 5-56 Звено плавучего пульповода на полуцилиндрических понтонах со съемной палубой Особенность этой конструкции состоит в том, что ее плоская палуба делается съемной, на болтах, с резиновым уплотнением. Такие понтоны чрезвычайно компактны при перевозках. После снятия плоской палубы полуцилиндрические понтоны вкладывают один в другой и в таком виде транспортируют.
Шкундин Б.М. Оборудование гидромеханизации земляных работ. Учебник для учащихся гидроэнергетических, энергетических и энергостроительных техникумов.М.,"Энергия",1970.240 с. Опыт эксплуатации плавучих пульповодов обычной конструкции показал недостаточную надежность их при работе на волне. Так, например, при работе в водохранилище Киевской ГЭС имел место целый ряд аварий пульповодов от снарядов 300-40. Для работ в Ириклинском водохранилище разработан и изготовлен специальный волноустойчивый плавучий пульповод. Создание волноустойчивого плавучего пульповода будет способствовать расширению области эффективного применения землесосных снарядов. |
Земснаряды
Плавучие пульповоды земснарядов