КОЖЕВНИКОВ Н › files › 20150125 › texdostizen.pdf · 300-50 ТМ с напорным свайным ходом и увеличенной мощности фрезерного

КОЖЕВНИКОВ Н.Н.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОСТИЖЕНИЯ ТРЕСТА

«ЭНЕРГОГИДРОМЕХАНИЗАЦИЯ»

Строительство Жигулёвской ГЭС. Перекрытие р. Волга в ноябре 1955 г. Намыв русловой части земляной плотины безэстакадным способом.

Москва, 2015 г.

Подготовлено к публикации: http://www.LuksWeb.ru/ Андрей Краснокутский: [email protected]

http://www.LuksWeb.ru/

mailto:[email protected]

Технические достижения треста «Энергогидромеханизация». Автор: Кожевников Н.Н.

2

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОСТИЖЕНИЯ ТРЕСТА

«ЭНЕРГОГИДРОМЕХАНИЗАЦИЯ»

КОЖЕВНИКОВ Н.Н.

Аннотация: В данной электронной книге приведены основные технологические и конструктивные разработки по повышению эффективности работ гидромеханизации, разработанные и практически внедренные в производство работниками треста «Энергогидромеханизация» за 50 лет его деятельности, которые можно рекомендовать для использования современным предприятиям гидромеханизации земляных работ.

Ключевые слова: технические достижения, безэстакадный намыв, погружной грунтовый насос, камерные питатели.

За 50 лет эффективной работы подразделениями треста «Энергогидромеханизация» выполнено 4,5 млрд. кубометров земляных работ, в основном на намыве плотин и дамб ГЭС, АЭС, ТЭС. Эти достижения в значительной мере были достигнуты в результате системой работы по разработке и внедрению новой техники и технологий. В систему треста, кроме строительных управлений, входили проектно - конструкторская контора «Гидромехпроект», опытно-производственное предприятие «Промгидромеханизация», занимавшееся разработкой, изготовлением и производственными испытаниями узлов земснарядов и других устройств гидромеханизации. В тресте были созданы грунтовая лаборатория и отдел новой техники, который привлекал многие НИИ и КБ для разработки новых устройств.

Многие новые разработки нашли широкое внедрение и способствовали повышению эффективности работ. Ряд разработок прошли успешные производственные испытания, но не получили достойного распространения, в основном по причине инертности заводов по изготовлению новой продукции. В статье отражены основные разработки, выполненные в тресте, которые рекомендуются к использованию всем организациям гидромеханизации применительно к конкретным условиям.


3

Новые технологии намыва

1. Безэстакадный способ намыва.

В 1951 – 1952 гг. на намыве земляной плотины Мингечаурской ГЭС на р. Куре в строительном управлении треста (начальник СУ Лопатин Н.А., главный инженер Звонцов А.А.) впервые был опробован безэстакадный намыв на песчано-гравийных грунтах.

Конструкцию звеньев раструбных труб разработал гл. механик треста Каретников А.С., технологию намыва с гусеничным краном для наращивания звеньев намывного пульпопровода при беспрерывной подаче пульпы разрабатывали и испытывали Звонцов А.А., Лопатин Н.А., Беренцвейг Б.В., Масляков Г.М.

Испытания были продолжены в Куйбышевском СУ на намыве плотины из мелкопесчаных грунтов Куйбышевской ГЭС на Волге для земснарядов типа 300-40, 500-60 и 1000-80 с гусеничными кранами ТПК с уширенными гусеницами для торфяной промышленности.

Было сомнение, что торфяной кран будет проваливаться в свежее намытом водонасыщенном песчаном грунте, но этого не произошло. При внедрении безэстакадного намыва все процессы на карте намыва стали полностью механизированы, включая возведение дамбочек обвалования с помощью бульдозера. При эстакадном способе эта работа выполнялась вручную с помощью лопаты, численность этой бригады доходила до 30 человек в смену. При переходе на следующий ярус возводилась деревянная эстакада высотой до 5 м с пульпопроводом, выпусками пульпы и лотками, не позволяющими работать бульдозеру.

Во время строительства эстакады с пульпопроводом земснаряд часто простаивал. Коэффициент использования рабочего времени земснаряда не превышал 0,3 – 0,4. На 1 м3 плотины приходилось 0.001 м3 строевого леса. При годовом объеме намыва в 150 млн. м3 потребность в лесоматериале составляла 150 тыс. м3. При новом способе намыва лесоматериала на карте намыва не требовалось, бригада обслуживания намыва сократилась до 3 человек (машинист крана, бульдозерист, подсобный рабочий), коэффициент использования рабочего времени земснарядов вырос до 0,7, а производительность выросла в 1,5 раза. Это было революционным достижением в технологии намыва, управляющий трестом Фогельсон С.Б. приказал переходить на безэстакадный намыв повсеместно во всех СУ треста. [1,4]


4

Рис. 1. Безэстакадный намыв плотины Жигулевской ГЭС земснарядом

1000-80. 1954 г.

2. Пляжный динамически волноустойчивый намыв напорного откоса дамб.

С 80-х годов в тресте, при намыве дамб ограждающих водоемы

ТЭЦ и защитных дамб от затопления на водохранилищах ГЭС, стали применять так называемый пляжный волноустойчивый динамический откос взамен бетонного крепления откоса.

Заложение откоса при песчаных грунтах может составлять от 1: 30 до 1: 40 в зависимости от крупности частиц и высоты волны [1,2]. Пляжный откос взят от природных речных и морских пляжей. Примерный расчет пляжного откоса выполнен академиком Великановам. При торцовом безэстакадном намыве пляж получают пологим, при рассредоточенном намыве из выпусков пляж получают до 1,5 раз более крутым. [1,4].

Автором статьи, совместно со Шкундиным Б.М. (авторское свидетельство № 140294) предложен рассредоточенный способ намыва из выпусков звена труб с раструбным соединением и приваренной металлической опорой обтекаемой формы высотой до 1.5 м. После намыва слоя в 1,5 м труба вместе с опорой извлекается из намытого песка с помощью крана. С пляжным откосом выполнены многие дамбы.


Опытное внедрение провели на ограждающих дамбах водоема Курской АЭС, объём дамб был сокращен на 30 %. Управляющий трестом Масляков Г.М. был удостоен Государственнвнедрение дамб с пляжным откосом в практику гидротехнического строительства.

Рис. 2. Звено пульпопровода с опорой и выпусками для рассредоточенного намыва:

1 - стальная труба; 2крюк соединительный; 5заглушкой; 7 - опора звена; 8конусный раструб; 11

Рис. 3. Поперечное сечение дамбы ограждения водоема Курской АЭС намыве торцовым и рассредоточенным способом: 1 - при торцовым способе; 2выпусков устройства по рис. 2

3. Замыв грунтом пор в каменной наброске плотины

Крупным достижением в строительстве плотин было внедрение замыва крупного камня песком. Все поры в каменной наброске при намыве плотно заполняются песком и получают конгломерат по прочности, не уступающей бетону. Этотна модели Высотной Асуанской плотины, одобрен известным профессором в области мехаприменен в строительстве этой уникальной плотины на реке Нил (рис.

достижения треста «Энергогидромеханизация». Автор: Кожевников Н.Н.

5

Опытное внедрение провели на ограждающих дамбах водоема Курской АЭС, объём дамб был сокращен на 30 %. Управляющий трестом Масляков Г.М. был удостоен Государственной премии за внедрение дамб с пляжным откосом в практику гидротехнического

Рис. 2. Звено пульпопровода с опорой и выпусками для рассредоточенного

стальная труба; 2 - верхний люкс заглушкой; 3 - чалочная скоба; 4льный; 5 - уплотнительное кольцо; 6- нижний люк с опора звена; 8- торец опоры; 9- намытый грунт; 10

конусный раструб; 11- соединительная скоба

Рис. 3. Поперечное сечение дамбы ограждения водоема Курской АЭС ссредоточенным способом:

при торцовым способе; 2 - при рассредоточенном способе намыва из выпусков устройства по рис. 2

Замыв грунтом пор в каменной наброске плотины

Крупным достижением в строительстве плотин было внедрение камня песком. Все поры в каменной наброске при

намыве плотно заполняются песком и получают конгломерат по прочности, не уступающей бетону. Этот способ сначала был испытан

модели Высотной Асуанской плотины, одобрен известным профессором в области механики грунтов Карлом Терцаги, а затем

строительстве этой уникальной плотины на реке Нил (рис.


Опытное внедрение провели на ограждающих дамбах водоема Курской АЭС, объём дамб был сокращен на 30 %. Управляющий

ой премии за внедрение дамб с пляжным откосом в практику гидротехнического

Рис. 2. Звено пульпопровода с опорой и выпусками для рассредоточенного

чалочная скоба; 4- нижний люк с

намытый грунт; 10 -

Рис. 3. Поперечное сечение дамбы ограждения водоема Курской АЭС при

при рассредоточенном способе намыва из

Замыв грунтом пор в каменной наброске плотины.

Крупным достижением в строительстве плотин было внедрение камня песком. Все поры в каменной наброске при

намыве плотно заполняются песком и получают конгломерат по способ сначала был испытан

модели Высотной Асуанской плотины, одобрен известным и грунтов Карлом Терцаги, а затем

строительстве этой уникальной плотины на реке Нил (рис.


4). Проект и строительство этой плотины выполнен под руководством советских инженеров треста. Большинство участников проектирования и строительства были удправительственных наград ОАР и СССР. Плотины из каменной наброски с замывом пор песком можно рекомендовать взамен бетона, где имеются подходящие природные условия в створе плотины.[3]

Рис. 4. Расположение призм высотной Асуанской плотины,с применением намывного способа:1 – призмы из дюнного песка; 2 сортированный камень, замытый дюнным песком; 4 камень, замытый силтом, суглинком, и глиной; 5 замытая дюнным песком; 6 НПУ прежнего водохранилища; 8

4. Намыв на слабое основание способом вытеснения и

При подготовке основания плотин встречаются глводонасыщенные торфяники или илы.намытых дамб, применен способ ступенчатым намывом песка с временной остановкой яруса на уплотнение и осадку до 1сооружении дамб Печорской ГРЭСдостигнута большая экономии в связи отказа от выемки торфа.


6

4). Проект и строительство этой плотины выполнен под руководством советских инженеров треста. Большинство участников проектирования и строительства были удостоены высоких правительственных наград ОАР и СССР. Плотины из каменной наброски с замывом пор песком можно рекомендовать взамен бетона, где имеются подходящие природные условия в створе плотины.[3]

Рис. 4. Расположение призм высотной Асуанской плотины,с применением намывного способа:

призмы из дюнного песка; 2 – призмы из шеллалского песка; 3 сортированный камень, замытый дюнным песком; 4 – сортированный камень, замытый силтом, суглинком, и глиной; 5 – впадина в русле реки,

нным песком; 6 - фильтры из шеллалского песка и щебня; 7 НПУ прежнего водохранилища; 8 - НПУ нового водохранилища

4. Намыв на слабое основание способом вытеснения и уплотнения

При подготовке основания плотин встречаются глторфяники или илы. Вместо их выемки, на ряде

намытых дамб, применен способ вытеснения и уплотнения ступенчатым намывом песка с временной остановкой яруса на уплотнение и осадку до 1-2-х лет. Впервые этот способ был внедрен на сооружении дамб Печорской ГРЭС. Результаты были положительные, достигнута большая экономии в связи отказа от выемки торфа.


4). Проект и строительство этой плотины выполнен под руководством советских инженеров треста. Большинство участников

остоены высоких правительственных наград ОАР и СССР. Плотины из каменной наброски с замывом пор песком можно рекомендовать взамен бетона, где имеются подходящие природные условия в створе плотины.[3]

Рис. 4. Расположение призм высотной Асуанской плотины, возведенных

призмы из шеллалского песка; 3 – сортированный

впадина в русле реки, фильтры из шеллалского песка и щебня; 7 –

НПУ нового водохранилища

4. Намыв на слабое основание способом вытеснения и

При подготовке основания плотин встречаются глубокие Вместо их выемки, на ряде вытеснения и уплотнения

ступенчатым намывом песка с временной остановкой яруса на х лет. Впервые этот способ был внедрен на

. Результаты были положительные, достигнута большая экономии в связи отказа от выемки торфа. [4]


Рис. 5. Первый этап возведения дамб водохранилища Печорской ГРЭС:1 – проектный профиль сооружения; 2 этапа работ; 3 – торф; 4 –

5. Намыв территорий для городской и промышленной

Трестом выполнен большой объем работ по созданию

территорий для городской и промышленной застройки путем намыва песчаного основания. По сложности таких рабозамыв прибрежных заболоченных затопляемых территорий в г. Санкт-Петербурге. [5] Впервые в практике гидромеханизации намыв под городскую застройку был выполнен из суглинка и супеси прибрежных карьеров устья Невы. Карты намыва представлялотстойники большой площади с пульпопроводами по контуру отстойника. Уплотнение намытого грунта происходило в течение 3лет, только после этого производилось сооружение свайного ростверка под жилищное строитель

По существу появились новые Васильевском острове, в Кировском районе, Лахте. Город получил достойное оформление со стороны Финского залива.

Однако следует отметить, что территории, намытые из пылеватых грунтов должны пройти естественное уплотнение в течение нескольких лет, а несдолжна определяться опытным путем.


7

Рис. 5. Первый этап возведения дамб водохранилища Печорской ГРЭС:проектный профиль сооружения; 2 – грунт, намытый во время первого

– суглинки; 5 – илистый грунт

5. Намыв территорий для городской и промышленной застройки.

Трестом выполнен большой объем работ по созданию территорий для городской и промышленной застройки путем намыва песчаного основания. По сложности таких работ следует отметить замыв прибрежных заболоченных затопляемых территорий в г.

Петербурге. [5] Впервые в практике гидромеханизации намыв под городскую застройку был выполнен из суглинка и супеси прибрежных карьеров устья Невы. Карты намыва представлялотстойники большой площади с пульпопроводами по контуру отстойника. Уплотнение намытого грунта происходило в течение 3лет, только после этого производилось сооружение свайного ростверка под жилищное строительство.

появились новые районы жилищной застройки: на Васильевском острове, в Кировском районе, Лахте. Город получил достойное оформление со стороны Финского залива.

Однако следует отметить, что территории, намытые из пылеватых грунтов должны пройти естественное уплотнение в

ние нескольких лет, а несущая способность свай на таких должна определяться опытным путем.


Рис. 5. Первый этап возведения дамб водохранилища Печорской ГРЭС: грунт, намытый во время первого

5. Намыв территорий для городской и промышленной

Трестом выполнен большой объем работ по созданию территорий для городской и промышленной застройки путем намыва

т следует отметить замыв прибрежных заболоченных затопляемых территорий в г.

Петербурге. [5] Впервые в практике гидромеханизации намыв под городскую застройку был выполнен из суглинка и супеси прибрежных карьеров устья Невы. Карты намыва представляли собой отстойники большой площади с пульпопроводами по контуру отстойника. Уплотнение намытого грунта происходило в течение 3-5 лет, только после этого производилось сооружение свайного ростверка

районы жилищной застройки: на Васильевском острове, в Кировском районе, Лахте. Город получил

Однако следует отметить, что территории, намытые из пылеватых грунтов должны пройти естественное уплотнение в

ущая способность свай на таких грунтах


Рис. 6. Схема размещения намытых в 1960 Петербурге для жилищного строительства и благоустройства: 1 – на Васильевском остронамытого грунта 12 млн. м2 – в Приморском районе: площадь намытой территории 1556 га, объем намытого грунта 39 млн. мрайонах: площадь намытой территории 1120 га, объем намытого грунта 29 млн. м3; 4 – прибрежные подводные грунта в Финском заливе; 5 ТЭЦ площадью 120 га

6. Добыча инертных материалов для изготовления б

Добыча инертных материалов для изготовле

выполнялась при строительстве почти на всех электростанций с участием гидромеханизации. В большинстве случаев добывалась с помощью земснарядов песчаносортировкой сухим способом или промывкой. [3]

Подбор состава фракций песка и гравия изначение для получения бетона высокого качества и экономии цемента. Например, при строительстве высотной гостиницы «Интурист» в Москве французской фирмой для приготовления бетона использовались 4 фракции песка и 3 фракции гравия.

На ряде строительства ГЭС и ГАЭС по проектам ПК «Гидромехпроект» строились и эксплуатировались сортировочные заводы песчано-гравийной смеси, подаваемой из карьера непосредственно земснарядом. При этом получали 2 фракции гравия и 2 фракции песка. Проекты таких устанодля повсеместного внедрения при добыче инертных материалов. При


8

Рис. 6. Схема размещения намытых в 1960 – 1990 гг. территорий в СанктПетербурге для жилищного строительства и благоустройства:

на Васильевском острове: площадь намытой территории 350 га, объем намытого грунта 12 млн. м3;

в Приморском районе: площадь намытой территории 1556 га, объем намытого грунта 39 млн. м3; 3 – в Кировском районе и Красносельском районах: площадь намытой территории 1120 га, объем намытого грунта 29

прибрежные подводные грунта в Финском заливе; 5

6. Добыча инертных материалов для изготовления бсмеси.

Добыча инертных материалов для изготовления бетонной смеси при строительстве почти на всех электростанций с

участием гидромеханизации. В большинстве случаев добывалась с помощью земснарядов песчано-гравийная смесь с последующей сортировкой сухим способом или промывкой. [3]

Подбор состава фракций песка и гравия имеет большое значение для получения бетона высокого качества и экономии цемента. Например, при строительстве высотной гостиницы «Интурист» в Москве французской фирмой для приготовления бетона использовались 4 фракции песка и 3 фракции гравия.

оительства ГЭС и ГАЭС по проектам ПК «Гидромехпроект» строились и эксплуатировались сортировочные

гравийной смеси, подаваемой из карьера непосредственно земснарядом. При этом получали 2 фракции гравия и 2 фракции песка. Проекты таких установок следует рекомендовать для повсеместного внедрения при добыче инертных материалов. При


1990 гг. территорий в Санкт-

ве: площадь намытой территории 350 га, объем

в Приморском районе: площадь намытой территории 1556 га, объем в Кировском районе и Красносельском

районах: площадь намытой территории 1120 га, объем намытого грунта 29 прибрежные подводные грунта в Финском заливе; 5 – золоотвал

6. Добыча инертных материалов для изготовления бетонной

ния бетонной смеси при строительстве почти на всех электростанций с

участием гидромеханизации. В большинстве случаев добывалась с гравийная смесь с последующей

меет большое значение для получения бетона высокого качества и экономии цемента. Например, при строительстве высотной гостиницы «Интурист» в Москве французской фирмой для приготовления бетона

оительства ГЭС и ГАЭС по проектам ПК «Гидромехпроект» строились и эксплуатировались сортировочные

гравийной смеси, подаваемой из карьера непосредственно земснарядом. При этом получали 2 фракции гравия

вок следует рекомендовать для повсеместного внедрения при добыче инертных материалов. При


9

использовании гидромеханизации с одновременной сортировкой и промывкой водой песчано-гравийной смеси, подаваемой земснарядом, получают наиболее качественный заполнитель бетона.

7. Безбанкетное перекрытие русла реки.

В ряде случаев, когда река имеет несколько протоков или построенные водопропускные сооружения могут пропустить значительную часть расхода реки при малой скорости воды в перекрываемом русле, возникает возможность перекрытия интенсивным намывом песчано-гравийного грунта без предварительной отсыпки банкета из бетонных тетраэдров, камня или гравия.

Безбанкетный способ перекрытия русел заключается в подаче мощными земснарядами в проран плотины в виде пульпы количества песка и песчано-гравийного грунта, превышающего транспортирующую способность потока. В результате поток перенасыщается грунтом и часть его остается в проране и постепенно перекрывает русло. Этот способ применим при наличии песчаных грунтов, перепадах до 0,5 м и скорости в проране не выше 2 м/с.

Одним из инициаторов безбанкетного перекрытия русел рек был инженер – гидромеханизатор Г.М. Подьяков. Под его руководством безбанкетное перекрытие было осуществлено на р. Днепр в створе плотины Каневской ГЭС, на р. Волга в створе плотины Астраханского вододелителя, в Ираке на одной из проток р. Ефрат [9].

В определенных условиях этот способ можно рекомендовать к использованию при строительстве ГЭС.

Новые устройства гидромеханизации.

Основным оборудованием для добычи и транспортирования грунта СУ треста были оснащены земснарядами типа 350-50 Л Рыбинского завода «Гидромеханизация», завод выпускал их серийно.

Земснаряд был оснащен грунтовым насосом 20Р11 М с номинальной подачей пульпы до 4000 м3 /час при напоре до 60 м вод. ст. Прототипом этой машины и грунтового насоса послужил земснаряд типа 300-40,сконструировонного еще в довоенные годы проектной конторой МВД СССР. По сравнению с прототипом было увеличено рабочее колесо грунтового насоса и увеличена мощность электропривода до 1200 кВт. Рыбинским заводом производилась небольшая модернизация этой машины, были построены земснаряды


10

300-50 ТМ с напорным свайным ходом и увеличенной мощности фрезерного рыхлителя. Завод выпустил несколько таких машин.

Кроме этого СУ треста получило в 1950 г. 7 новый самых мощных земснарядов типа 1000-80 и несколько машин типа 500-60, используемых ранее не намыве плотины Цимлянской ГЭС. Документацию на эти машины разрабатывала выше упомянутая проектная контора МВД.

Проектная контора треста (конструктор М.М. Фридман) совместно с заводом «Промгидромеханихация» занимался модернизацией отдельных узлов земснаряда. В частности была усилена подшипниковая опора грунтового насоса 20Р-11, сконструирован волноустойчивый плавучий пульпопровод для работы земснарядов в устье Невы, усовершенствован эжектор грунтозабора для увеличения глубины разработки земснаряда 350-50 Л до 15 м, сконструирован мощный потокообразователь с осевым насосом для поддержания майны на акватории земснаряда в зимних условиях, устройство перемещения земснаряда 350-50 Л по суше с помощью шагающего хода.

Наиболее значительныe совместные разработки конторы, лаборатории треста и завода, которые уже нашли промышленное применение, перечислены ниже: 1. Погружные грунтовые насосы.

Погружение грунтового насоса под воду снимает кавитацию насоса и позволяет увеличить глубину разработки земснаряда до 30 м и его производительность по забору грунта.

За рубежом эта задача решается использованием подводного электропривода или гидропривода для привода погружного грунтового насоса. В России не было таких устройств на высокое напряжение 6 кВ и большой мощности.

Трест «Трансгидромеханизациия» в 70-х годах построил несколько земснарядов с погружным грунтовым насосом с подводным электродвигателем на напряжение 6 кВ Сафоновского электрозавода. Однако уплотнение вала, несмотря на подкачку воздуха, оказалось ненадежным, вода попадала на обмотки электродвигателя и даже были случаи взрыва. Были и другие неудачные попытки создания надежного подводного привода.

Наконец, в 1980 году по предложению автора статьи и конструктора М.М. Фридмана ( А.С. № 1191527) была предложена надежная простая отечественная конструкция привода с серийным электродвигателем, устанавливаемом на корне грунтозаборной рамы земснаряда, и погружного валопровода с верхним радиально-упорным подшипником и нижним резиновым опорным подшипником на водяной смазке, соединяемым с погружным грунтовым насосом


валопроводом. [6]. Длина взвешенного в воде (трубчатого) валопровода составляла 8,5 м.

Рис. 7. Земснаряд 350

1 - корпус земснаряда; 2 –м; 3 – нижняя резиновая опора; 4 8,5 м; 5 – верхний радиальнопальцевая; 7 – электродвигатель пульпопровод Ду = 600 мм;грунтовый насос Q = 4000 м

После заводских испытаний и внесения необходимых изменений в конструкцию земснаряда «Промгидромеханизация» изготовил четыре комплекта устройства рамы с валопроводом и грунтовым насосом 20РПроизводственные испытания при чем был сохранен трюмный землесос, т.е. кроме увеличения глубины разработки грунта до 30 м и производительности, был увеличен напор до 100 м вод. ст. Испытания выявили абсолютную надежность предложенного привода, производительность земснаряда выросла в 1,5 раза. Всего в разных СУ было модернизировано 4 земснаряда, которые успешно работали. Один из модернизированных земснарядов с погружным грунтовым насосом продолжал успешно работать до 2000 г.

Найденное простое решение с приводом погружного грунтнасоса было перенесено на малые земснаряды, выпускаемые серийно заводом по настоящее время. В этом направлении по простоте и эффективности конструктивного решения мы обошли зарубежные фирмы (Патент России № 1191527).


11

валопроводом. [6]. Длина взвешенного в воде (трубчатого) ляла 8,5 м.

Рис. 7. Земснаряд 350-50 Л с дополнительным погружным грунтовым насосом:

– погружной грунтовый насос Q = 4000 мнижняя резиновая опора; 4 – трубчатый двухопорный валопровод

верхний радиально-упорный подшипник; 6 – электродвигатель N = 630 кВт , n=370 об/мин; 8

= 600 мм; 9- рукав резинотканевый; 10 = 4000 м3 /ч, Н = 65 м.

их испытаний и внесения необходимых конструкцию земснаряда 20Р11

«Промгидромеханизация» изготовил четыре комплекта устройства рамы с валопроводом и грунтовым насосом 20РПроизводственные испытания были проведены в Чебоксарском Спри чем был сохранен трюмный землесос, т.е. кроме увеличения глубины разработки грунта до 30 м и производительности, был увеличен напор до 100 м вод. ст. Испытания выявили абсолютную надежность предложенного привода, производительность земснаряда

а в 1,5 раза. Всего в разных СУ было модернизировано 4 земснаряда, которые успешно работали. Один из модернизированных земснарядов с погружным грунтовым насосом продолжал успешно

Найденное простое решение с приводом погружного грунтнасоса было перенесено на малые земснаряды, выпускаемые серийно заводом по настоящее время. В этом направлении по простоте и эффективности конструктивного решения мы обошли зарубежные фирмы (Патент России № 1191527).


валопроводом. [6]. Длина взвешенного в воде (трубчатого)

50 Л с дополнительным погружным грунтовым

= 4000 м3 /ч, Н =35 трубчатый двухопорный валопровод L =

муфта упругая =370 об/мин; 8 –

рукав резинотканевый; 10 - трюмный

их испытаний и внесения необходимых 20Р11-Л, завод

«Промгидромеханизация» изготовил четыре комплекта устройства рамы с валопроводом и грунтовым насосом 20Р-11 М.

были проведены в Чебоксарском СУ, при чем был сохранен трюмный землесос, т.е. кроме увеличения глубины разработки грунта до 30 м и производительности, был увеличен напор до 100 м вод. ст. Испытания выявили абсолютную надежность предложенного привода, производительность земснаряда

а в 1,5 раза. Всего в разных СУ было модернизировано 4 земснаряда, которые успешно работали. Один из модернизированных земснарядов с погружным грунтовым насосом продолжал успешно

Найденное простое решение с приводом погружного грунтового насоса было перенесено на малые земснаряды, выпускаемые серийно заводом по настоящее время. В этом направлении по простоте и эффективности конструктивного решения мы обошли зарубежные


12

2. Камерные шлюзовые питатели

Камерные шлюзовые питатели служат для гидротранспорта грунта и шлама и замены быстро изнашиваемых и относительно низконапорных (до 60 – 70 м вод. ст.) грунтовых насосов. В принципе он представляет стальную цилиндрическую напорную (до 200 м вод. ст.) камеру объемом до 50 м3 , в которую сверху загружается грунтом или пульпой через трубопровод с обратным клапаном. Снизу через водовод от высоконапорного насоса подается вода, которая в камере образует пульпу, вымываемую в пульпопровод.

Работа шлюзовой камеры состоит из двух циклов – загрузки и разгрузки. Для непрерывной подачи необходима синхронная работа как минимум 2-х камер.

Преимуществом этого устройства перед традиционным земснарядом с грунтовым насосом является: возможность высокого давления и подачи регулируемой концентрации пульпы на расстояние до 20 км, исключение высокого износа оборудования, прокачка гравия с валунами до 200 мм.

В тресте было реализовано два варианта камерных шлюзовых питателей: Первый - на базе драги с ковшевой цепью при емкости черпака 250 л (проект Б.М. Шкундина, институт «Гидропроект») для добычи гравия на строительстве Зейской ГЭС. Дражно - шлюзовым земснарядом было добыто более 3 млн. м3 гравия [….] c производительностью 250-300 м3 /ч. На драге было смонтировано три камеры, каждая объемом 18,9 м3 , из которых циклично вымывался грунт с подачей 2000 м3 /ч при напоре 100 м водяным насосом в пульпопровод. Износ был только на черпаковой цепи и в пульпопроводе. Клапаны и задвижки приводились гидроприводом автоматически.

Второй вариант внедрения шлюзовых питателей был выполнен на суше [7] Западной Сибири на Петеленском нефтяном месторождении в 1993 г. Проектирование установки выполнялось Н.И. Зайцевым (институт «Вниипромсырье»). Целью проекта была замена 3-х станций перекачки с грунтовыми насосами 20Р-11 М и экономическое сопоставление с перевозкой песка автотранспортом.

Установка включала две камеры объемом 50 м3 , водяные насосы с подачей 2000 м3 /ч при напоре 240 м вод. ст. Загрузка камер производилась из штабеля песка с помощью бульдозера и конвейера. Схема установки с параметрами приведена на рис. 7.

Испытания установки прошли успешно после обучения персонала. Производительность по песку вышла на проектные параметры в 160 м3 /ч. Состав рабочих составил 4 человека в смену, для перевозки песка автотранспортом потребовалось строительство


автодороги, 16 водителей автосамосвалов, а энергозатраты были бы вдвое выше, чем при шлюзовом питатели.

Приемочная комиссия высоко оценила результаты испытаний.Институтом «Вниипромсырье» б

камер песчаной пульпой, подаваемой непосредственно земснарядомустановкой в камерах ламелей тонкослойного сгустителя для сброса воды, но проект не был реализован изпроект представляется весьма перспективным в сочетании с погружным грунтовым насосом на земснаряде.

Рис.8. Схема гидротранспортного комплексапри сухой загрузке песка из штабеля:

1 – бункер питатель; 2 загрузочная воронка; 5 –тонкослойного сгустителя; 7 выходными обратными клапанами; 9 переключения камер; 10


13

16 водителей автосамосвалов, а энергозатраты были бы вдвое выше, чем при шлюзовом питатели.

Приемочная комиссия высоко оценила результаты испытаний.титутом «Вниипромсырье» был разработан вариант загрузки

камер песчаной пульпой, подаваемой непосредственно земснарядомламелей тонкослойного сгустителя для сброса

воды, но проект не был реализован из-за отсутствия средств. Такой проект представляется весьма перспективным в сочетании с погружным грунтовым насосом на земснаряде.

Рис.8. Схема гидротранспортного комплекса с камерно-шлюзовым аппаратом при сухой загрузке песка из штабеля:

бункер питатель; 2 – штабель песка; 3 – ленточный конвейер; 4 – шлюзовые высоконапорные камеры; 6

тонкослойного сгустителя; 7 – обратные клапаны входные; 8 выходными обратными клапанами; 9 – водяные электрозадвижки переключения камер; 10 – регулировочные задвижки; 11 – высоконапорные


16 водителей автосамосвалов, а энергозатраты были бы

Приемочная комиссия высоко оценила результаты испытаний. ыл разработан вариант загрузки

камер песчаной пульпой, подаваемой непосредственно земснарядом, с ламелей тонкослойного сгустителя для сброса

за отсутствия средств. Такой проект представляется весьма перспективным в сочетании с

шлюзовым аппаратом

ленточный конвейер; 4 – шлюзовые высоконапорные камеры; 6 – ламели

е; 8 – камера с водяные электрозадвижки

высоконапорные


14

секционные водяные насосы ЦНСГ- 850 /240; 12 – плавучая насосная станция 2000/40; 13 – пульпообразующее устройство; 14 – пульпопровод Ду 450 – 500 мм, l = 12,4 км , подъем трассы 30 м Оба варианта применения камерных шлюзовый питателей

доказывают перспективность их промышленного применения для дальнего гидротранспорта грунтов и замены грунтовых насосов, в том числе в сочетании на земснаряде погружного грунтового насоса с низким напором и шлюзового питателя с водяным высоконапорным насосом.

Устройства для обеспечения работы земснаряда на больших акваториях. [8]

С проблемами работы земснарядов на больших водных

акваториях в подводных карьерах трест столкнулся в Санкт-Петербурге при намыве территорий, где подводные мелководные карьеры расположены в устье Невы. Земснаряды и пульпопроводы были подвержены большим ветровым, волновым и ледовым воздействиям.

Первоначально построенные пульпопроводы на свайных эстакадах в зимний период были разрушены льдом. Решение было найдено автором статьи прокладкой дюкеров. Опоры ЛЭП - 6 кВ приходилось восстанавливать ежегодно после схода льда, поскольку подводными кабелями на напряжение 6 кВ трест не располагал.

В летний сезон работы при штормовом предупреждении пульпопроводы уводились в укрытие, земснаряды оставляли в карьере, но работников вывозили на берег.

Плавучие пульпопроводы Ду 600 мм конструктором М.М. Фридманом (ПК «Гидромехпроект») были спроектированы более устойчивыми к волновому воздействию путем частичного погружения трубопровода в воду и усиления шарового соединения. На рис. 8 показана секция волноустойчивого понтона, на рис. 9 – плавучий пульпопровод при шторме.


15

Рис.9 Секция волноустойчивого плавучего пульпопровода Ду 600 мм

Рис.10. Плавучий волноустойчивый пульпопровод при шторме в устье

Невы.

Штормовые воздействия на плавучий пульпопровод частично сказывались на расчистке водоема охлаждения Шатурской ГРЭС на озере Святое (3 х 4 км). По предложению автора статьи трубы плавучего пульпопровода были соединены электросваркой в плети длиной в 50 -100 м, которые соединялись шаровыми соединениями. Трубы были целиком погружены под воду, что снижало центр тяжести секции. Плети наплаву поддерживались поплавками расчетного водоизмещения. Ввиду снижения центра тяжести и большой массы секции воздействие волны было минимальным. Испытания подтвердили высокую волноустойчивость этого погружного плавучего пульпопровода Ду 600 мм.

На большой акватории и подводном карьере возникает проблема с закладкой якорей для разворота земснаряда и создания усилия для резания грунта фрезой грунтозаборного устройства. Обычная схема


16

закладки якорей выполняется краном – завозней с катером, которые обычно поставляются совместно с земснарядом.

Инженером Я. А. Виленкиным (ПК «Гидромехпроект») для земснаряда 350-50 Л был сконструирован стреловой заброс, состоящий из двух стрел на носовых понтонах земснаряда и лебедок для подъема и закладки якорей. Он был установлен на 2-х земснарядах в Шатуре. Конструкция стрелового заброса отличалась простотой и надежностью. Бригада земснаряда после обучения работала на оз. Святое (пруд - охладитель Шатурской ГРЭС) только со стреловым забросом. Рыбинский завод «Гидромеханизация» по переданным чертежам выпускал это устройство по заказу.

Рис. 11. Земснаряд 350-50 Л со стреловым забросом якорей на оз. «Святое» в Шатуре

Примечание: все вышеперечисленные технологии и устройства (и менее значительные) подробно изложены в компакт-диске «Гидромеханизация 2010» автора статьи, приобретаемом по договоренности.


17

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Нурок Г.А. Технология и проектирование гидромеханизации горных работ. М.: Недра,1965.

2. Кожевников Н.Н., Шкундин Б.М. Новые устройства для рассредоточенного намыва земляных сооружений //Гидротехнические строительство. 1994 г. № 9

3. Шкундин Б.М. Гидромеханизация в энергетическом строительстве», М.: Энергоатомиздат, 1986.

4. Ялтанец И.М., Пастихин Д.В., Исаева Н.И. Открытые горные работы при строительстве. М.: Стройтехиздат, 2014.

5. Кожевников Н.Н., Левиновский Е.А. Намыв прибрежных территорий для жилищного строительства и благоустройства Санкт-Петербурга // Гидротехническое строительство. 1997. № 9.

6. Нейтман Л.Н., Фридман М.М., Кожевников Н.Н., Цурган Ф.П. Оснащение земснарядов погружными грунтовыми насосами // Гидротехническое строительство. 1994. № 1.

7. Кожевников Н.Н., Зайцев Н.И., Греков А.Б., Чевикин А.С. Гидротранспорт грунтов с помощью камерных шлюзовых питателнй //// Гидротехническое строительство. 1996. № 5.

8. Фридман М.М., Поддымов Л.М., Харламов А.А. Плавучий полупогружной пульпопровод земснаряда // Гидротехническое строительство. 1986. № 6.

9. Мелуа А.И., Мигуренко В.Р., Станкевич В.Л. Гидроэнергетики России и СНГ, т.2, стр. 199, С-П, Научное издательство «Гуманистика», 2010 г.

Сведения об авторе: Кожевников Николай Николаевич, инженер, ветеран треста «Энергогидромеханизация». Адрес: Россия, 105568, ул. Чечулина, д.22, кв. 57. Тел.: +7 (499) 308-80-96 E-mail: [email protected]

Подготовлено к публикации: http://www.LuksWeb.ru/ Андрей Краснокутский: [email protected]


http://www.LuksWeb.ru/


Documents

КОЖЕВНИКОВ Н › files › 20150125 › texdostizen.pdf · 300-50 ТМ с напорным свайным ходом и увеличенной мощности фрезерного