26.07.2017
Металлические несущие конструкции являются неотъемлемым составляющим в строительных работах. При воздействии огня несущие функции...


26.07.2017
Большинству людей желтый цвет дарит бодрость и хорошее настроение. Он является символом спокойствия и умиротворения, а потому...


25.07.2017
Дорожное строительство – непростой многоступенчатый процесс. Положительный результат достигается только тогда, когда на каждом...


25.07.2017
Шелковая штукатурка – одно из самых популярных покрытий, которое наносится на стены или потолок. Свою популярность шелковая...


25.07.2017
Работа в коллективе важна и определена тем, что она повышает уровень предприятия или компании, а также конкурентоспособность,...


25.07.2017
Металлические ключницы настенного размещения представляют собой изделие в виде шкафчика или ящика и предназначены для хранения...


Намыв сооружений с использованием самоходных сгустителей-грунтоукладчиков

04.01.2017

Традиционная технология прокладки полотна дорог методом отсыпки грунта автотранспортом из карьеров или предварительно намытых земснарядами штабелей требует больших затрат труда и времени на автотранспорт, планировку, уплотнение грунта и имеет низкую экологичность из-за нарушения ландшафта местности при разработке карьеров и выбросов в атмосферу токсичных веществ от работы дорожной техники (рис. 10.52, а).
В последние годы было доказано, что гидромеханизированный способ производства работ по намыву полотна дорог, площадок и подходов к мостам является менее трудоемким и экономически выгодным, так как сочетает в себе непрерывность технологического цикла, высокую производительность и комплексную механизацию строительных работ (рис. 10.52, б).
Особенно эффективно используется этот способ в Западной Сибири для обустройства нефтегазовых месторождений при прокладке автомобильных и железных дорог, намыва площадок под буровые скважины и промышленные объекты. Этому способствовало отсутствие хороших сухих карьеров грунта и наличие озер, рек и водоемов, создающих возможность изыскания придорожных обводненных карьеров для работы земснарядов.
Гидромеханизированный способ предусматривает намыв грунта в полотно дороги со свободным растеканием гидросмеси. Боковой откос полотна составляет, как правило, 1:25—1:35 из-за мелких песков и низкой концентрации гидросмеси, подаваемой обычным земснарядом с трюмным расположением насоса. Применение бульдозеров и других технических приемов для обвалования и создания «узкого» профиля полотна во многих случаях затруднено из-за болотистой местности или подтопления территории.
Намыв сооружений с использованием самоходных сгустителей-грунтоукладчиков

Недостатками существующей технологии являются неоправданное расширение земляного полотна и потери грунта. Так как при высоте насыпи до 3 м ее ширина (по низу) достигает 150—200 м, что превышает ширину и объем конструктивно необходимого профиля насыпи. Введение платы за землю, отчуждаемую под полотна дорог и карьеры грунта, а также за использование водных ресурсов приводит к удорожанию строительства.
Новые экономические условия и ужесточающиеся экологические требования выдвигают задачу по координальному совершенствованию существующей технологии работ средствами гидромеханизации.
Изучение ситуации показало, что технологические трудности обусловлены низкой консистенцией гидросмеси, подаваемой в зону укладки, из-за ограниченной всасывающей способности грунтовых насосов земснарядов. С увеличением консистенции, как известно, повышается крутизна откосов.
Из возможных решений были приняты два направления — использование земснарядов с погружными грунтовыми насосами, которые обеспечивают повышение консистенции гидросмеси в 2—3 раза, и использование сгустителей гидросмеси для укладки грунта в сооружение.
Использование земснарядов с погружным грунтовым насосом для намыва полотна дорог позволяет сократить расход воды на гидротранспортирование, уменьшить площадь разрабатываемых карьеров и увеличить крутизну бокового откоса полотна дороги до 1:15—1:18 (при свободном растекании гидросмеси). Первое направление лишь частично решает задачу.
Второе направление потребовало создания нового оборудования — сгустителей. Анализ достоинств и недостатков различных типов сгустителей показал, что наиболее приемлемыми для рассматриваемых условий являются сгустители центробежного типа.
На основе сгустителей созданы конструкции самоходных грунтоукладчиков вертикального и горизонтального типов к земснарядам производительностью 2000 и 500—800 м3/ч.
Конструктивно грунтоукладчик представляет собой сгуститель гидроциклонного типа, установленный на самоходном шасси экскаватора или бульдозера. Грунтоукладчик имеет поворотную распределительную трубу длиной 10—18 м для выпуска сгущенной гидросмеси, трубопровод сброса отработанной воды и ряд других механизмов с гидроприводами, работающими от гидравлической системы экскаватора (бульдозера). Распределительная труба поворачивается в горизонтальной плоскости, что обеспечивает раскладку сгущенной гидросмеси по ширине намываемого профиля полотна, а наличие нескольких выпусков по ее длине обеспечивает возможность формировать полотно по фронту намыва длиной до 20 м с одной стоянки грунтоукладчика. Технические характеристики грунтоукладчиков приведены в табл. 10.38. Грунтоукладчики работают от грунтового насоса земснаряда в непрерывном напорном режиме. Управление механизмами сгустителя осуществляется из кабины экскаватора (бульдозера).
С использованием грунтоукладчиков созданы гидромеханизированные комплексы для намыва полотна дорог, площадок и складов песка, включающие в себя (рис. 10.53):
• добывающий землесосный снаряд;
• плавучий и береговой трубопроводы;
• самоходный сгуститель-грунтоукладчик;
• трубопровод возврата отработанной воды;
• перекачивающую станцию (при дальности более 3 км);
• бульдозеры и трубоукладчики.
Намыв сооружений с использованием самоходных сгустителей-грунтоукладчиков
Намыв сооружений с использованием самоходных сгустителей-грунтоукладчиков
Намыв сооружений с использованием самоходных сгустителей-грунтоукладчиков

Землесосный снаряд, разрабатывая грунт в карьере, транспортирует исходную гидросмесь по плавучему и магистральному трубопроводам в зону намыва сооружения. На конце наземного трубопровода подключен грунтоукладчик, который сгущает смесь до необходимой консистенции (вплоть до 90 %) и подает ее по поворотной распределительной трубе в зону укладки. При такой консистенции сгущенная смесь укладывается в полотно дороги с откосом 1:5—1:10, а при обваловании бульдозером уклон откоса составляет 1:2—1:3, что обеспечивает формирование узкопрофильного сооружения. Около 80—90 % отработанной воды из сгустителя может быть возвращено по обратному трубопроводу, который прокладывается рядом с основным, либо по водоотводной канаве, т. е. легко организуется оборотное водоснабжение карьера, при котором значительно снижается вероятность заболачивания прилегающей территории.
После намыва очередного участка длиной 15—20 м грунтоукладчик переезжает на новую позицию за счет гибкого резинового трубопровода или с помощью наращивания трубопроводов стандартными секциями труб и продолжает намывать очередной участок полотна.
Гидромеханизированным комплексом по новой технологии в 1994—1995 гг. было намыто полотно автодорог и кустовые площадки на Лянторском и Kaнитлорском месторождениях нефти. В комплексе использовался земснаряд «Сургут-1» с погружным насосным моноблоком производительностью 500 м3/ч и напором 0,55 МПа и сгуститель-грунтоукладчик СГУ-800. Производительность комплекса составила 125 м3/ч по песку, а уклон откоса без применения обвалования— 1:8. При работе без грунтоукладчика уклон откоса составлял 1:25. Работа гидрокомплекса была осуществлена на полном оборотном водоснабжении карьера по трубопроводу, проложенному рядом с основным. Это полностью исключило обводнение и заболачиваемость прилегающей к полотну дороги территории.
Новая технология была применена при строительстве автодороги и намыве кустовой площадки под буровую установку на Покомасовском месторождении. В работе использовался гидрокомплекс, состоящий из земснаряда типа 180-60 производительностью 2000 м3/ч, и грунтоукладчик СГУ-2000-В (см. рис. 10.53, б). Всего намыто 63 тыс. м3 песка, из них 38 тыс. м3 в полотно автодороги и 25 тыс. м3 в кустовую площадку. Ширина профиля полотна поверху составила 10 м при высоте насыпи 3,3—3,9 м. Уклон откоса при формировании обвалования бульдозером составил 1:3.
В сезон 1998 г. выполнены работы по намыву участка полотна автодороги на левобережном подходе к мосту через р. Обь в г. Сургут. Намыв выполнен двумя гидромеханизированными комплексами. С одной стороны участок намывался снарядом типа 180-60 с грунтоукладчиком СГУ-2000, с другой — земснарядом типа 8П с погружным моноблоком производительностью 800 м3/ч и грунтоукладчиком СГУ-800.
Для земснаряда типа 180-60 при подаче 2000 м3/ч исходной гидросмеси с консистенцией 15 % расход «свободной» воды, поступающей в зону намыва при традиционной технологии, составляет 1700 м3/ч. При работе грунтоукладчика расход воды, поступающей с грунтом в зону укладки, составляет:
- при консистенции сгущенной смеси 65 % — 161 м3/ч;
- при консистенции сгущенной смеси 85 % — 53 м3/ч. Таким образом, расход воды уменьшается соответственно в 10,5 и 32 раза. Это и определяет технологические преимущества новой технологии намыва и процесса формирования профиля сооружения.
Намыв грунта по новой технологии обеспечивает улучшение качества песка, укладываемого в сооружение. Это достигается за счет организованного отмыва в сгустителе грунтоукладчика органических включений (торфа), илистых, глинистых и мелких частиц менее 0,05 мм и их отвода с отработанной водой за пределы зоны намыва. При намыве традиционным способом также происходит отмыв указанных примесей, но этот процесс носит неуправляемый характер. Кроме этого, при намыве грунтоукладчиком полностью исключается сегрегация (раскладка по фракциям) песка, что в совокупности с его улучшенным качеством обеспечивает формирование полотна с однородными свойствами по всей его толще и повышает фильтрационную способность насыпи.
Таким образом, новая технология намыва дорог и других сооружений гидромеханизированными комплексами с использованием грунтоукладчиков, проверенная в производственных условиях, позволяет по сравнению с традиционными способами решать следующие задачи:
• осуществить намыв сооружений заданного профиля;
• уменьшить в 2—3 раза объем грунта, укладываемого в сооружение;
• осуществить возврат до 80—90 % отработанной воды в карьер;
• сократить площади отчуждаемых под полотно дорог земель и территорию разрабатываемых карьеров;
• повысить качество намываемых сооружений;
• уменьшить обводненность сооружений в процессе намыва;
• сократить использование бульдозеров для формирования обвалования.
Снижение расхода укладываемого в сооружение грунта приводит к сокращению чистого времени работы земснаряда, соответственно уменьшаются энергозатраты, износ грунтового насоса и механизмов. Возможность организации оборотного водоснабжения, снижение заболачивания прилегающих территорий делают новую технологию не только эффективной, но и экологически более чистой, отвечающей требованиям природоохранных органов. Расчеты показали, что новая технология снижает затраты производства в 2,0—2,5 раза при сокращении сроков строительства в 1,5—2,0 раза.