Проектирование машин для землянных работ - часть 2

Экспериментальная модель такого бульдозера с однокамерным взрывным устройством, созданная в США, испытывалась на разработке траншеи шириной 3,05 м и глубиной 1,52 м в грунтах средней крепости и обеспечила производительность 1500 м3/ч при скорости движения около 3,22 км/ч. При этом производительность обычного тяжелого бульдозера — 500 м3/ч.
С определенными допущениями к бурильным машинам можно отнести машины с винтовыми рабочими органами для разрушения грунтов отрывом, впервые предложенные Д. А. Лозовым [16]. Рабочий орган специальной конструкции погружается
в грунт способом завинчивания. Затем к нему прикладывается осевое усилие, направленное вверх нормально к поверхности разработки, в результате чего некоторый объем грунта отрывается от массива и разрушается.
Рис. 52. Схема навесного оборудования с винтовым рабочим органом.
Принципиальное устройство такого рабочего органа показано на рис. 52. На раме Ю, навешенной на тягач 1, установлен механизм вращения 5 штанги 8. Штанга заканчивается конической винтовой лопастью 9. Выще находится опорный элемент 7 и шлицевое соединение 6. Посредством шарнирного устройства 4 штанга соединена с напорным гидроцилиндром 3 Привод механизма вращения осуществляется от вала отбора мощности тягача. В трансмиссию введен маховик 2. При вращении винтовой лопасти в грунте возникают усилия, стремящиеся оторвать конусообразный объем грунта от массива. На основе этого принципа разработаны конструкции различных машин на базе тракторов Т-100МГП, экскаватора Э-153и т. д. [16]. Глава 3. МАШИНЫ ДЛЯ ПРОКЛАДКИ ЛИНИЙ СВЯЗИ б 22. НАЗНАЧЕНИЕ И КОНСТРУКЦИИ МАГИСТРАЛЬНЫХ КАБЕЛЕУКЛАДЧИКОВ Кабелеукладчики делятся на легкие, предназначенные для прокладки кабелей сельской связи и радиофикации, и тяжелые — для прокладки магистральных кабелей междугородной связи. В зависимости от конструкции ходовой .системы кабелеукладчики делятся на колесные, гусеничные и понтонные (болотные). В свою очередь, колесные кабелеукладчики могут быть одно-, двух-, трех- и четырехосные. Технические характеристики основных типов отечественных кабе-леукладчиков приведены в табл. 20. Кабели сельской связи и радиофикации прокладывают в основном легкими одноосными кабелеукладчиками КУ-2 и ЛКУ-61 на пневмоколесном ходу (скорость 2,3 км/ч). На кабелеукладчике КУ-2 (рис. 53) размещаются три металлических катушки и тамбур для перемотки кабеля с бухт на катушки. Одновременно на кабелеукладчике КУ-2 могут быть установлены четыре катушки или три катушки и один кабельный барабан. Погрузка и перестановка катушек с кабелем осуществляются с помощью установленного на кабелеукладчике крана с ручной лебедкой. Кабелеукладчик снабжен комплектом сменных рабочих органов, состоящим из двух ножей для прокладки кабеля диаметром до 16 мм на глубину 0,9 м и 1.2    м и одного ножа для прокладки кабеля диаметром 26 мм на глубину 1.2    м. При прокладке кабелей на глубину 0,9 м тяга кабелеуклад-чика КУ-2 обеспечивается одним-двумя тракторами Т-100М. Для прокладки кабелей сельской связи и радиофикации на глубину 0,8 м применяется легкий одноосный кабелеукладчик ЛКУ-61. На Таблица 20. Технические характеристики кабелеукладчиков Марка кабелеукладчика Число прокла дываемых кабелей Максимальная глубина прокладки, м Габариты, м Тип шасси Масса, 1 7,0X2,3X2,7 Колесное КУ-120В 6,5X2,6X2,18 КУК-4Б 7,5x3,0X2,5 КУК-ЗБ 7,2x3,1x2,5 7,0X2,5X2,4 3,8X1,9X3,2 8,3X2,4X1,8 Понтонный корпус на лыжах 8,5X3,8X1,8 Понтонный сдвоенный корпус этом кабелеукладчике, как и на КУ-2, установлены три металлические катушки, тамбур и подъемный кран с ручной лебедкой. Для прокладки кабелей сельской связи диаметром более 26 мм на глубину от 0,9 до 1,2 м применяется колесный двухосный кабелеуклад-чик КУ-120В (рис. 54), являющийся промежуточной моделью между легкими и тяжелыми магистральными кабелеукладчиками. Он имеет корпус понтонного типа, обеспечивающий проходимость через заболоченные участки. В состав кабелеукладчика входят: балансированные пневмоколесные тележки, копирующие микрорельеф местности; ножевая балка, на которой устанавливается кабелеукладочный нож; дышло с винтовой стяжкой, конструкция которого позволяет менять уровень прицепной серьги дышла в зависимости от высоты расположения прицепного крюка тягача; передний пропорочный нож для пропор-ки трассы на глубину 0,5 м, разрезания дерна и корней и сдвига в сторону небольших камней. Кабелеукладчик снабжен комплектом сменных рабочих органов, содержащим один нож для прокладки кабеля диаметром до 20 мм (типа ПРППМ) и два ножа для одновременной прокладки двух кабелей диаметром до 20 мм (типа ЗКП 1x4 или МКПВ 1 х 4) и до 35 мм (типа МКПВ 4X4 или МКСБ 4X4). Прокладка кабелей междугородной связи в основном производится тяжелыми магистральными кабелеукладчиками типа КУК-4Б, КУК-ЗБ, КУК-5 и КУК-3. Кабелеукладчик КУК-4Б (рис. 55) предназначен для прокладки всех типов кабелей междугородной связи на глубину от 0,9 до 1,2 м в грунтах I—IV групп в заболоченных местах, по лесным просекам и на дне небольших рек. Для тяги кабелеукладчика используются четыре — шесть тракторов типа Т-100МБ (или тягачи любого другого типа этого класса). Число тяговых тракторов зависит от плотности грунта. Кабелеукладчик .К.УК.-4Б — двухосный с корпусом понтонного типа. В состав кабелеукладчика входят: ножевая балка, на которой устанавливаются кабелеукладочный, корнерезный и пропорочный ножи; четыре балансирные пневмоколесные тележки; роликовые опоры для установки кабельных барабанов; рабочие площадки и дышло с винтовой Рис. 53. Кабелеукладчик КУ-2:
1 — кабельный барабан; 2 — поворотные кронштейны; 3 — катушки; 4 — кран; 5 — опора; 6 — тамбур; 7 — прицепное устройство; 8 — опорное устройство; 9 —* ходовое колесо; 10 — нож; И — кассета; 12 — кабель; 13 — рама. Рис. 54. Кабелеукладчик КУ-120В: 1 — опоры^_2 — рукоять лебедки; 3 — рама; 4 — нож; 5 — корнерезный нож; 6 — пропо-рочный нож; 7 — корпус; 8 — дышло; 9 — кабельные барабаны.
СТЯЖКОЙ.' Рис. 55. Кабелеукладчик КУК-4Б:
1 — дышло; 2 — стяжка; 3 — корпус; 4 — передний пропорочный нож; 5 — балансир; 6 — ходовые колеса; 7 — ограждение; 8 — кабельный барабан; 9, 10 ^ опоры; II корнерезный нож; 12 — рабочий нож; 13 — гусеница. Рис. 56. Кабелеукладчик КУК-ЗБ: 1 — дышло; 2 — понтонный корпус; 3 — пропорочный нож; 4 — балансир; 5 —> корнерезный нож; 6 — рабочий нож.
Кабелеукладчик КУК-ЗБ (рис. 56) разработан для прокладки коаксиального кабеля. Кабелеукладчик КУК-ЗБ — двухосный с двумя балансирами, имеет более широкий по- сравнению с КУК-4Б понтон, чем обеспечивается возможность установки различных кабельных барабанов. Принцип работы кабелеукладчиков КУК-4Б и КУК-ЗБ аналогичен принципу работы кабелеукладчика КУ-120В.' Кабелеукладчик КУ-150 — колесный двухосный. Заглубление и выглубление кабелепрокладочного ножа осуществляется при помощи гидроцилиндров. Барабаны с кабелем размещаются на прицепном кабельном транспортере. Поскольку кабель прокладывается с цикличной сменой кабельных транспортеров, первый от кабелеукладчика (коренной) трактор должен быть оборудован лебедкой для подтаскивания кабельных транспортеров. Рис. 57. Кабелеукладчик КУ-150-2М: 1 — понтонный корпус; 2 — регулируемое тяговое дышло; 3 — корнерезный нож с гидроприводом; 4 — рабочий нож; 5, 10 — рабочие площадки; 6 — направляющий ролик; 7 -■ опора барабана; 8 — параллелограммная подвеска ножа с гидроцилиндром; 9 — пневмоко-лесный ход. Для работы в сцепе с кабелеукладчиком КУ-150-2М (рис. 57) используют кабельный транспортер КУ-22, на котором могут быть установлены два кабельных барабана. Магистральные кабелеукладчики оснащаются кабелеукладочными ножами двух типов: для прокладки кабеля в грунтах I—IV групп и для прокладки кабеля в каменистых и мерзлых грунтах. К ножам первого типа относится нож НК-1Д. Угол лезвия ножа серповидной формы переменный, переходящий в долотообразный носок, рабочая поверхность которого наклонена к горизонтальной плоскости под углом 30°. Толщина ножа зависит от типа и количества прокладываемых кабелей. Ножи этого типа позволяют прокладывать кабель на глубину 0,9—1,2 м. К ножам второго типа относятся ножи НК-ЗД и НК-4. Прямолинейное лезвие этих ножей наклонено к горизонтальной плоскости под углом 45°. Угол заострения лезвия по всей длине одинаков и равен 45°. Нож НК-ЗД позволяет прокладывать кабели на глубину 0,9 и 1,2 м, а нож НК-4 — на глубину 0,5 и 0,7 м. Укладка кабеля в грунт производится через кассету, шарнирно закрепленную на ноже. Радиус изгиба канала кассеты зависит от типа кабеля. Кроме кабелеукладочных ножей, на кабелеукладчиках устанавливается пропорочный нож типа НП-1 серповидной формы для предварительной пропорки грунта на глубину 0,6 м, очистки трассы от корней, небольших камней и других твердых включений. Таблица 21. Характеристики рабочих органов кабелеукладчиков Марка ножа Глубина прокладки кабеля, м Толщина ножа, мм Число одновременно прокладываемых кабелей Максимальный диаметр прокладываемого кабеля, м Грунты НК-1А—НК-1Д 0,9 и 1,2 I—V групп НК-2А—НК-2Д 0,9 и 1,2 0,9 и 1,2 0,9 и 1,2 НК-150М НК-ЗА—НК-ЗД 0,9 и 1,2 Каменистые и мерзлые 0,5 и 0,7 0,9 и 1,2 I—IV групп НКП-120Б 0,9 и 1,2 КПН-2Б 0,9 и 1,2 Любые 0,5; 0,7 и 0,9 На кабелеукладчиках, предназначенных для работы в мерзлых и каменистых грунтах, вместо кабелеукладочного ножа устанавливается пропорочный нож НП-2. Этот нож позволяет осуществлять рыхление на глубину 0,5; 0,7 и 0,9 м. Основные характеристики кабелеукладочных и пропорочных ножей приведены в табл. 21. Хотя скорость прокладки кабеля ножевыми кабелеукладчиками достаточно высока, а стоимость производства ими работ относительно невелика, они имеют ряд недостатков: не обеспечивают постоянства глубины прокладки, требуют громоздких тракторных сцепов, большого числа обслуживающего персонала, сложна очистка кабелеукладочного ножа от корней, веток, дерна и т. п. После прокладки кабеля ножевым кабелеукладчиком вырытая щель засыпается прицепным траншеезасыпщиком ТЗ-2, который может быть прицеплен непосредственно к кабелеукладчику или к отдельному трактору. В последнем случае скорость засыпки траншеи может быть значительно повышена. Засыпку и уплотнение щели (траншеи) после прокладки однопарных кабелей кабелеукладчиком ЛКУ-61 часто производят с помощью гусеничного трактора. Однако если местность заражена грызунами, засыпка траншеи должна вестись траншеезасыпщиком ТЗ-2 с последующим уплотнением грунта катком или гусеничным трактором. Кроме того, для засыпки трассы после прокладки кабеля связи ножевым кабелеукладчиком применяется навесной траншеезасыпщик НТЗ-2, который навешивается на трактор. Подъем и опускание тран-шеезасыпщика осуществляется лебедкой и приводом от вала отбора мощности трактора. Работой лебедки управляют из кабины трактора. Перед началом засыпки лемеха траншеезасыпщика устанавливают на заданную ширину захвата и фиксируют стопором. Затем с помощью лебедки лемеха устанавливают на заданную величину заглубления. Навесной траншеезасыпщик может быть использован для засыпки щели после прокладки любых типов кабелей ножевыми кабелеуклад-чиками. На участках трассы, где невозможно или нецелесообразно использовать ножевые кабелеукладчики, применяются траншеекопатели ЭТЦ-161, оснащенные бульдозерным отвалом и цепным рабочим органом, позволяющие отрывать траншеи шириной 0,2 и 0,4 м, глубиной 1,6 м. Для выполнения невнутрипроизводственной связи, а также при устройстве вводов в НУП (необслуживаемый усилительный пункт) можно использовать малогабаритный траншеекопатель типа ТК-2. Эта машина служит для рытья траншей шириной 0,095; 0,15; 0,2; 0,26 м и глубиной до 1,2 м в грунтах I или II категорий. В пределах одного строительного участка траншеекопатель перемещается на незначительные расстояния своим ходом, а на большие расстояния может перевозиться на специальной тележке, буксируемой автомобилем. Кабель в траншею прокладывают с помощью кабельного транспортера. Буксирование транспортера вдоль траншеи осуществляется трактором или автомобилем. Если при прокладке необходимо протаскивать кабель под пересекающими траншею кабелями или трубопроводами, барабан с кабелем устанавливают на домкратах или на неподвижном транспортере у начала траншеи. § 23. ПРОКЛАДКА КАБЕЛЯ В МЕРЗЛЫХ И СКАЛЬНЫХ ГРУНТАХ С целью продления сезона кабелеукладочных работ предусматривается прокладка кабеля в начальный период зимы, когда грунт промерзает не более чем на 0,2—0,3 м, а температура окружающего воздуха не ниже—10° С. При таких условиях перед прокладкой кабеля мерзлый слой грунта многократно пропарывают с помощью пропорщика или кабелеукладчика с пропорочным ножом. Количество проходов пропорщика зависит от состава грунта и степени его промерзания. Прокладка кабеля после пропорки трассы производится обычной кабелеукладочной колонной. В случае промерзания грунта на глубину более 0,3 м кабель прокладывается в траншее, заранее отрытой роторным экскаватором ЭТР-132А (траншея прямоугольного сечения глубиной до 1,3 м и шириной 0,25 м), базой которого служит трактор Т-180. Одновременно с рытьем траншеи экскаватор буксирует тележку с кабелем и укладывает его в траншею. Рабочий орган экскаватора представляет собой ротор фрезерного типа с двумя скоростями, поднимаемый и опускаемый гидроцилиндрами. Бесступенчатое регулирование скорости передвижения от 0 до 0,22 м/с обеспечивается гидравлическим ходоуменьшителем. Техническая производительность экскаватора в талых, грунтах — до 800 м/ч, в мерзлых — до 180 м/ч. Одним из недостатков роторного экскаватора ЭТР-132А является быстрый износ его режущих зубьев, один комплект которых при работе экскаватора в зимнее время изнашивается за 2—3 смены. После износа рабочей части зубьев на 20 мм их необходимо восстанавливать в специальной форме из графита. Срок службы формы — не более 100 наплавленных зубьев. Баровые машины ДГП-ЗУМ с приводом от вала отбора мощности трактора Т-100М разрабатывают грунт методом фрезерования. Рабочий орган машины представляет с бой цепь из стандартных звеньев гусеницы трактора Т-100М с резцами И-80. Подъем, опускание и заглубление рабочего органа в грунт осуществляются при помощи гидроцилиндров. Баровая машина отрывает траншею прямоугольного сечения глубиной 1,3 м и шириной 0,3 м. Бесступенчатое регулирование скорости передвижения от 0,005 до 0,039 м/с обеспечивается гидравлическим ходоуменьшителем. Производительность машины при промерзании грунта на полную глубину составляет около 30 м/ч. Кроме того, для нарезания щелей в мерзлых грунтах применяются дискофрезерные машины типа ДФМ-50 с приводом от вала отбора мощности трактора Т-100М. Рабочий орган такой машины представляет собой дисковую фрезу, в фигурные вырезы которой ввариваются держатели сменных резцов, оснащенных твердосплавными пластинками типа ВК-8. Производительность фрезерных машин в мерзлых грунтах — около 60 м/ч. Прокладку кабеля в заранее отрытую траншею производят с кабельного транспортера КУ-22Г, который перемещается вдоль траншеи или работает непосредственное сцепе с экскаватором. При температуре окружающего воздуха ниже—10Q С кабель перед прокладкой следует предварительно отогреть. Процесс оттаивания грунта врайонах вечной мерзло-т ы протекает очень медленно, вследствие чего период прокладки кабелей ножевыми кабелеукладчиками весьма непродолжителен и ограничивается двумя-тремя месяцами в году. Увеличение сезона кабеле-укладочных работ иногда достигается за счет многократной пропорки трассы прицепными пропорщиками или кабелеукладчиками, оборудованными пропорочными ножами. Тяговый сцеп кабелеукладчика увеличивается в этом случае-до семи-восьми тракторов Т-100М или пятишести тракторов Т-180. Предварительная пропорка трассы наиболее эффективна при использовании рыхлителей на базе гусеничных тракторов с тяговым усилием не менее 150 кН. При производстве работ в районах вечной мерзлоты необходимо сохранять дерновый и моховый покровы, нарушение которых может повлечь за собой ухудшение условий проходимости и нежелательные изменения теплового режима грунта. По этим же причинам работы по подготовке трассы, вырубке лесных просек выполняются до начала оттаивания грунта. Условия производства работ значительно улучшаются при использовании самоходных строительных и транспортных машин повышенной проходимости. На участках трассы, где глубина сезонно-оттаивающего слоя грунта меньше требуемой глубины заложения кабеля, а также в низинах на участках, непроходимых в период оттаивания грунта, кабелеукладочные работы выполняют ранней весной или поздней осенью, когда деятельный (сезонно-оттаивающий) слой грунта находится в мерзлом состоянии, а температура воздуха — в пределах, допустимых для кабельных работ. Кабель в скальных и каменистых грунтах прокладывается механизированной колонной после предварительного рыхления трассы. Методы рыхления зависят от категории грунта и объема работ. Метод многократной пропорки можно применять в каменистом немонолитном грунте с толщиной каменистого слоя 0,3—0,4 м и в грунтах, содержащих крупный гравий. В этом случае используются или специальные рыхлители, или кабелеукладчики (гусеничныеили колесные), оснащенные пропорочными ножами типа НП-2. Грунт разрыхляется на проектную глубину прокладки кабеля. Если на поверхности имеются камни и валуны, их предварительно убирают при помощи корчевателей. После многократной пропорки на кабелеукладчик устанавливается кабелеукладочный нож, и кабель прокладывается обычным способом. Рыхление трассы отбойными молотками, электро- или мотобе-тоноломами производится в местах с небольшим объемом скальных пород или в местах, где невозможно применять многократную пропор-ку и рыхление методом взрыва. При больших объемах скальных пород траншеи наиболее целесообразно разрабатывать методом взрыва. При производстве линейно-кабельных работ широко применяется метод шпуровых зарядов: в скальных породах пробуриваются отверстия— шпуры, в которые закладываются заряды взрывчатого вещества (ВВ), взрываемые в определенном порядке с помощью электрических запалов. Расстояние между шпуровыми скважинами, их глубина и величина зарядов ВВ рассчитываются в зависимости от профиля и глубины разрабатываемой траншеи. Буровзрывные работы выполняются комплексной механизированной буровзрывной колонной, оснащенной всеми механизмами для снятия земляного покрова, бурения и взрывания шпуров. Состав колонн и количество механизмов определяются площадью скальных участков на трассе кабельной линии и календарными сроками строительства. Буровые работы производятся с опережением по трассе взрывных работ. В целях большей концентрации работ максимальный разрыв между буровыми и взрывными участками не должен превышать 5— 10 км. Шпуры в скальных породах бурят ручными пневматическими перфораторами или специальными буровыми установками. При работах в породах слабой и средней крепости целесообразно применять легкие перфораторы, в более крепких — средние. § 24. МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ УСТРОЙСТВА ПОДЗЕМНЫХ ПЕРЕХОДОВ И ЛИНИЙ ГРОЗОЗАЩИТЫ На пересечениям с шоссейными и железными дорогами кабели укладывают в трубопроводах. Если прокладка трубопроводов открытым способом затруднена или невозможна, применяется бестраншейная лрокладка труб способом прокола, продавливания или бурения. Трубы малого диаметра прокладывают способом прокола, когда скважина образуется без удаления грунта путем его уплотнения Рис. 58. Гидропресс БГ-3: 1 упор; 2 •— штанга; 3 — гидроцилиндр; 4 •“* рама. и вдавливания в окружающий массив. Способом продавливания скважина образуется при вдавливании в грунт стальной трубы большого диаметра, как правило, с помощью гидравлических или винтовых домкратов с последующей выемкой грунта из полости трубы. Способом бурения при помощи буровых станков или бурового инструмента образуется скважина, в которой затем прокладывается линия связи. Бестраншейная прокладка труб способом прокола применяется в основном при строительстве переходов междугородных и сельских линий связи, а способы продавливания труб и бурения скважин — при строительстве линий городской телефонной связи. Основной объем работ способом прокола производится с помощью гидравлического пресса БГ-3 (рис. 58), входящего в комплект машины КМ-170, смонтированной на базе автомашины ЗИЛ-157. В комплект машины КМ-170, кроме пресса БГ-3, входят набор штанг (30 штук), три расширителя, опорные плиты гидропресса, вспомогательный инструмент и лестница. На раме базовой автомашины смонтированы два насоса типа Н-401 для подачи масла в гидравлический пресс БГ-3, гидравлический кран грузоподъемностью 5 т, насос ВНМ-18 для откачки грунтовых и талых вод из котлована и лебедка. Работы способом прокола производятся, как правило, в летнее время. В зимний период работы ведутся под промерзшим грунтом; чтобы масло не застыло, пресс обогревается. Для установки гидравлического пресса отрывается котлован, а для отыскания места выхода наконечника штанги отрывается траншея. Дно рабочего котлована должно быть на 0,5 м ниже оси прокладываемых трубопроводов. Стенки котлована крепятся с помощью щитов или отдельных досок толщиной 40^50 мм. Первоначальный прокол грунта производится наконечником диаметром 56 мм, который ввертывается в первую штангу, установленную на гидробуре БГ-3. После прохода в грунте первой штанги к ней привертывается вторая и т. д. Штанги наращиваются до выхода наконечника в траншею с противоположной стороны дороги. При прокладке асбестоцементных труб скважины расширяются, до требуемого диаметра с помощью расширителей. Для этого после Рис. 59. -Пневмопробойники: а — типа ИП-4603; б — типа ИП-4605; 1 — корпус; 2 — ударник; 3 -=» золотник; 4 •= гайка; 5 — шланг; 6 — расширитель. выхода в траншею наконечник вместе с первой штангой отвертывается. На резьбовой конец второй штанги посредством муфты и опорного фланца навертывают расширитель диаметром 130 мм. При обратном ходе штанги с расширителем диаметр скважин увеличивается до 130 мм.' После этого в скважину проталкивают необходимое количество штанг и при выходе первой штанги навертывают на нее расширитель диаметром 170 мм. Так, прокол скважины диаметром 250 мм производится за пять циклов: первый цикл — прокол диаметром 56 мм; второй цикл — диаметром 130 мм; третий — диаметром 170 мм; четвертый —210 мм; пятый — 250 мм. Затем в скважину вводятся асбестоцементные трубы, которые соединяются между собой стальными или полиэтиленовыми муфтами с буртиками для упора стыкуемых труб. Концы асбестоцементных труб закрываются пробками. Продолжительность работ по устройству скрытого перехода зависит от его длины, объема массива грунта и его состояния. Для устройства сквозных и глухих горизонтальных, наклонных и вертикальных: скважин в грунтах I, II и III группы, а также для забивки в грунт труб можно пользоваться реверсивными пневматическими пробойниками типа ИП-4603 и ИП-4605 (рис. 59). Под воздействием сжатого воздуха размещенный внутри корпуса пневмопробойника поршень-ударник совершает возвратно-поступательное движение и ударяет при этом по переднему внутреннему торцу корпуса, забивая его в грунт. Силы трения между наружной поверхностью корпуса и грунтом препятствуют возвратному перемещению корпуса. Пневматические пробойники ИП-4603, ИП-4605 имеют реверсивное устройство, позволяющее изменять направление ударов на 180°, поэтому при необходимости пневмопробойники могут возвращаться по уже готовой скважине. Пневматический пробойник ИП-4603 без расширителя пробивает скважину диаметром 0,13 м, с расширителем — диаметром до 0,3 м. Пневмопробойник ИП-4605 пробивает скважины соответственно диаметром 0,09 и 0,18 м. Рис. 60. Навесной тросоукладчик НТУ-2: 1~— барабан; 2 — тягач; 3 » кабель; 4 —гидроцйлиндр подъема; 5 — направляющий ролик; 6'—рабочий нож. Одним из способов з ащитыот ударов молнии междугородных подземных линий связи является прокладка в землю параллельно кабелю защитных медных, биметаллических или стальных проводов и тросов. Защитные провода и тросы прокладываются механизированным или ручным способом. Количество, протяженность и. место прокладки защитных проводов определяются проектом. Защитные провода и тросы прокладываются, как правило, симметрично по отношению к кабелю на глубину, равную половине его глубины прокладки, но не меньше чем на 0,4 м. Есть несколько способов прокладки защитного провода (троса). Прокладка защитного провода в одну нитку непосредственно над кабелем производится на глубине 0,4—0,6 м одновременно с прокладкой кабеля. Для этого над кассетами кабелеукладочных ножей устанавливаются специальные трубки, через которые защитный провод подается в траншею. В верхней части трубки имеется раструб, предохраняющий защитный провод от резких перегибов й повреждений. Для обеспечения заданной глубины прокладки защитного провода к боковым стенкам кассет приварены специальные открылки, которые, частично обрушая стенки траншеи, обеспечивают присыпку кабеля и создают грунтовую «подушку» для защитного провода. Барабаны с проводом (тросом) устанавливаются непосредственно на кабелеукладчике вместо кабельного барабана или на кабельном транспортере, который сцепляется с задней площадкой кабелеукладчика. Прокладка защитного провода в стороне от кабеля осуществляется навесным тросоукладчиком НТУ-2 и прицепным пропорщиком грунта — грозозащитны ком ПГЗ-2В. Навесной тросоукладчик НТУ-2 (рис. 60) предназначен для прокладки одного-трех проводов (тросов) с.прицепного транспортера на глубине до 0,6 м в грунтах I—III категорий. Тросоукладчик устанавливается на коренном (ближнем к кабеле-укладчику) тракторе и состоит из поперечной балки, шарнирно соеди- С5 неннои. с опорным кронштейном, прокладочных ножей, тамбуров для установки бухт проводов и гидроцилиндра. Рис. 61. Пропорщик грунта — грозозащитный кабелеукладчик ПГЗ-2В: 1 — рабочий нож; 2 —■ кодовая тележка; 3 — барабан; 6000
Управление тросоукладчиком осуществляется из кабины трактора. После установки и фиксирования прокладочные ножи заглубляются на требуемую глубину с помощью гидроцилиндра. Затем провод или трос пропускается через трубчатую кассету, уста- 4 — дышло; 5 — пропорочный нож.    J    J * J новленную на ноже. Трос прокладывается в процессе движения трактора вперед. При использовании тросоукладчика в качестве пропорщика трассы на поперечной балке оставляют один нож, установленный по оси трактора. Пропорщик грунта — грозозащитник ПГЗ-2В (рис. 61) может работать как в сцепе с кабелеукладчиком при прокладке защитного провода одновременно с кабелем (в этом случае ПГЗ-2В сцепляется с задней площадкой кабелеукладчика), так и в сцепе с трактором при прокладке'защитных проводов отдельно от кабеля. Грозозащитник ПГЗ-2В состоит из рамы, ножевой балки, балансирной пневмоколес-ной ходовой системы, стоек для установки барабанов с проводом (тросом), сдвоенных тамбуров, дышла, передних ножей для прокладки проводов грозозащиты и заднего пропорочного ножа. § 25. ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ КАБЕЛЕУКЛАДЫВАЮЩИХ МАШИН Для преодоления сопротивлений грунта ножом кабелеукладчика требуются значительные усилий. Возрастание глубины прокладки линий связи, а также необходимость производства таких работ в любое время года и в грунтах различной крепости ставят перед исследователями и конструкторами этих машин достаточно сложные задачи. Тяговые усилия машины ограничены ее сцеплением с грунтом. Поэтому при увеличении только мощности двигателя машины тяговое усилие не возрастает, а при увеличении ее массы увеличивается мощность, расходуемая на ее перемещение. Выбор типа тягача обусловливается величиной тягового усилия машины Т, а также мощностью двигателя Л^дв, которая должна соответствовать суммарной мощности, необходимой для разрушения грунта Л^р, передвижения тягача NT и передвижения кабелеукладчика рабочего органа и динамическое воздействие на грунт (вибрация, удары и пр.). Уменьшению рабочих сопротивлений способствует также уменьшение углов резания ножа в плане (рис. 62). ЛГдв + +    (125) Рис. 62. Конструкция скоростных кабелеукладывающих рабочих органов: а, б « для грунтов I-^III групп; в — для грунтов IV группы; I, II, III» варианты профиля носка ножа. Максимальное тяговое усилие на первой передаче достигает 198 кН (трактор ДЭТ-250). Однако для эффективной работы кабелеукладчиков требуется тяговое усилие в 400—500 кН. Поэтому важной задачей является отыскание путей снижения требующегося тягового усилия кабелеукладчика. Основные из них — усовершенствование формы
6 б
Недостаток конструкций ряда применяющихся моделей кабелеукладчиков заключается в изменении угла резания при заглублении ножа, что не позволяет установить оптимальную величину угла резания для различных глубин резания. Устранить этот недостаток можно, применив параллело-граммную подвеску рабочего органа (рис. 63). Сохранение оптимального угла резания позволяет снизить тяговое усилие. Рис. 63. Полевой кабелеукладчик с мной подвеской рабочего органа: I — подвеска; 2 — гидроцилиндр; 3 *** рабочий нож; 4 — кассета; 5 >— ходовое колесо.
Необходимость в увеличении числа одновременно работающих на линии связи операторов требует прокладывания нескольких, рядом лежащих кабелей. В этом случае наиболее целесообразной является конструкция двухножевого кабелеукладчика (рис. 64). Ее особен ностью яв л я-ется не только обеспечение одновременной прокладки двух кабелей, но и расстанов-г ка ножей по длине. Форма рабочих органов (см. рис. 62, а, б) соответствует условиям, указанным для кабелеукладывающих ножей. Согласно данным исследований [9], [15], при динамическом (вибрационном) воздействии на грунт сила разрушения грунта может рассматриваться как сумма возмущающей силы привода рабочего органа Q и тягового усилия Т: Q + T^PC р.    (126) Эффективность процесса зависит в общем случае от величины динамического эффекта, характеризуемого величиной 6э=Г-77РСр. Сила сопротивления грунта Рср плоскому ножу кабелеукладчика может быть определена по выражениям (27) или (62). Из условий (125) и (126) следует, что N№ > Мг.тр -f Nq + -f- NK; }    /1 о7\ t    JV.    —+— IV j-%    I = Л/х.тр 4" Nq, где ЛГт.тр — мощность, необходимая для реализации требуемого тягового усилия; Nq — мощность для привода рабочего органа кабелеукладчика. Частота колебаний рабочего органа определяется из выражения [9] +^ + 63^(2-63)],    (128) где т — масса подвижных элементов привода рабочего органа; v — скорость передвижения. Рис. 64. Полевой кабелеукладчик с двумя укладывающими ножами: 3 — тягач; 2 — кабельные барабаны; 3 — подвеска первого ножа; 4 — то же, второго ножа/ 5, 6 — рабочие ножи; 7 — ходовая тележка; 8 — рама. Минимальный ход рабочего органа S = Q/(w1m).    (129) Для выбора параметров вибрирования следует определить зону уплотнения грунта, т. е. зону, для которой ускорение колебаний вибрирующего рабочего органа не должно быть меньше заданного. Определение ее размеров связано с расчетом поля ускорения колебаний грунта, возбуждаемых вибратором. Кабелеукладывающие машины должны иметь достаточно большие рабочие скорости. В расчетах кабелеукладочных машин необходимо учитывать зависимость сопротивления грунта от скорости воздействия на него, а также то, что грунт под воздействием рабочего органа деформируется упруго и пластически и, разрушаясь ножом, вдавливается в боковые стенки прорези. Так как глубина разрушения значительно превышает ширину ножа (Я В), движение частиц грунта в сторону поверхности массива ограничивается только верхней частью прорези. Прохождение ножа —следствие вдавливания грунта в стенки прорези в нижней ее части, а боковые развалы на поверхности массива — результат разрушения грунта резанием с отделением стружки. Величина развалов зависит от критической глубины резания и не увеличивается при возрастании глубины резания ножом сверх критической. Поэтому, учитывая, что Я В, для упрощения расчетов сил резания условно принимается, что по всей глубине прорези процесс со-* провождается вдавливанием грунта в ее боковые стенки. В. JI. Баладинский предложил следующую схему расчета сил для преодоления сопротивлений грунта ножом кабелеукладчика с углом заточки а = 45° и задним углом резания у > 6°. Рис. 65. Расчетная схема движения ножа скоростного кабелеукладчика Пусть грунт перед ножом обладает начальным коэффициентом пористости пн, объемной массой у0 и объемной массой скелета ус. После прохода ножа грунт уплотняется на некоторую величину и характеризуется конечным коэффициентом пористости пк, а также глубиной нарушенной структуры грунта I (рис. 65). Зависимость между этими показателями такова [20]: /
В
где Sy =
глубина зоны уплотнения грунта.
пщ — пк
Последнее выражение с учетом формулы (56) принимает вид „ vi (л„ — як) mk„ где vy => v sin ---скорость уплотнения грунта в боковых стенках траншеи гранями рабочего органа ОМ или 0D при скорости движения машины v, а площадь боковой грани ножа с    ВН F = -Г’    <131а) 2 sin -g- cos а Зависимость (131) позволяет получить выражение для определения конечного коэффициента пористости: вткя (1 + ян) п* Пи    а За    ’ 4 cos sin —g— cos a"mv2 где , пя = -Уг~-У$- ; ус = -j-qr^r ; а = 180°; ka = 1. Под действием тягового усилия Т рабочий орган перемещается со скоростью v, встречая сопротивление грунта Р (его составляющие Рв и Рг), и преодолевает усилие сжатия грунта Nv Из условия равновесия проекций сил на вертикальную ось после преобразований имеем N, = Рв (/т sin ~ - cos -J-) ,    (132) где /т — коэффициент трения. На боковую грань рабочего органа кабелеукладчика действуют силы Рг, Nlt Тг: Pr — N1s\n~ — T1co5^- = Q,    (133) или; с учетом уравнения (132), на грань рабочего органа действует сопротивление грунта = Р* (—— U tg -f-sin -f- — sin -|Л . Vcos T    / Подставив Ъ это выражение значения Рв из формулы (62) и Р из уравнения (131а), получим, что на обе грани ножа действует сила сопротивления грунта, равная тяговому усилию: т _ и*д ВЯ р,    (134) где
р =    - frsin2 -f-sin-f cos 4 ) —Т^Г-ЕГ • (135> '    -    ' Sin2 -да- COS -g~ Сила сопротивления затупленному ножу Тв = Т + Ти 2о
2Яг0 cos а’
— для радиуса затупления; Р —
F =
Ту =
где
■НЬ" cos а." Тогда _ икяН Рис. 66. Расчетная схема прицепного кабелеукладчика.
Ь".
— для площадки износа, ширинои
\    cos а' )"
Рассмотрим силы, возникающие при передвижении кабелеукладчика. Суммарное тяговое усилие прицепного кабелеукладчика на колесном ходу Тк = Рк + Т + Р каб, где Рк — сопротивление перемещению колес кабелеукладчика; Т — тяговое усилие прицепного кабелеукладчика; Яка6 — сопротивление перемещению кабеля в кассете. Сопротивление перемещению колес кабелеукладчика является функцией дорожно-грунтовых условий и характеристики колес и может определяться по приближенной зависимости Рк = G (/д ± i), где G — сила тяжести кабелеукладчика; /д — коэффициент сопротивления движению колес; i — уклон пути. Для машин на пневмоколес-ном ходу по незамерзшему плотному грунту /д = 0,1-4-0,15. Сопротивление кабеля при его движении в кассете Ркаб = flF п,    (136) где п — число прокладываемых кабелей; F„ — сопротивление протаскивания, зависящее от типа кабеля и кассеты. Пример. Определить необходимое тяговое усилие для прицепного скоростного кабелеукладчика с зависимым активным рабЬчим органом (рис. 66) при укладке кабеля на глубину Н = 0,6 м в супесь (с = 6 Н/см2; п = 0,7; W = 28%; Yc = 16 кН/м3; fT = 0,4; = 0,12; уг = 16,8 кН/м3; ед = 0,04; (х = 0,3). Ширина рабочего органа В — 110 мм, Скорость движения о = 16 км/ч (4,4 м/с), угол заострения ножа в плане а = 30°, а" = 15°, сила тяжести кабелеукладчика G = 25 000 Н. Подобрать упругий элемент — цилиндрическую винтовую пружину сжатия. Тяговое усилие, необходимое для передвижения кабелеукладчика, Тк = Рк + т, где Рк = /д(3 — сопротивление движению колес кабелеукладчика; /д — коэффициент сопротивления движения. Динамическое сопротивление грунта ’ k2yr (1 — п) (1 + W) v* + eAcg
0,12 • 16 800(1 —0,7) (1 +0,28) 4,42 + 0,04 • 60 000 • 9,81 -    " 0,12 • 9,81 = 32 731 Н/м2. Усилие сопротивления грунта резанию « т _ ВНикь р = 0,11 -0,6 - 39,8 - 32 731 • 1,93 = Ш4 ^ R vka    4,4 • 3,6 а /т h sm2 sin -g-. cos -у 0,4 —0,4 sin2 15° —sin 15° cos 15° P    „ . „ a a    ^ - cos 15° sin215° cos 15° ‘ ~ * ’ cos a sin2 cos — l/_^L=JiL_ = l/ 2- 108 ■ 9,81 (1-0,3) _ V <у(1 + ц)(1 — 2|X) V 1,68 • 104 (1 + 0,3) (1 — 2 • 0,3) — Сопротивление перекатыванию колес кабелеукладчика по горизонтальной площадке    • Рк = faQ = 0,15 - 25 000 = 3750 Н. Требуемое тяговое усилие Тк = Т + Рк = 10 475 + 3750 = 14 225 Н. Диаметр проволоки пружины при среднем диаметре пружины D — 20 см , \f Q,bDTKk I /0,5 • 20 ■ 14 225 • l,ll~ 0 e ... V 0,2 [t] ~V 0,2-65 000    3,5 cm, ; где k = 1,11 —поправочный коэффициент, зависящий от индекса пружины (Did); [т] = 650 МПа — допускаемое касательное напряжение для материала пружины — стали 60. Сжатие пружины Я под действием силы тяги Тк не должно превышать ее полной осадки Яд = 47,5 см. При числе рабочих витков п — 15 8TKDsn 8 • 14 225 • 20® • 15 * = -G&- = 85-10»- 3,5* = 10’7 Ш* где Gc = 85 • 103 МПа — модуль сдвига материала пружины. § 26. СТОЛБОСТАВЫ Рытье ям для опор и установку в них опор осуществляют бурильнокрановыми машинами БМ-202, БМ-302, БМ-204, БМ-303, а также буром-столбоставом БУС-7, технические характеристики которых приведены в табл. 22. Бурильно-крановые машины БМ-202 и БМ-302 смонтированы на автомобилях повышенной проходимости типа ГАЗ-66-02. Для бурения талых грунтов используют буры с резцами и перками, режущие кромки которых наплавлены твердым сплавом «сор-майт», или с резцами из высоколегированной стали. Для мерзлых грунтов используют буры, резцы, перки которых оснащены пластинками из твердого сплава ВК8. На труднодоступных участках трассы работы по бурению ям и установке опор выполняют бурильно-крановой машиной БМ-204, я
<
10
CO
^    Ю CO
О <0 о ООО Tf о 00 CM СО
§
CO
и
cl£Z О О СМ ~ .. gup^io йСП I о »-Ь £г _ Г —, со
СМ оо о — — со ООО О) CM Tt* ‘ — см
10
СО
я
ООО о со см со со
Таблица 22. Технические характеристики бурильно-крановых машин
Ю lO 00 ^5
из
00 Tt- о — см со
я
е
00 о
ООО СМ ю -ч -г —- СМ ООО О СМ СО
ш
1^1
S'
I
а
£
я о >> г 5 ё~ 3 >> 3 о. a <ичК ЗЙ
у
о
со
S
со
al
ООО
яС исГшиш S\5
са
§ g«8«е-я £ n s p. a „ о ч; О щ Ц О, а.о.* а.Я g;
О _ 00 О — o§ I <4 cs
о o^t^ 007CN -2 ] о СЬ
5 F я ^ 2 S
о о”ю i о "Г oj cr>
о *2ю о 'Т см 2 I О СГ>
oTn 2 I о <У>
л >*£ а a « ■0 6-с
а-S _ о с> то п *0 н
3 >» Ж о, S с-
СО ^ со со СО см со см см Ю СМ ю <о —• со — О 1Л <N со ю см г- О 00 см О 00 см СМ СО ет> см со —• со см со СО см ю О см о ю см о Ю со СО ^ СО 00 ' —« ио со см со СО СМ СО о см о ю см о ю со о СО см со со см ю
* 3
о.
g
>8 св о.
смонтированной на колесном тракторе MT3-52JI (рис. 67). Ее характеристики в основном такие же, как и машины БМ-202. Преимуществами машины БМ-204 являются более высокая проходимость и наличие бульдозерного отвала, позволяющего повысить коэффициент использования машины. Однако БМ-204 уступает БМ-202 в транспортной скорости. Для бурения ям и установки опор на трассах с наиболее сложными грунтово-дорожными условиями используется бурильнокрановая машина БМ-303 на гусеничном тракторе Т-74С2 (рис. 68). При установке сложных опор по площади котлована бурится бурильно-крановой машиной несколько ям с последующей разработкой грунта вручную до требуемых размеров котлована. Рытье котлованов под опоры в сыпучих песках и галечнике целесообразно выполнять машиной КМГ с грейферным оборудованием или одноковшовыми экскаваторами ЭО-2621, Рис. 67. Бурильно-крановая машина БМ-204:
1 — рама; 2 — гидросистема; 3 «-* кран; 4 — бур; 5 отвал. Рис. 68* Бурильно-крановая машина БМ-303: 1 — базовый трактор; 2 — трансмиссия; 3 — гидронасос; 4 — кран; 5 — бур; 6 — рама.
Э-1514. Бурение ям диаметром 0,35 м в грунтах I—III групп и установку опор длиной до 10 м можно производить буром-столбоста-вом БУС-7. При малых объемах работ ямы рекомендуется рыть ручной буро-фрезой. Ручная буро-фреза состоит из цилиндрического ковша с конусным дном, штанги и рукоятки. На ковше закреплен двухлопастной нож. Диаметр ковша — 0,32 м. Максимальная глубина бурения — 1,8 м. Масса ручной бурофрезы около Зкг. Вращение бурофрезы может производиться от бензинового двигателя пилы «Дружба» или электродвигателя через редуктор и f-ибкий вал. Гибкий вал соединяемся с втулкой, закрепленной на штанге бурофрезы. При бурении бурофрезу периодически вынимают из ямы для удаления из ковша грунта. Продолжительность бурения ямы глубиной 1,5 м примерно 10—15 мин. Опоры можно устанавливать с помощью лебедки и наклонной стрелы (рис. 69). Это приспособление может быть изготовлено непосредственно на строительном участке. Оно состоит из двух деревянных стоек длиной около 4 м, скрепленных хомутом. Опору укладывают на землю так, чтобы ее комель упирался в доску, предварительно опущенную в яму. На расстоянии примерно 15 м от упорной доски в противоположном от опоры направлении устанавливают якорь (например, забивают в грунт лом), к которому крепят лебедку или систему блоков. Рис. 69. Схема установки опор: 1 — анкер; 2 — лебедка; 3 —^стрела; 4 — опора; 5 — доска; 6 лист опоры. Стрелу укладывают на опору так, чтобы ее основание находилось на расстоянии 1—2 м от упорной доски, вытягивают трос лебедки и на расстоянии 2,5—3 м от его конца закрепляют на тросе металлический стержень. Затем стержень с тросом подкладывают под вершину стрелы, а свободным концом троса охватывают опору петлей на расстоянии примерно 2—2,5 м от вершины.опоры. При наматывании троса лебедкой начинает подниматься вершина стрелы, на которую давит стержень, укрепленный на тросе, а затем и вершина опоры. При подъеме опоры вершина стрелы описывает дугу и когда опора, опустившись в яму, приближается к вертикальному положению, стрела наклоняется в направлении лебедки. Установка опоры выполняется бригадой из трех человек. Глава 4. МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПОДВОДНЫХ РАБОТ § 27. ЦЕЛИ И ВИДЫ ПОДВОДНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА Изучение гидросферы приобретает все большее значение. Гидросфера — необозримая транспортная артерия. Реки и моря богаты пищевыми и минеральными ресурсами. В них заключены огромные запасы механической и тепловой энергии. На дне морей, рек и озер могут размещаться различные сооружения, отличающиеся по своему назначению и методам возведения. Использование гидросферы относится к важнейшим народнохозяйственным проблемам. О с но вные виды подводных строительных работ — обследование дна или подводных сооружений, дноуглубительные и намывные работы, прокладка подводных трубопроводов и линий коммуникаций, погружение строительных элементов (свай, оболочек, колодцев и т. д.), устройство оснований, буровзрывные работы, подводное бетонирование, сварка и резка металла под водой, монтажные и вспомогательные работы. Для получения исходных данных при составлении проекта производства подводных работ, кроме знания топографии дна, геологии, климата, характеристик воды, необходимо тщательно обследовать дно водоема или состояние сооружения, определить глубину и скорость течения, составить график приливно-отливных течений. Эти работы обычно выполняются водолазами. Следует отметить, что при скорости воды, превышающей 2 м/с, спуск водолазов запрещается. Результаты водолазного обследования обычно проверяются и подтверждаются вторичным обследованием, выполненным другим водолазом. Большие подводные площади обследуются тралами. В последние годы в практике подводного обследования используются различные телевизионные установки. Дноуглубительные работы производятся в основном земснарядами. Намывные работы выполняются земснарядами на надводные (намыв на сухие отметки) и подводные основания с целью создания грунтовых массивов для дамб, плотин, фундаментов сооружений и т. д. Прокладка подводных трубопроводов занимает значительное место в общем объеме подводных работ. Трубопроводы имеют различное назначение, диаметры и изготовляются и» разных материалов. Трубопроводы прокладываются, как правило, в две, три и более линий (ниток) в прибрежной части. Методы строительства линий трубопроводов весьма различны. Коммуникации прокладываются в подготовленные на дне траншеи с помощью специальных кабелеукладчиков или ручным способом. ' Одним из распространенных видов подводных строительных работ является погружение свай, оболочек, опускных колодцев и т. д. Эти работы выполняются в большинстве случаев с надводных установок с помощью вибраторов, вибромолотов, дизель-молотов и т. д. Основания различных сооружений устраиваются при помощи пло-вучих средств или с берега. Разрушение прочных грунтов и различных искусственных сооружений под водой производят подводными взрывами. Бурение шпуров выполняют обычно, пневматическими перфораторами, подводных скважин — с помощью станков вращательного и ударно-вращательного бурения. 28. МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ВОДОЛАЗНЫХ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ Для выполнения небольших объемов земляных работ под водой, а также в стесненных условиях и на больших глубинах водолазы применяют гидромониторы, гидроэлеваторы, эрлифты, бурильные молотки и некоторые другие машины и виды оборудования. Подводный гидромонитор (рис. 70) состоит из гидроствола и напорного шланга. К гидростволу под давлением 1—2,5 МН/м2 подается Рис. 70. Гидромониторы: >    * а — с реактивной насадкой; б — с безреактивной насадкой; 1 —* напорный шланг; 2 — гид» роствол; 3 — насадка; 4 — сопло. Таблица 23. Значения скорости воды, при которых начинается размыв грунта Грунт Размер частиц грунта, мм Средняя скорость воды, м/с Песок: мелкий 0,05—0,25 средний крупный Гравий: мелкий средний крупный Галька: мелкая средняя* крупная Булыжник: мелкий средний крупный 150 и более Глина и суглинок: плотный средней плотности Лессовые грунты средней плотности Конгломерат «мергель—сланцы» Пористый и слоистый известняк, извест няковый песчаник, доломитовый извест вода. Поток воды, проходя через узкое отверстие насадки, приобретает скорость до 50 м/с и образует струю, способную размывать грунт. В обычной насадке создается сила реакции, действующая на водолаза. Безреактивная насадка показана на рис. 70, б. Рис. 71. Гидроэлеваторы: а — горизонтальный; б ■■=- вертикальный; 1 — напорный шланг; 2 шланг для грунта; 4 — корпус; 5 — заборная труба.
насадка; 3 — отводной
Средняя скорость, воды v, при'которой начинается размыв грунта (табл. 23), зависит от напора воды Н, выходящей из насадки, и ориентировочно определяется по формуле о = У 2 gH. Наибольшее распространение получили гидромониторы типа ГМ-2 и ГМП, которыми разрабатываются плотные и связные грунты. Уборка размытых слабых грунтов, а также разработка слабых грунтов производятся гидроэлеваторами и эрлифтами.    а Гидроэлевйторы предназначены для забора пульпы и отвода ее от места размыва. Они бывают двух типов: вертикальные и горизонтальные Рис. 72. Эрлифт с подмывной трубой:    у 1 — эрлифт; 2 — воздушная труба; 3 — подмывная труба; 4 =■> камера смешения.
(рис. 71) и представляют собой всасывающие уст* ройства, к соплу которых от насоса подается вода, поступающая в диффузор и создающая в нем разрежение. Эрлифты (рис. 72) состоят из камеры смешения, куда подается и вместе с водой поднимается по трубе вверх сжатый воздух. Диаметр всасывающий трубы 100—-200 мм; производительность компрессора 10—18 м3/мин. Пневматические грунтососы отсасывают рыхлые и сыпучие грунты. Они состоят из трубы,конического коллектора и шланга для отвода пульпы. Воздух из компрессора с помощью штуцеров подается к коллектору, где создается водно-воздушная смесь, более легкая, чем вода. Подсос эффективен с глубины 5 м. Пневмогрун-тососы различают по внутреннему диаметру трубы. Для лучшего обслуживания всех перечисленных машин они должны поддерживаться при работе грузоподъемным краном. it
Пневматическими бурильными молотками в грунтах средней твердости бурят шпуры для взрывных работ. § 29. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МАШИНАХ ДЛЯ ПОДВОДНЫХ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ ^Основными видами подводной разработки грунтов являются размыв, всасывание, разрыхление и экскавация. Под размывом понимают процесс отделения от массива частиц грунта струей воды, движущейся как от ее источника, так и в сторону его. Во втором случае происходит всасывание частиц грунта, отделившегося от массива вместе с водой, размывшей грунт. Разрыхление грунта под водой осуществляется. поступательно движущимися рыхлителями, а также фрезами, бурами, вибраторами, взрывным способом.    ; Экскавация производится грейферными ковшами, многоковшовыми рабочими органами.    ■ Применяют также комбинированные способы разработки грунтов, основывающиеся (на указанных видах подводного разрушения. Основные виды подводных земляных работ — дноуглубительные, буровые, планировочные, уплотняющие, погружные, взрывные. Дноуглубительные работы общего назначения выполняются землесосными снарядами, землесосными установками, одно- и многочер-паковыми экскаваторами, а также скалодробильными снарядами, скалорезными и гидромониторными агрегатами, канатно-скреперными установками, подводными кабелеукладчиками, дноочистительными снарядам!*’, водолазными средствами. Буровые механизмы предназначены для проходки скважин при добыче полезных ископаемых, для бурения шпуров при подводных взрывных работах, погружения оболочек в скальные грунты.    ч Планировочные машины и устройства служат для разравнивания песчаных, щебеночных и гравелистых оснований. К этой группе машин относятся подводные планировщики и планировочные устройства. Для уплотнения подводных постелей применяются виброуплотнители и катки. Для погружных работ используются молоты одиночного и двойного действия, дизель-молоты, вибропогружатели, вибромолоты, подмывные устройства. Пробы грунта с глубин берут грунтозаборниками различных конструкций.' Водолазные работы для размыва и удаления грунта выполняются обычно средствами малой механизации: гидростволами и грунтонасо-сами. Рассмотрим более подробно подводные машины для земляных работ, разделив их на дноуглубительные и дноочистительные работы. Дноуглубительные работы в зависимости от способа разрушения грунта выполняются землесосами, земснарядами, землесосными установками, гидроэлеваторами. Грунтовыми насо.сами называются машины, работающие по принципу всасывания и предназначенные для транспортирования смеси грунта с водой.    j Установки для подвйдных земляных работ имеют следующие основные обозначения: М — многочерйаковый тип снаряда; О — одночерпаковый; 3 — землесос; С — самоходный или самоотвоз-ный; Ш — шаландовый способ транспортирования извлеченного грунта; Р — рефулерный; Т — трюмный. Первая буква обозначения характеризует тип снаряда, вторая — способ движения снаряда, третья — способ транспортирования. В числителе дроби, стоящей за буквенными обозначениями, дана производительность снаряда в кубических метрах в час, в знаменателе указаны число установленных главных машин (черпаковьш, рефулерных, ходовых, разрыхлительных) и их суммарная мощность. Для самоотвозных снарядов после дроби указывается вместимость грунтового трюма в кубических метрах. Например, запись ЗС-ТШ—420 читается так: землесос само- отвозный трюмный шаландовый производительностью 400м3/ч, с четырьмя главными машинами общей мощностью 1750 л. с., вместимость трюма — 420 м3. Для обозначения типов речных машин на первом месте ставят буквы, указывающие на способ отделения грунта: 3 — землесос, ЗМ — землесос с механическим разрыхлителем; ЗГ — землесос с гидравлическим разрыхлителем; М — многочерпаковый снаряд; ШТ — штанговый снаряд; Г — грейферный. Следующая буква обозначает способ транспортировки грунта: Ш — шаландами; JI — лотком (для землесосов это обозначение отсутствует). Последняя буква указывает систему привода: Э— электропривод; Г — гидропривод; для самоходных машин добавляется буква С и далее указывается производительность в кубических метрах в час. Рис. 73. Установка грунтозаборных устройств землесосов: а — в кормовой прорези; б — в миделевой прорези; в — 1ю бортам судна; / — грунтозаборное устройство; 2 •= вырез корпуса; 3 —« грунтовой насос; 4 —» приводной двигатель; 5 —• двигатели хода; б ■» грунтовой трюм. Морские землесосы делятся на самоотвозные, якорные и специальные. Основным агрегатом землесоса является грунтовой насос центробежного действия, предназначенный для перекачивания гидросмеси (пульпы). Эти насосы иногда называют рефулерными помпами или рефулерными нас&сами. Самоотвознщ землесосы транспортируют грунт в своем грунтовом трюме. Они состоят из корпуса с надстройкой. В корпусе расположены грунтовой трюм, энергетическая установка, грунтовой насос, гребной вал и ряд других механизмов. Корпус самоотвозного землесоса имеет морские обводы для работы и перемещения в заданных условиях. Рабочим органом землесоса является грунтозаборное устройство, всасывающее грунт со дна. Устройство состоит из грунтоприемника, сосуновых труб, различных соединений, сосуновой рамы, полиспаста и лебедки. Для,работы на волне на рамоподъемном полиспасте имеется волновой компенсатор, а сосуновые трубы состоят из нескольких частей, шарнирно связанных между собой. Грунтозаборные устройства могут быть установлены в кормовой (рис. 73, а) или миделевой (рис. 73, б) прорези и по бортам (рис. 73, в). Якорные землесосы применяются на защищенных от волн акваториях и каналах при разработке грунтов в основном I—IV групп с трансп9р-тировкой грунта по грунтопроводам или в грунтовозных шаландах. Рис. 74. Схемы черпаковых снарядов: а — многочерпакового шаландового; б —» одночерпакового; 1 « грунтовой колодец; 2 верхний ведущий барабан; 3 —* полиспает подъема черяаковой рамы; 4 —• промежуточные звенья (майоны) цепи; 5 « черпаки; 6 ^ нижний барабан; 7 —* черпаковая рама; 8 —* корпус судна; 9, 10 — сван; 11 * стойка; 12 ** стрела; 13 *«■ ковш; 14 » рукоять. В большинстве случаев якорные землесосы несамоходные. Их рабочие перемещения осуществл яют£я тросовым и свайным папильонированием с помощью .соответствующих лебедок. \
Разработаны конструкции комбинированных (самоотвозно-якорных) землесосов, сочетающие элементы самоотвозного и якорного землесосов.
<<< Предыдущая страница  1     Следующая страница >>>


1 A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z 
А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я