г. Москва

Сретенский бульвар, д. 6

стр. 1, офис 4

8-905-014-0095

sapropel-nn@mail.ru

2.1. Характеристика существующих земснарядов

Производство работ с помощью плавучих земснарядов нашло широкое применение в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства.

Исходя из области применения все существующие земснаряды условно можно разделить на четыре большие группы:

Такая классификация отражает преимущественно область применения той или иной группы земснарядов, специфика их работ предопределяет некоторые их конструктивные особенности.

Строительные земснаряды, как правило, предназначены для выполнения строительных работ в обводненных карьерах и котлованах с намывом грунта в сооружение, на строительные площадки, территории или в отвал.

Строительные земснаряды можно разделить по производительности на: малые — с условной производительностью по грунту до 150 м3/ч, средние — с производительностью от 150 до 500 м3/ч, крупные и особо крупные — с производительностью свыше 500 м3/ч.

В большинстве случаев строительные земснаряды маркируются двумя числами через дефис, разделительную дробь или точку. Например, 800–40, 800/40 либо 800.40, где первое число означает условную производительность земснаряда по гидросмеси, второе — полный напор, развиваемый грунтовым насосом.

В настоящее время проектированием и изготовлением земснарядов, используемых на строительных карьерах, в основном занимаются следующие организации:

  1. Цимлянский гидромеханизированный завод компании «Трансгидромеханизации».
  2. Рыбинский завод гидромеханизации.
  3. ППП «Спецгидротехника», ОАО «Коммерческий центр, транспорт и лес» (г. Санкт-Петербург).
  4. ОАО «Промгидромеханизация» (г. Москва).
  5. НПО «Гольфстрим» (г. Москва).
  6. Миасский завод гидромеханизации.
  7. ООО «Сапропель» (г. Нижний Новгород).

В качестве главного рабочего органа на всех выпускаемых земснарядах используются грунтовые насосы различной производительности по пульпоподаче в м3/ч и различного напора в метрах водного столба.

Грунтовые насосы представляют собой центробежные одноступенчатые насосы консольного типа с односторонним подводом жидкости (рис. 2.1).

Корпус грунтового насоса представляет собой стальную или чугунную отливку, цельную или разъемной конструкции.

От износа корпус многих грунтовых насосов защищен внутренним съемным кожухом — броневкладышем. Такие насосы изготавливают двухкорпусного исполнения, обозначают буквой Т — тяжелые и по конструктивной схеме делают разъемными. Однокорпусные грунтовые насосы называют легкими — Л.

Рис. 2.1. Грунтовый насос ГрАУ 1600/25

1 — стойка опорная; 2 — колесо рабочее; 3 — корпус; 4 — бронедиск задний; 5 — бронедиск передний; 6 — крышка задняя; 7 — крышка передняя; 8 — втулка защитная; 9 — кольцо упорное; 10 — кольцо сальника; 11 — крышка сальника; 12 — набивка сальника; АП — 31 19*19 ГОСТ 5152-84; 13 — кольцо (шнур)

 

Рабочие колеса практически у всех насосов выполнены со ступицей и имеют три-четыре лопатки.

Крышки насоса защищены от износа бронедисками и по мере износа бронедиски заменяют или наплавляют.

В щелевой зазор между бронедисками и рабочим колесом подается чистая вода, поступающая от вспомогательного насоса под напором, превышающим рабочий напор грунтового насоса на 5–10 м.

Чистая вода нужна для отжима абразивной пульпы из щелевого зазора и соответственно для предохранения от износа сальникового уплотнения.

Мощность, затрачиваемая насосом, необходима для создания нужного напора для преодоления всех видов потерь при движении жидкости по всасывающему и напорному трубопроводам. Мощность насоса определяет мощность приводного двигателя

N = ρnQHg/η, Вт,

где ρn — плотность гидросмеси (пульпы), кг/м3; Q — подача насоса, м3/с; H — напор насоса, м; g — 9,81 м/с2; η — КПД насоса, доли единицы.

Коэффициент полезного действия насоса учитывает все виды потерь, связанные с преобразованием механической энергии двигателя в энергию движущейся жидкости и для существующих грунтовых насосов он равен 0,6–0,7.

Изготовителями грунтовых насосов являются Бобруйский машиностроительный завод, Уфимский опытный завод горного оборудования, Цимлянский судомеханический завод компании «Трансгидромеханизации».

В настоящее время основным поставщиком грунтовых насосов для строительных земснарядов является Бобруйский машиностроительный завод. Структура обозначения и параметры насосов представлены в табл. 2.1, 2.2 [30].

 

Таблица 2.1

Структура обозначения грунтовых насосов

Буквенное обозначение Характеристика насоса
Гр Грунтовый насос с нормальным проходным сечением.
ГрУ Грунтовый насос с увеличенным не менее чем на 25% проходным сечением.
ГрТ

ГрК

ГрР

ГрА

Грунтовый насос тяжелого исполнения — двухкорпусной с броневклалышем.

Грунтовый насос с корундовой футеровкой корпуса и всасывающего патрубка.

Грунтовый насос с деталями из износостойкого металла и резины.

Усовершенствованный грунтовый насос.

 

Таблица 2.2

Номенклатура грунтовых насосов Бобруйского машиностроительного завода

Марка насоса

 

Подача, м3 Напор, м Диаметр рабочего колеса,

мм

Мощность привода, кВт Частота вращения, об/мин Масса в сборе с эл. дви­гателем,

кг

ГрА 85/40 85 40 345 30 1500 930
ГрА 170/40 170 40 345 75 1500 1400
ГрАТ 225/67 225 67 430 160 1500 2705
ГрА 350/40 350 40 510 132 1000 2643
ГрАТ 450/67 335 37,5 630 132 750 4190
ГрАК 700/40 700 40 535 200 1000 4420
ГрАК 700/40 700 40 535 110 750 3587
ГрАТ 900/67 900 67 685 132 750 5770
ГрАТ 900/120 950 120 910 1000 1000 13 000
ГрАК 1400/40 1400 40 720 500 750 9705
ГрАТ 1800/67 1800 67 905 630 600 11 090
ГрАТ 2500/40 2500 40 920 800 600 15 245

Насосы грунтовые центробежные должны соответствовать ТУ 26-061367-94. Ниже приведен пример расшифровки записи насосов.

Насос 2ГрТ 1600/50 – УХЛ4 ТУ 26-06-1367-94,

Насос 2ГрК 1600/50а – УХЛ4 ТУ 26-06-1367-94,

где 2 — порядковый номер модернизации; Гр — тип насоса (грунтовый); Т — двухкорпусный; К — проточная часть корпуса выполнена из абразивного материала на органической связке; 1600 — подача, м3/ч; 50 — напор, м; а — обозначение варианта рабочего колеса, уменьшенного по внешнему диаметру; УХЛ4 — климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15160-69. Изготавливаемые различными организациями отечественные землесосные снаряды и их технические характеристики приведены в табл. 2.3–2.7.

 

Таблица 2.3

Техническая характеристика земснарядов производства ОАО «Завод гидромеханизации» (г. Рыбинск, Ярославская область)

Модель/

проект

Тип Производи­тельность грунтового насоса,

м3

Напор, м Глубина разработки, м, не более Способ рыхления грунта Установленная мощность, кВт (л.с.) Напря­жение питающей сети, В Габариты корпуса Сред­няя осадка, м Водоизмещение, т Условный диаметр плавучего пульпопровода Ду, мм
10Э.30Г.22.1/ проект З350 «Малыш» электрич. 400 20 10 гидр. 80 380 8,7×4 0,33 9,1 200
5Э.15М.22,1/ проект 3350М электрич. 400 20 5 фрез. 80 380 8,7×4 0,33 9,1 200
Проект 3350М (при условии пристыковки к основному корпусу понтона электроагрегата) дизельн. 400 20 10 фрез. 80 380 8,7×4 0,33 9,1 200
5Д.20М.(22)1/ проект 8410 дизельн. 400 20 6,5 механ. 132 19,5×

×4,79

0,7 20 200
8Э.40М.(25)2 (3ЭК 700/40)/ проект 3634 электрич. 700 40 8 механ. 225 380 14,5×

×7,2

0,86 50 300
ЗЭРП 1250/25

8Э.20М.(32)2/

электрич. 1250 25 8 механ. 400 380 17,5×

×7,2

0,85 60 300
12Д.30Г.32.1/

проект 3287 «0»

12Д.30М.32.1

дизельн. 1600 25 12

 

гидр.

механ.

315 л.с.

дизель

6ЧНСП

18/22–

315–3

25×6,3

Нб =

= 1,8

 

0,65 94 300

Окончание табл. 2.3

8Д.20М.32.1/

проект 3287

дизельн. 1600 25 8

12

механ.

гидр.

315 л.с.

6ЧНСП

18/22–

315–3

23×6,2

Нб =

= 1,25

0,71 68 300
12Э.40М.42.3/проект 3357 электрич. 2000 63 12 механ. 1000 6000 23×8,3

Нб =

= 1,6

0,88 132 400
20Э.90Г.42.3/

проект 3357

электрич. 2000 63 20 гидр. 1250 6000 25,1×

×8,2

Нб =

= 1,6

0,72 120 400
12Э.125Г.63.3/проект 1678 электрич. 3800 56 12,5 гидр. 2000 6000 32,2×

×9,5

0,8 280 600
12Э.40М.63.3/проект 1678 электрич. механ. 1790 6000 32,2×

×9,7

Нб = 2

0,93 310 600

 

Таблица 2.4

Техническая характеристика земснарядов производства ОАО «Коммерческий центр, транспорт и лес» ППП «Спецгидротехника» (г. Санкт-Петербург)

Марка земснаряда Глубина разработки, м Произво­дитель­ность по пульпе, куб.м/ч Марка и тип насоса Энергетическая установка Тип рыхлителей Про­ектный вес, т Габаритные размеры, L×B×H борта, м Раз­ряд Категория грунта Класс зем­снаряда Способ рабочих перемещений
ЗМС–1 до

5,0

85 грунтовый

НЦИ–Ф– 100

бортовая, дизель-гене­ратор 16 кВт 8,5 8,4×4,1×

×0,7

Л I–II Cред­не-габаритный Якорно- тросовый
ЗМП–160/40 до

6,0

160 песковый ПБ–

160/40

береговая, 380 В, 70 кВт гидро 5,0 9,75×2,5××0,6 Л I–III –O– –O–
ЗМЭ– 400/15 до

8,0

400 струйный

(эжектор)

бортовая, СНС75/100

с дизелем

ЯМЗ-238

гидро 11,4 10,7×4,1××2,9 Л I–III –O– Тросовый
ЗМЭ– 400/15– У до

10,0

400 струйный

(эжектор)

бортовая, СНС75/100

с дизелем

ЯМЗ-238

гидро 13,5 13,5×4,1××2,9 Л I–III –O– –O–

 Окончание табл. 2.4

МЗЭГ– 400/20 до

8,0

400 грунтовый

ГрАу400/20

береговая, 380 В, 70 кВт гидро 11,5 13,4×3,2××3,0 Р I–III –O– Якорно- тросовый
СГТ– 400ЭФ до

6,0

400 грунтовый

ГрАу400/

20

береговая, 380 В, 70 кВт фреза 13,0 14×3,2×

×3,2

Р I–IV

 

–O– Свайно- тросовый
СГТ– 400ДЭФ до

6,0

400 грунтовый

ГрАу400/

20

бортовая, ДГ, 100 кВт фреза 16,0 16×3,9×

×3,2

Л I–IV –O– Якорно- тросовый
КЗР– 400/28 до

8,0

390 грунтовый

ГрАК350/28

бортовая, ДЭН–100 (дизель ЯМЗ-238) гидро 23,0 25,0×3,2××2,5 Л I–III –O–
СГТ– 800Э до

8,0

800 грунтовый

ГрУ800/30

береговая, 380 В, 300 кВт, 200 кВт фреза 20,0 17,3×4,5××3,4 Р I–III –O– Якорно- тросовый
СГТ– 800ЭФ до

6,0

800 грунтовый

ГрУ800/30

ГрУ800/40

береговая, 380 В, 300 кВт, 200 кВт фреза 26,5 17,3×4,5××3,4 Р I–III –O– Свайно- тросовый
СГТ– 800Д до

8,0

800 грунтовый

ГрУ800/30

бортовая, дизель ЯМЗ‑238 гидро 23,0 18,6×3,1××3,4 Р I–III –O– –O–
ЗРГ– 800/

40ЭФ

до

8,0

800 грунтовый

ГрУ800/40

береговая, 300 В, 300 кВт фреза 40,0 24,0×4,8××3,4 Р I–IV Cред­не-габаритный –O–
ЗРГ– 800/40Э до

10,0

800 грунтовый

ГрУ800/40

береговая, 380 В, 300 кВт гидро 35,0 27,0×4,8××3,4 Р I–III –O– –O–
ЗСОПГН–100/7 до

8,0

1000 грунтовый

ОПГН – 1000/7

береговая, 380 В, 100 кВт фреза 22,5 19,5×4,8××3,3 Л I–IV Мало-габаритный Якорно- трасовый
СГТ– 1600/

25ЭФ

до

8,0

1600 грунтовый

ГрАУ1600/25

береговая, 380/6000 В, 45,0300/

350 кВт

фреза 40,0 24,0×4,8××3,4 Р I–IV Сред­не-габаритный Свайно- трасовый
СГТ– 1800/67ЭФ до

8,0

1800 грунтовый

ГрАТ1800/67

береговая, 6000 В, 750 кВт фреза 45,0 27,0×4,8××3,8 Р I–IV –O– –O–
СГТ– 1800/

67Э

до

10,0

1800 грунтовый

ГрАТ1800/67

береговая, 6000 В, 910 кВт гидро 47,0 30,0×4,8××3,8 Р I–III –O– –O–

 

Таблица 2.5

Техническая характеристика земснарядов, выпускаемых Цимлянским судомеханическим заводом (г. Ростов-на-Дону)

Марка грунтового насоса ГруТ 800/40 ГруТ 800/40 ГруТ

1400/40

1400/70

ГруТ

1400/40

ГруТ

2000/63

16ГруТ – 8М

ИМТ

2500/63

ГруТ 1400/40 ГруТ 3000/71 ГруТ 2000/63
Показатели 800–40 800–40 ДТ 1400–40 1400–40 Д 180–60 2500 П 1400–40 Д 300–70 220–60
Габариты, м 18×7,2×1,5 18×7,2×1,5 18×7,2×1,5 18×7,2×1,5 22×9,2×1,5 28×10××2,5 22×7,2×1,75 29×8,2×1,75 22×8,2×1,75
Осадка в транспортном положении, м 0,75 0,82 0,79 0,95 0,83 1,3 0,95 0,9 0,85
Подача грунтового насоса, м3 800 800 1400 1400 2000 2500 1400 3000 2000
Напор грунтового насоса, м 40 40 40,7 40 63 60 40 71 62
Установленная мощность, кВт 230 230 360 360 1020 1530 360 1300 1050
Глубина разработки*, м 9/12 9/12 9/12 9/12 10/20 15/25 9/12 15/20 15/20
Диаметр пульпопровода, мм 300 300 400 400 500 500 400 500 500
Водоизмещение, т 79 83 79,5 87,5 150 225 91,6 145 135
*В числителе приведена глубина разработки с механически рыхлителем, в знаменателе — гидрорыхлителем

 

Таблица 2.6

Характеристики землесосных снарядов производства ООО «НПО «Гольфстрим»

Показатели УГБ–З ЗРСГ 600/28

(777.00.00)

ЗГМД

400/20

ЭНЗ.00 00 С–42 С–56
электрический, дизель- электрический электрический Дизель- генераторный электрический дизель- электрический электрический электрический электрический
Габариты плав­базы, м 11,6×

×4,9×1

15×6,2×

×1

15×6,2××1 11×4,92××1,5 11.6×

×4,9×1

20,3×

×8,77×

×1,5

19,8×

×8,77×

×1,5

25,9×

×10×2

Осадка средняя, м 0,6 0,55 0,55 1,03 0,5 1 0,8 0,9
Подача грунтового насоса, м3 630 1600/80 1600 800 400 2000– 2650 1900– 2000 3500
Напор грунтового насоса, м 20 25/40 25 40 20 60–70 60–70 60–75
Мощность главного электродвигателя, кВт 250 315/200 315 л.с. 200 55 800 630 1250
Напряжение, В 6000 6000/380 380 380 380 6000 6000 6000
Электроагрегат Дизель генераторная станция на базе ЯМЗ – 238
Глубина разработки с гидрорыхлителем, м 10–20 12 12 12 8 до 25 до 25 до 25
Диаметр пульпопровода, мм 300 300 300 300 200 500 400 600
Масса, т 16 42,6 42,6 45 20 90 104 194
Марка грунтового насоса 1Д 630–90 ГРАУ 1600/25 ГРАУ 1600/25

или ГРУ 800/40

ГРУ 800/40

ГРУ 1600/25

ГРАТ 450/67

У 900/9

ГРАУ 400/20 ГРУ 2000/63

ГРУТ 2650/75

ГРУ 2000/63

ЗГММ – 2М

20Р – 11М,

20Р – 11КУ

 

Таблица 2.7

Техническая характеристика земснарядов с погружным грунтовым насосом, выпускаемых ОАО «Промгидромеханизация» (г. Москва)

Показатели Базовые модели земснарядов
ЗДЭК 400/20* ЗДЭК 700/40 ЗДЭК 1400/40
Тип земснаряда Дизельэлектрический катамаранный
Производительность, м3/ч:

По пульпе

По грунту

 

400

60

 

700

100

 

1400

200

Глубина разработки, м:

минимальная

максимальная с фрезой

максимальная с гидрорыхлителем

 

1

8

11,5

 

1,5

8

12

 

2

 

16

Дальность транспортирования пульпы по горизонтали, м 600 1200 1200
Осадка средняя, мм 540 860 900
Водоизмещение, т 17 46 75
Установленная мощность, кВт 90 235 420
Высота в транспортном положении над горизонтом воды, м 3 6,2 6,2
Размер корпуса, м:

длина

ширина

высота борта

 

11,5

4,6

1

 

14,5

7,1

1,5

 

18,5

7,1

1,5

 

Погружной грунтовый насос:

типоразмер

производительность, м3

напор вод. ст., м

частота вращения, об/мин

мощность, кВт

наибольшая крупность включений, пропускаемых насосом, мм

 

ГрАУ 400/20

400

20

965

55

 

 

105

 

10ГрУЛ – 8

740

39

730

160

 

 

150

 

ГрАТ1400/40

1400

40

730

315

 

 

130

*З — земснаряд; Д — дизель; Э — электрический; К — катамаранный.

Земснаряд с электрическим приводом именуется соответственно:

ЗЭК 400/20, ЗЭК 700/40, ЗЭК 1400/40

Сведения об основных видах землесосных снарядов, изготавливаемых ООО «Сапропель»

  • Разделы

  • Введение
  • Раздел 1. Основные свойства грунтов в технологии намывных работ
  • Раздел 2. Землесосные снаряды для разработки подводных грунтов
  • Раздел 3. Гидравлическая транспортировка разрабатываемого грунта
  • Раздел 4. Намыв строительных площадок и территорий
  • Раздел 5. Намыв земляных сооружений
  • Раздел 6. Намыв пляжей
  • Раздел 7. Охрана окружающей среды при выполнении гидромеханизированных работ
  • Раздел 8. Техника безопасности в гидромеханизации
  • Список литературы