г. Москва

Сретенский бульвар, д. 6

стр. 1, офис 4

8-905-014-0095

sapropel-nn@mail.ru

3.2. Выбор берегового и плавучего пульпопровода

Гидравлическая транспортировка разработанного грунта от землесосного снаряда на берег осуществляется по плавучему и береговому пульпопроводу.

Общая длина пульпопровода зависит от условий работы, выбранного диаметра труб и напора грунтового насоса.

Для каждого типа землесосного снаряда существуют оптимальный диаметр транспортирующих труб и оптимальная рабочая длина пульпопровода, исходя из потери напора при движении чистой воды (табл. 3.4).

В процессе гидротранспортировки смеси по пульпопроводу происходит потеря напора. Потерю напора в плавучем и магистральном (береговом) пульпопроводе в зависимости от его длины можно определить

Потеря напора в плавучем и магистральном (береговом) пульпопроводе в зависимости от его длины

где iв — удельные потери напора, м, на 100 м длины пульпопровода при движении чистой воды в зависимости от подачи, диаметра пульпопровода и скорости движения воды (табл. 3.4) [3]; K — коэффициент, учитывающий повышение сопротивлений при движении и зависящий от крупности транспортируемого материала и его консистенции (табл. 3.5) [9], L — длина трубопровода, м.

Таблица 3.4

Потери напора на 100 м длины стального трубопровода, м

Подача воды, Q

Диаметр трубопровода, мм
400 500 600 700
м3 л/с v, м/с 100iв v, м/с 100 iв v, м/с 100 iв v, м/с 100 iв
400 110 0,884 0,69
800 220 1 ,75 0,77
900 250 1,99, 0,98
1000 280 2,23 1,20
1115 310 2,47 1,49 1,58 0,54 1,10 0,20
1260 350 2,79 1,87 1,78 0,68 1,24 0,26 0,91 0,12
1440 400 3,19 2,42 2,08 0,88 1,42 0,33 1,04 0,16
1600 440 3,50 2,89 2,24 1,04 1,56 0,40 1,14 0,18
1800 500 3,98 3,68 2,53 1,32 1,77 0,50 1,30 0,23
2020 560 4,46 4,56 2,86 1,66 2,00 0,64 1,45 0,29
2230 620 4,94 5,56 3,16 2,01 2,20 0,76 1,61 0,35
2520 700 5,58 7,01 3,55 2,53 2,48 0,96 1,82 0,45
2880 800 6,38 9,02 4,08 3,28 2,83 1,23 2,08 0,58
3020 840 6,69 9,85 4,28 3,60 2,98 1,36 2,18 0,63
3240 900 7,16 11,22 4,58 4,06 3,19 1,55 2,34 0,72
3600 1000 5,10 5,00 3,54 1,89 2,60 0,88
3690 1100 5,6 5,11 3,89 2,09 2,86 0,99
4326 1200 6,11 5,72 4,24 2,47 3,12

1,21

 

Таблица 3.5

Значения поправочного коэффициента K, учитывающего повышение сопротивления при движении пульпы по трубопроводу

Транспортируемый
материал

Средняя скорость потока пульпы vср, м/с

Консистенция пульпы
1 : 20 1 : 12 1 : 10 1 : 8 1 : 5
Глины и суглинки, не дающие при разработке комков 1,4 1,15 1,20 1,25
2,0 1,10 1,15 1,20 1,25 1,30
2,7 1,05 1,10 1,15 1,20 1,25
Супеси и пески мелкие и средние 1,7 1,25 1,25 1,30
2,0. 1,17 1,20 1,25 1,30
3,2 1,10 1,15 1,20 1,25 1,30
Пески крупные:
с небольшим количеством гравия 2,1 1,20 1,30 1,35
3,0 1,17 1,25 1,30 1,35
4,0 1,15 1,20 1,25 1,30
с большим количеством гравия 2,4 1 ,30 1,35 1,40
3,0 1,25 1,30 1,35
4,5 1,20 1,25 1,30

Ориентировочные потери напора на 100 м длины для различных диаметров пульпопроводов и производительности земснаряда по пульпе представлены в табл. 3.6.

Таблица 3.6

Потери напора (ориентировочные) на 100 м длины пульпопровода, м

Производительность по пульпе, м3

Диаметр пульпопровода Dn, мм Группы грунтов
I, II III, IV V, VI VII, VIII
1200 500

400

2,0

2,5

2,5

4,0

3,5

5,0

5,0

6,0

1600 500

400

1,5

3,5

2,0

4,5

4,0

5,5

5,0

6,5

2000 500

400

2,0

4,0

2,5

5,0

4,5

6,0

5,5

7,0

4000 600 2,0 3,5 4,5

5,5

При прокладке берегового трубопровода по пересеченной местности и разности геометрических высот землесосного снаряда и карт намыва происходят геодезические потери напора, м

геодезические потери напора формула

где ρn — плотность пульпы.

Плавучий пульпопровод состоит из отдельных звеньев, и каждое звено заканчивается шаровым соединением. Потери напора в шаровых соединениях составляют

Потери напора в шаровых соединениях формула

где n — число шаровых соединений, h — потери напора в одном шаровом соединении, принимают h = 0,25 м.

В технологическом цикле намыв на карту осуществляется через раструбные разъемные соединения. Удельные потери в пульпопроводе с быстроразъемными соединениями принимают в 1,5 раза превышающими удельные потери в магистральном пульпопроводе.

Кроме того, происходят местные потери в фасонных частях трубопровода, в частности в компенсаторах; в обратных клапанах, предназначенных для предотвращения обратного потока пульпы при остановке грунтового насоса; в задвижках для регулирования расхода пульпы в трубопроводах и для их переключения.

Местные потери напора в фасонных частях принимают равными 10% от линейных потерь в напорном трубопроводе.

Всасывание пульпы происходит через всасывающий пульпопровод, потеря напора во всасывающем пульпопроводе обычно составляет 1,5…2 м.

Остаточный напор в пульпопроводе при выбросе пульпы на карту намыва принимают 3…5 м.

При расчетах общие потери напора суммируются и не должны превышать напора, развиваемого грунтовым насосом.

В производственных условиях ориентировочно общую дальность подачи пульпы к месту укладки грунта принятым земснарядом можно определить так:

общую дальность подачи пульпы к месту укладки грунта принятым земснарядом

где Нн — напор, развиваемый грунтовым насосом при данных условиях работы, м; ρn— плотность пульпы, т/м3; Нг — геодезическая высота подъема пульпы, м; in — потери в плавучем и береговом пульпопроводе, м; Км — коэффициент, учитывающий местные потери (для предварительных расчетов принимают Км = 1,10…1,15).

В процессе работы строительные землесосные снаряды должны иметь возможность транспортировки автотранспортом и свободного перемещения по воде во время работы, что обеспечивается плавучим пульпопроводом.

Плавучий пульпопровод при разработке карьерных грунтов должен удовлетворять следующим основным требованиям:

Удовлетворение ряда перечисленных выше требований находится в противоречии друг с другом. В правильно спроектированном плавучем пульпопроводе должен быть найден оптимальный вариант удовлетворения всех поставленных выше требований.Работа земснаряда на карьере с плавучим металлическим пульпопроводом и шаровыми соединениями

Рис. 3.1. Работа земснаряда на карьере с плавучим металлическим пульпопроводом и шаровыми соединениями

 

До настоящего времени плавучие пульпопроводы строительных земснарядов, как правило, оснащались металлическими трубами на понтонах с шаровыми соединениями.Резинотканевые трубопроводы со специальными круглыми поплавками

Рис. 3.2. Резинотканевые трубопроводы со специальными круглыми поплавками

 

На рис. 3.1 показана работа земснаряда на карьере с плавучим металлическим пульпопроводом и шаровыми соединениями.

Последние конструкции плавучих пульпопроводов представляют собой эластичные плавающие пульпопроводы, состоящие из резинотканевых трубопроводов.

Резинотканевые трубопроводы выпускают ЗАО НПО «Композит», «Рассвет-К» (г. Курск). Они имеют большой срок службы и большую гибкость, чем металлические.

Плавучесть резинотканевых трубопроводов обеспечивается специальными круглыми поплавками (рис. 3.2).

Недостаток такого пульпопровода с круглыми поплавками заключается в том, что по ним нельзя проложить электрокабель для питания земснаряда. Для прокладки электрокабеля с применением такого пульпопровода необходимо устанавливать отдельные кабельные понтоны (рис. 3.3).

Кабельные понтоны при использовании резинотканевых трубопроводов

Рис. 3.3. Кабельные понтоны при использовании резинотканевых трубопроводов

 

В ЗАО НПО «Композит» разработана конструкция пульпопровода с разборными пластиковыми поплавками, которая предусматривает прокладку кабеля по верху поплавков (рис. 3.4).

Пульпопровод с разборными пластиковыми поплавками конструкции ЗАО НПО «Композит»

Рис. 3.4. Пульпопровод с разборными пластиковыми поплавками конструкции ЗАО НПО «Композит»

 

Поплавки изготовлены из прочного пластика и заполнены вспененным материалом, благодаря этому конструкция устойчива к внешним воздействиям, более надежна и долговечна. Эта конструкция исключает перемещение поплавков вдоль трубопровода, хорошо противодействует волновым нагрузкам. Возможность прокладки силового кабеля по поплавкам можно считать успешным улучшением в технологии гидромеханизированных работ.

  • 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