Диссертация (1151746), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Такие условия обеспечивают приближением всасывающеготрубопровода к поверхности донных отложений при работающем грунтовом насосеземлесосного снаряда. В результате образуется воронка размыва размером, соответствующим скоростным режимам, обеспечивающим взвешивание твердых частиц иих засасывание с водой во всасывающий трубопровод грунтозаборного устройстваземснаряда, в котором образуется пульпа – механическая смесь грунта и воды.Принципиальная схема землесосного снаряда показана на рисунке 1.8.Интенсивность засасывания донных отложений из-под воды зависит от гранулометрического состава, связности грунта и, как следствие, сопротивления грунта41размыву, параметров потока на входе во всасывающий патрубок и высоты забоя.Отличительная особенность разработки донных отложений малых рек – уменьшение интенсивности их засасывания за счет «армирования» верхних слоев корнямиводной растительности.
В таких случаях их предварительно разрыхляют специальными механическими рыхлителями, смонтированными на раме грунтозаборногоустройства в зоне всасывающего патрубка грунтового насоса землесосного снаряда.Рисунок 1.8. Принципиальная схема землесосного снаряда:1 – грунтозаборное устройство; 2 – всасывающий трубопровод; 3 – грунтовой насос; 4 – напорныйтрубопровод; 5 – свайно-опорный механизм; 6 – корпус; 7 – плавучий пульпопровод; Нр – глубина разработки донных отложенийОсновным оборудованием, используемым для засасывания донных отложенийи последующего транспортирования образующейся пульпы, служат специальныецентробежные грунтовые насосы, приспособленные для работы с гидросмесями илипульпами.
Для выполнения земляных работ всасыванием из-под воды грунтовыенасосы устанавливают на понтонах. Перемещают землесосный снаряд с помощьюсистемы тросов, которые одним концом запрессованы в барабаны электрическихлебедок, расположенных на борту понтона, а другим - прикреплены к анкернымопорам или якорям.Многие землесосные снаряды, кроме тросового оборудования, в кормовой части имеют свайный механизм, предназначенный для обеспечения относительно равномерного смещения корпуса и грунтозаборного устройства в направлении разработки грунта. Использование двух носовых якорных тросов с лебедками и свайноопорного механизма обеспечивает «веерное» рабочее перемещение (папильонирование) землесосного снаряда.42Такая схема рабочих перемещений наиболее удобна при производстве работпо очистке крупных водоемов.
Свайный механизм состоит из двух свай, установленных вертикально в кормовой части землесосного снаряда, и их можно поочередно опускать на дно выработанной части забоя. Проворачивая землесосный снарядвокруг поочередно опускаемой сваи, лебедкой подтягивают один из двух носовыхякорных тросов и стравливают второй носовой трос.При разработке донных отложений фреза рыхлителя перемещается по дну забоя на постоянном уровне, поэтому откосы выемок образуются за счет естественного обрушения грунта.
Расчет рабочих параметров (ширина ленты разработки, средняя подача и интенсивность производства работ землесосного снаряда, плотностьпульпы и т.д.) при выемке донных отложений из-под воды землесосным снарядомпредставлен в работе В.И. Сметанина [155]. При окончательном выборе землесосного снаряда, помимо напора и подачи, необходимо учитывать возможную глубинуразработки, размеры водоема и землесосного снаряда, его осадку при полной загрузке, длину плавучего пульпопровода и другие технические показатели.К гидромеханизированным способам удаления донных отложений следуеттакже отнести гидравлическую промывку русла реки, которая может проводиться впериоды высоких половодий, либо с помощью специально создаваемых залповыхпопусков.
Удаление донных отложений таким способом осуществляется за счетгидрорыхления с последующим смывом взмученных отложений, накапливаемых надне реки. Залповый сброс воды производится из подпорных шлюзовых сооруженийс перепадом уровней между верхним и нижним бьефами. Искусственный сброс воды с определенным интервалом, например, 10-15 минут, позволяет в 3-4 раза и более превышать естественный меженный расход в русле реки, что обеспечиваетвзмучивание и смыв (удаление) взвешенных частиц донных отложений вниз по течению реки.Исследования гидравлической промывки [165], показали, что такая промывканедостаточно эффективна и требует большого расхода воды.
Недостатки и отрицательные последствия гидравлической промывки приведены ниже:43для промывки требуются значительные объемы воды, что в условиях нарастающего дефицита водных ресурсов становится лишенным перспективы;снижение вероятности расходования весеннего стока приводит к значительному увеличению интервалов времени между промывками, что способствует консолидации донных отложений, увеличивающей их сопротивляемость к размыву;при промывке русла происходит перемещение загрязнений на участки водотока за пределы урбанизации, что влечет вредные экологические последствия дляприлегающих территорий;при увеличенных расходах воды в периоды гидравлических промывок отложения в прибрежных зонах, где скорости потока малы, не размываются что требует разработки дополнительных мероприятий по взмучиванию отложений в этих зонах.Перечисленные обстоятельства определяют необходимость поиска и обоснования альтернативных методов промывки загрязненных речных русел.1.4.3.
Комбинированный способ производства очистных работНа урбанизированных территориях все чаще применяют комбинированныйспособ производства работ по удалению донных отложений, включающий в себясовокупность элементов технологий расчистки средствами механизации и гидромеханизации. Этот способ применяется в тех случаях, когда на одном объекте проведения очистных работ расположено несколько участков реки с различными параметрами русла, и применение одного и того же способа расчистки нецелесообразноили труднодоступно. Комбинированный способ позволяет проводить очистные работы, оптимально подобрав средства той или иной технологии, что сокращает времяпроведения работ, трудозатраты, а также позволяет увеличить экономическую эффективность.1.5. Опыт использования геотекстильных контейнеров в мировой практике1.5.1.
Анализ конструкций геотекстильных контейнеровГеотекстильные контейнеры, представленные в работе, разработаны из отечественных фильтрующих материалов на основе технических тканей. Технические44фильтрующие материалы, применяемые в гидротехническом и мелиоративномстроительстве – детище химии, текстильной промышленности и строительной индустрии второй половины XX века, но вместе с тем они имеют глубокие историческиекорни.
Основным материалом, используемым для изготовления гибких гидротехнических сооружений, являются высокопрочные ткани различного переплетения с одно или двухсторонним покрытием, обеспечивающим их водонепроницаемость.Состояние разработки материалов с водо- и воздухонепроницаемым покрытием на начало ХХ в. обобщено в работе Рудольфа Гаас и Александра Дитциус [48],вышедшей в Берлине в 1912 г. Как отмечают авторы, заводами была освоена технология изготовления материалов из хлопчатобумажной ткани с резиновым покрытием, которое могло наноситься с одной, либо с двух сторон. Кратковременная прочность однослойных тканей составляла 4,2 - 7,7 кН/м, при массе 1 м2 от 75 до 225 г[44].Из имевшейся на начало ХХ века номенклатуры тканевых материалов тольконесколько типов отвечали предъявляемым к ним требованиям – высокой механической прочности и гибкости, однородности, водонепроницаемости, длительному сопротивлению атмосферным влияниям (воздействию ультрафиолетовых лучей,частой смене сырости и сухости, жары и холода) [1, 91, 130].
Первая отечественнаяразработка тканевых конструкций для мелиоративных целей утверждена Управлением землеустройства и мелиорации в 1926 г. [112].Применению геотекстильных фильтрующих материалов в гидротехническом имелиоративном строительстве мы обязаны работам академиков ВАСХНИЛ А.Н. Костякова, Б.А. Шумакова, профессора Н.П. Розанова. Ими рекомендовались брезентовые ткани из хлопчатобумажного текстиля с резиновым двусторонним покрытием, прочностью то 4,2 до 4,7 кН/м (700 кгс/м).
Надо отметить, что сотрудникамиМЧС России при наводнении на Амуре в 2013 г. брезент использовался в виде «живой дамбы» [11].Появление после Великой Отечественной войны капроновых высокопрочныхтканей с двухсторонним резиновым покрытием способствовало разработке гибкихплотин, дамб, затворов [126, 202, 205, 216].
Это направление активно развивалось45академиком ВАСХНИЛ Б.Б. Шумаковым, профессором Б.И. Сергеевым и их учениками, ныне профессорами В.Л. Бондаренко, В.А. Волосухиным, Т.П. Кашариной,Ю.А. Свистуновым. Прочность этих тканей 100 – 200 кН/м, масса 1,2 – 2,0 кг на 1м2.О строительстве первых тканевых плотин в США в 1957 - 1959 гг. написанодостаточно много [30, 49, 135, 150, 200, 204]. Отметим один очень важный факт: в1952 г. главный инженер Лос-Анджелесского департамента электроэнергии и водного хозяйства Н.М.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
