Как выбрать земснаряд часть 2

В предыдущей статье мы рассмотрели факторы влияющие на выбор земснаряда. Основными являются такие вещи как характеристики грунта, типы дноуглубительных работ, логистика, условия непосредственно на месте работы земснаряда и прочие факторы. Все эти вещи рассмотренны в статье выбор Как выбрать земснаряд часть 1.

Процесс производства дноуглубительных работ


Прежде чем купить земснаряд, следует понять процесс производства дноуглубительных работ.  В таблице показаны различные фазы процесса дноуглубительных работ и практические значения для земснарядов нескольких типов.

Земснаряд с роторным рыхлителем

В этом типе сочетаются преимущества земснаряда с фрезой, имеющей гидравлический привод, и механического многочерпакового земснаряда:

  • Рыхление грунта производится более качественно за счет формы режущей кромки, по всей длине наиболее близкой к оптимальной, но ввиду особенностей конструктивного исполнения и ограниченной мощности привода такой земснаряд менее пригоден для очень твердых пород. Роторная фреза избирательна и может обеспечить плоский профиль дна.
  • Процесс резания одинаковый при папильонировании на правый и на левый борт, что повышает рабочие характеристики и обеспечивает более равномерную подачу и высокую концентрацию пульпы благодаря погружному насосу.
  • Забивание ротора пластичной глиной предотвращается при помощи выступа-скребка между черпаками без днища, входящего в приемник всасывающей трубы.
  • Большие камни, пни и т. д. редко забивают земснаряд, потому что они не могут проникнуть в систему.

Избирательность и способность выдавать пульпу высокой концентрации делают земснаряд с ротором хорошо подходящим для горнорудных работ и добычи ПГС. В основном земснаряд с ротором очень хорошо подходит для разработки грунта с высоким содержанием глины, например в карьерах ПГС с неоднородными включениями глины. Специальное предназначение земснаряда с ротором — это добыча ПГС глубокого залегания. Схема дноуглубительного процесса подобна земснаряду со свободным всасыванием, но с добавлением ротора, чтобы справиться с прослойками глины. При глубине разработки до 45 м и плотности пульпы до 1,7 т/м3 свободнотекучей ПГС этот тип земснаряда очень хорошо  зарекомендовал себя в Нидерландах.

Земснаряд со свободным всасыванием

Это самый старый тип гидравлического земснаряда, работающий по принципу засасывания грунта в приемную трубу. Для разрыхления грунта и придания ему текучести часто применяется гидроразмыв. Режущие и скребковые движения экскавационных земснарядов здесь отсутствуют, и сравнительно легко достичь глубины разработки 50 м. Новой и экономичной концепцией является погружной насос с прямым приводом от главного дизеля через поворотный редуктор на раме. Основные характеристики следующие:

  • Сравнительно простая машина, хорошо разрабатывающая рыхлые грунты, например песок и гравий, но не применима для плотных слоев глины или сцементированного песка.
  • Обычно не годится для работы в фарватерах; максимально допустимая волна 1 м, в зависимости от размера земснаряда, но в перспективе создание системы компенсации качки для этого типа земснарядов.
  • Профиль дна непредсказуем.
  •  Земснаряды этого типа в основном применяются для добычи ПГС в защищенных водах. Они также полезны для ремонтного черпания, намыва и дноуглубительных работ в водохранилищах.

Стандартные земснаряды Beaver с рыхлителями можно легко конвертировать в земснаряды со свободным всасыванием путем демонтажа фрезы с системой привода и установки всасывающей трубы с гидроразмывом.

Земснаряд на гусеничном ходу

Этот земснаряд-амфибия с рыхлителем способен самостоятельно подниматься на гусеничных опорах, которые также могут работать как сваи. Основные особенности:

  • Может использоваться для большинства типов грунта, но не очень хорошо разрабатывает твердые грунты и породы, не справляется с большими камнями. Определенные типы глины разрабатываются с помощью донной дисковой фрезы.
  • Благодаря «гусеничным закольным сваям» ему не мешают ни течения, ни волны, при условии, что они не доходят до  понтона. Якоря не нужны, поэтому земснаряд обладает необычайной мобильностью.
  • Так как понтон этого земснаряда устанавливается в очень устойчивое положение на четырех опорах, то он хорошо подходит для точных работ и особенно, когда применяется донная дисковая или экологическая фреза.

Такой земснаряд годится для небольших проектов, как, например, ремонтное черпание ирригационных систем и малых водных путей. Другие возможные виды применения — это природоохранные дноуглубительные работы, дноуглубление в прибрежной зоне и разработка месторождений.

Многокочерпаковый земснаряд

Этот старинный тип земснаряда во многих аспектах уступает землесосным снарядам. Хотя они дороже в эксплуатации и более громоздки по сравнению с землесосными снарядами и им нужны баржи или плавучие ленточные конвейеры для транспортировки грунта, эти механические земснаряды могут оказаться практичны, когда извлекаемый материал должен быть сравнительно сухим, и в определенных обстоятельствах все еще обладают преимуществами. В основном многочерпаковые земснаряды применяются там, где работа затрудняется наличием грунтов различного типа, и при добыче ценных минералов, таких как олово, алмазы и золото. Одним из последних достижений является применение гусеничных звеньев Caterpillar в черпаковой цепи, что значительно снижает уровень шума черпаков. Экономичная и простая конструкция в сочетании с уменьшением скорости износа могут помочь многочерпаковому земснаряду получить новую жизнь.

Грейферный земснаряд

Установленный на понтоне стандартный кран или неподвижный портал с грейфером, управляемым тросом или электрогидравлическим способом. Дноуглубительные работы с применением грейферного земснаряда — это прерывистый процесс, в котором производительность определяется объемом ковша и временем цикла. Основные характеристики:

  • Особенно хорошо подходит для больших глубин, может справляться со сравнительно большими камнями.
  • Легок в управлении, недорог, но со сравнительно низкой производительностью, если это не мультигрейферная модель. Объем грейфера при работе с тросом может доходить до 35 м3, а с электрогидравлическим приводом редко более 12 м3.
  • Производительность грейферных земснарядов, например мелиоративных, зависит от степени связанности грунта. Грейферы с гидравлическим приводом могут развивать большие режущие усилия, но с плотными грунтами не справляются. Производительность ограничивается необходимостью частой перестановки.
  • Избирательность, профиль дна и работоспособность при сильном волнении или течении не являются сильными  сторонами  грейферных земснарядов.  Обычно грейферный земснаряд портального типа успешно применяется для добычи ПГС и дноуглубления в водоемах с большими глубинами. Грейферный земснаряд кранового типа многофункционален и хорошо зарекомендовал себя в строительстве, ремонтном черпании и в некоторых экологических проектах.

Штанговый земснаряд с обратной лопатой

Конструкция такого земснаряда тоже базируется на использовании крана, но в данном случае это обратная лопата, установленная на понтоне с несколькими закольными сваями. Обратная лопата превосходно работает благодаря развитию большой силы резания грунта при помощи гидропривода. Мощность определяется типом обратной лопаты, но она обратно пропорциональна глубине. Кроме ковша, обратная лопата может быть оснащена рядом других инструментов, например грейфером, рыхлителем или даже свайным молотом. Основные характеристики:

  • Может разрабатывать большинство грунтов, и со сменными рыхлителями даже твердые породы.
  • Самоподъемный понтон может работать при сильном волнении и течении.

Гидравлический экскаватор производит разработку грунта с более точным профилем дна; высока степень избирательности. Такие системы контроля, как ХРМ (Excavator Position Monitor), могут существенно повысить производительность и точность работы земснаряда. Земснаряд с обратной лопатой может использоваться для твердых пород или образования траншей в море. В основном он
применяется в специальных проектах и для ремонтного черпания тогда, когда малая производительность не проблема, но требуется высокая избирательность. Многофункциональность земснаряда с обратной лопатой делает его разумным выбором для выполнения некрупных проектов.

Классификация грунтов и пород Применение земснаряда
Выбор земснаряда часть 3

Рис. 3

Заключение

Очевидно, что характеристики грунта и глубина являются решающими параметрами при оценке проекта. Мало таких подрядчиков, которые попытаются прорыть канал при помощи земснаряда со свободным всасыванием или попробуют свое мастерство в восстановлении пляжа при помощи многочерпакового земснаряда. При сравнении ряда стандартных  стационарных земснарядов с предстоящей работой, как показано на рис. 3, становится совершенно ясно, что для этой работы есть готовое оборудование. Однако для выполнения особых задач всегда будет существовать потребность в земснарядах, строящихся согласно техническим условиям заказчика, или потребность в стандартных земснарядах с дополнительными стандартными приспособлениями и приборами по выбору заказчика. Правильное планирование проекта и системный подход к выбору методов и дноуглубительного оборудования имеют важнейшее значение для реализации любого проекта. Для разумного выбора требуется полное понимание плюсов и минусов имеющегося дноуглубительного оборудования, его взаимодействия с различными грунтами, влияния граничных факторов окружающей среды, таких как волнение, течения, климат, судоходность, расстояние до выгрузки извлекаемого грунта, и важно посоветоваться с экспертами в этой области.

Здесь опубликована третья часть статьи "Как выбрать земснаряд?" другие части статьи вы можете найти по следующим ссылкам: Как выбрать земснаряд часть 1, Как выбрать земснаряд часть 3. Разумеется, в рамках трех статей нельзя полностью описать все разновидности земснарядов, и все подводные камни, связанные с выбором такой сложной машины, однако мы надеемся, что предоставленный нами материал, оказался полезен Вам.