Необходимость подводной разработки грунтов возникла очень давно из-за необходимости поддержания должной глубины судоходных путей. Эти работы изначально проводились ручным способом с помощью нехитрых приспособлений и в связи с незавидной производительностью ограничивались лишь небольшой зоной около причальных стенок.
Первая ласточка — плавучая землечерпалка.
Механизированный забор грунта со дна водоема (подводный грунтозабор) зародился в 18 веке и осуществлялся путем черпания. Первый многочерпаковый плавучий снаряд был изобретен Савери в Голландии в 1718 г. Однако построена такая машина была лишь в 1747 г. в Англии. Тогда же за ней закрепилось наименование — землечерпалка. Первая машина имела ручной привод. Аналогичная землечерпалка была построена в 1760 г. во Франции. Конструктивно первые землечерпалки имели вертикальную неподвижную раму, проходившую в колодец (рис. 1-1), сделанный в середине плашкоута.
В 1781 г. в Англии появились первые землечерпалки с конным приводом. Только в 1796 г. по проекту Джеймса Уатта была построена первая землечерпалка с паровой машиной. Производительность многочерпаковых машин росла довольно быстро и достигла 150- 170 м3/ч. Однако все снаряды имели один общий конструктивный недостаток: нижний барабан черпаковой цепи располагался под корпусом. Такие снаряды могли разрабатывать только подводные мели. Но уже в 40-х годах 19 века на р. Гаронне во Франции эксплуатировалась первая многочерпаковая машина, по своей компоновке достаточно близкая к современным, у которой нижний барабан черпаковой цепи был вынесен перед корпусом. Деревянная наклонная черпаковая рама помещалась в прорези, сделанной вдоль одного из бортов. Паровая машина снаряда имела мощность 18 л. с. Производительность землечерпалки составляла около 10 м3/ч.
Первый землесос в мире.
Землесосы пришли на вооружение дноуглубителям значительно позднее землечерпалок. Только в 19 веке появились снаряды, осуществляющие грунтозабор путем всасывания водогрунтовой смеси. Впервые подводное всасывание грунтов было впервые осуществлено во Франции в 1859 г. для дноуглубительных работ в порту Сен-Назер, где был применен землесосный снаряд с поршневым насосом.
Примерно через 5 лет во Франции и почти одновременно в Англии появились землесосные снаряды с центробежными насосами, которые очень быстро полностью вытеснили поршневые насосы.
В 1867 г. Базен построил первый в Старом Свете землесосный снаряд с механическим разрыхлителем грунта. Этот снаряд при глубине разработки до 12 м имел производительность до 3 000 м3 песка в сутки, что для того времени было огромной величиной. Такие суда получили название базеновские аппараты. В 1888 г. проф. В. Е. Тимонов предложил такие машины по аналогии с землечерпалками называть землесосами.
Первый земснаряд-амфибия.
Земснаряд, способный выходить из воды на сушу и обратно, впервые был построен в США Оливером Эвансом в Филадельфии в 1804 году. Кроме этого, земснаряд был первым из самоходных, так как мог двигаться по воде за счет лопастей колеса, расположенного на корме. Также данное судно было пионером среди земснарядов, оборудованных механическим рыхлителем. Работы проводились на реке Делавэр. Судно базировалось на плоскодонной шаланде, грунтозаборное устройство было оборудовано ковшами на цепи, а чтобы иметь возможность убирать более значимые предметы имело своеобразное грузоподъемное устройство. Энергию для земснаряда производил двигатель высокого давления. Земснаряд был почти 9 метров длиной, шириной 3,6 м и весом около 17 т.
А что в России?
Первые в России землесосные снаряды, привезенные из Европы, на появились в 1874 г. р. Волге. Это были снаряды с центробежными насосами и свободным всасом без разрыхлителей. Производительность этих снарядов составляла 30 м3/ч по грунту, что для расчистки волжских перекатов было явно недостаточно. В 1893 г. на Волге появился первый землесосный снаряд с механическим разрыхлителем. Этот снаряд был построен в мастерских Казанского округа путей сообщения в затоне Василево. В 1897 г. по инициативе крупнейшего русского гидротехника В. Е. Тимонова правительство России заказало в Англии мощнейший по тем временам землесосный снаряд. Общая установленная мощность всех паровых машин, генераторов и электродвигателей на этом снаряде составила около 9 000 л. с. или 6 600 кВт (проект Линдона и В. Бетеа). Можно сказать, что данное судно было первым по-настоящему модульным земснарядом, так как оно состояло из двух обособленных секций. Секции предполагалось провести через шлюзы Мариинской системы и затем соединить вместе. Однако это не было выполнено и обе половины проработали как самостоятельные снаряды более 40 лет. Сормовский завод первую речную землечерпалку построил в 1900 г. Начали строить их и другие русские заводы (Балтийский, Лутиловский). Толчком к развитию отечественного землесосостроения послужили крупные работы, начатые в 1909 г. по замыву Биби-Эйбатской бухты вблизи г. Баку. Выполнение этих работ объемом 15 млн. м3 грунта приняло на себя Общество сормовских заводов, построившее для этого четыре землесосных снаряда с плавучими пульповодами диаметром 650 мм. До революции русский речной дноуглубительный флот в основном состоял из малоэкономичных землечерпалок, изготовленных иностранными фирмами. В составе дноуглубительного флота России к 1917 г. числилось около 20 землесосных снарядов и 100 многочерпаковых. Значительное развитие дноуглубительная техника в России получила только после Великой Октябрьской революции, когда страна оказалась в изоляции и ей пришлось идти по пути импортозамещения. Так были построены мощные многочерпаковые снаряды, не уступающие по своим эксплуатационным и экономическим показателям лучшим снарядам этого типа, выпускаемым в то время в Европе.
Первый электрический землесос.
Первый электрический землесосный снаряд для строительных и горных работ в СССР был запроектирован и построен в 1937— 1938 гг. по инициативе и под руководством Б. М. Шкундина. Этот землесосный снаряд был оборудован грунтовым насосом ЗГМ-1 и имел производительность по грунту 100 м3/ч. Затем на Дмитровском ремонтно-механическом заводе было изготовлено девять таких снарядов; они успешно работали на строительстве Южной гавани в Москве и на строительстве других объектов. Созданием этих землесосных снарядов, было, положено начало широкому внедрению землесосных работ в гидротехническое строительство. Так, если на строительстве канала имени Москвы (1932-1937 гг.) более 97% всех гидромеханизированных земляных работ было выполнено гидромониторами, то уже на строительстве Волго-Донского канала имени В. И. Ленина (1948-1951 гг.) гидромониторами было выполнено всего 2,5% названных работ, остальные 97,5% — электрическими землесосными снарядами.
Что было дальше?
Начиная с 1938 г. и вплоть до 1973г. под руководством Б. М. Шкундина была создана серия возрастающих по производительности землесосных снарядов, предназначенных для гидротехнического строительства. Так, для строительства Куйбышевского гидроузла (для разработки котлована под бетонную плотину) были спроектированы и построены электрические землесосные снаряды производительностью 300 м3/ч грунта. Ранее предполагалось осуществить эту разработку гидромониторным способом, при этом установленная мощность насосных и землесосных станций составила бы 25 тыс. кВт. Кроме того больших затрат мощности требовал глубинный водоотлив, необходимый при этом способе. Переход на землесосные снаряды позволил снизить общую установленную мощность на работах по выемке котлована до 15 тыс. кВт, т. е. в 1,6 раза. Первые два снаряда производительностью по 300 м3!ч грунту были опробованы в 1940 г. В годы строительства Цимлянского гидроузла и Волго-Донского канала имени В.И. Ленина были созданы землесосные снаряды производительностью 500 м3/ч грунта.
В связи с началом строительства крупнейших гидроузлов на Волге возникла необходимость создания еще более мощного оборудования. На Волгоградском судостроительном заводе в 1950 г. было построено девять снарядов производительностью до 1 000 м3/ч грунта, известных под маркой 1000-80.
Таким образом на вооружении гидростроителей оказалась серия крупных электрических землесосных снарядов, производительностью 300, 500 и 1 000 м3/ч грунта. Так согласно статданным по состоянию на конец 1972 г. такими снарядами выполнено около 2 млрд. м3 земляных работ.
А что если покрепче?
Начиная с 1958 г. во Всесоюзном ордена Ленина проектно-изыскательском и научно- исследовательском институте «Гидропроект» имени С. Я. Жука велось проектирование специальных снарядов. К специальным снарядам в первую очередь следует отнести фрезерные снаряды для разработки тяжелых связных глинистых грунтов и скальных пород.
В 1970 г. Гидропроектом с учетом опыта эксплуатации снарядов типа 350-50Т был выпущен рабочий проект модернизированного снаряда для разработки тяжелых грунтов. На также по чертежам, разработанным в Гидропроекте, был построен опытный образец землесосного снаряда для разработки грунтов на глубине до 45 м. В 1969 г. этот снаряд успешно прошел производственные испытания.
Российское драгостроение.
Разработка гравийно-валунных месторождений ведется нередко с помощью специализированных драг. Многочерпаковые снаряды, на которых смонтировано обогатительное оборудование называются драги. В России впервые драги были применены в Сибири в 1893 г. на р. Кудече и в 1898 г. на р. Уруша. На Урале первые драги появились в 1901 г. на р. Ис. Все драги работали на добыче золота. Драги строились на Невьянском и затем на Путиловском заводах. В усовершенствовании конструкции и освоении первых отечественных драг большое участие принимал известный русский профессор Е. Н. Барбот де Марии. После Великой Октябрьской революции дражное дело начало быстро развиваться. Начиная с 1929 г. Иркутский завод тяжелого машиностроения (ИЗТМ) имени В. В. Куйбышева приступил к постройке драг с черпаками в 150 л. После Великой Отечественной войны на этом заводе изготавливались драги с черпаками 210 л, а затем и 250 и 300 л. В 70-х годах на этом заводе была изготовлена уникальная драга с черпаками 600 л и глубиной черпания до 60 м.
В начале 80-х гг. наибольшее применение в СССР и за рубежом получили электрические и дизель-электрические многочерпаковые драги с жёсткой рамой и черпаками вместимостью 50-700 л (рис. 2), эксплуатируемые на прибрежно-морских и континентальных россыпях золота, платины, олова, редких металлов и алмазов с глубиной залегания до 50 м ниже уровня воды. Модели отечественных драг: 80Д, 150Д, 250Д, 600Д, ОМ-431 и др. (номинальная вместимость черпаков 80-600 л). Средняя часовая производительность драг 100-550 м3.
Земснарядом называется судно, служащее для разработки грунтов, находящихся под водой. При этом используется метод гидромеханизации, представляющий собой перекачивание особым насосом определенных жидкостей, содержащих частицы грунта (или пульпы). Жидкость идет по пульпопроводу на довольно значительные расстояния.
Информация о принципе работы и устройстве данного оборудования предоставлена ЗАО «Гидромеханизация» .
Как работает земснаряд
Принцип работы и устройство земснаряда представляют собой сложную систему, где основным рабочим органом является грунтосос
– насосное устройство, имеющее в проточной части высокую устойчивость к абразиву.
Как правило, грунтососы размещены в трюме судна. Это нужно для того, чтобы можно было ось самого насоса опустить ниже отметок уровня воды. Подобным приемом предотвращается появление процесса кавитации, которая существенно уменьшает время нормальной эксплуатации насоса.
При помощи грунтового насоса частицы грунта, соединенные с водой, всасываются со дна. Далее установка перекачивает по трубам частицы на берег или же в шаланду, называемую еще грунтовозной баржой.
Кроме этого, земснаряды оснащены насосами для технического водоснабжения
. Основными являются насосы гидрорыхления и эжекции.
Гидравлическое рыхление нужно при выполнении разработки в несвязных грунтах. К такому типу грунтов относятся песчано-гравийные смеси и песок. Водяная струя, подающаяся под высоким напором, врезается в дно водоема. При этом появляются взвешенные частицы из пульпы и воды. Посредством эжекционного насоса воды подается во всасывающую трубу внутри грунтового насоса. Такой процесс уменьшает усилие, необходимое для всасывания смеси с большой глубины. Благодаря работе насосов для технического водоснабжения КПД основного насоса повышается. Это важно для выполнения работ, сроки которых ограничены.
Движение оборудования
Чтобы землесосный снаряд работал нормально, ему нужно передвигаться по водной поверхности. Передвижение по воде возможно при помощи лебедок
или особого
свайного хода
. Есть судна, в которых устройство и принцип работы землеснаряда совмещают в себе два вышеприведенных варианта.
Перемещение грунта
Не менее важным элементом землесосов можно назвать трубопровод
, который служит для транспортировки пульпы. За некоторое время до старта работ рассчитываются такие параметры, которые содержат в себе общую длину трубопровода, диаметр всех труб, тонкости в проведении монтажа трубопровода и его использование. В трубах во время работы создается гидростатический напор. Он может оказаться слишком большим для главного насоса. Поэтому необходимо выполнить гидротехнический расчет для всех рабочих элементов земснаряда.
История появления устройства
Первые земснаряды появились в Италии в конце XVI века для чистки венецианских каналов. Они представляли собой землечерпалки с двустворчатым грейфером на ручном управлении. Большой скачок в развитии этой отрасли произошел с началом выпуска машин на паровой тяге.
В середине XIX века появились землесосы, которые занимались дноуглублением через всасывание пульпы. А в 1878 году в Голландии впервые смонтировали землесосный снаряд на морское судно. Через специальную трубку грунт всасывался и поступал в трюм.
В России такое оборудование разработали на Ижорском заводе в 1811 года. С тех пор принцип работы земснаряда не сильно изменился.
Управление
В судне из рубки багермейстера производится управление непосредственно самим процессом работы землеснаряда. В пульт управления входит множество приборов и датчиков. С пульта багера выполняется управление всеми существующими системами: от запуска землеснаряда до включения в моторном отсеке какой-либо лампочки.
Землесосные установки
предназначаются для всасывания грунта со дна водоема (иногда с предварительным рыхлением) и перемещения его по пульповоду к месту укладки или для транспортирования грунта от места разработки к месту укладки. Они применяются при сооружении каналов, углублении и очистке каналов, отстойников, рек, озер, морей, водохранилищ; для добычи строительных материалов из-под воды (песок, гравий); для намыва плотин и дамб.
Разработка грунта землесосной установкой основана на размывающей и влекущей способности воды. Центробежный насос 3 (рис. 178) создает поток воды, который отделяет от дна водоема частицы грунта. Через грунтоприемник 1 он увлекается во всасывающий трубопровод 2, заполняет корпус насоса и рабочим колесом выбрасывается в нагнетательный и транспортирующий трубопроводы 5 и 6, по которым транспортируется к месту укладки. Транспортирующий трубопровод (пульпопровод) 6 в пределах водоема укладывают на понтонах 7. Центробежный насос приводится во вращение от двигателя 4.
Непрерывное всасывание грунта обеспечивается постоянным расположением грунтоприемника в непосредственной близости от разрабатываемого грунта. Для этого грунтоприемник передвигают поперек и вдоль снимаемого пласта и изменяют угол наклона всасывающего трубопровода в вертикальной плоскости. Сваи 8 управления перемещением землесосной установки поднимаются лебедками.
При разработке связных грунтов у грунтоприемника устанавливают механический рыхлитель 9, который ножами отделяет частицы грунта от массива, а поток воды, создаваемый центробежным насосом, захваты-вает их и засасывает во взвешенном состоянии во всасывающий трубопровод. Центробежный насос, устанавливаемый на землесосных установках, называют землесосом.
Рис. 178. Схема работы землесосной установки
: 1 — грунтоприемник; 2 — всасывающий трубопровод;
3
— центробежный насос;
4
— двигатель;
5
— нагнетательный трубопровод;
6
— транспортирующий трубопровод; 7 — понтоны;
8
— сваи;
9
— механический рыхлитель.
Землесос (рис. 179) отличается от обычных водяных центробежных касосов только тем, что корпус 1 и рабочее колесо 2 рассчитаны на пропуск воды с грунтом, имеющим крупные каменистые включения, и изготовляются из износостойких материалов. Рабочее колесо (одностороннего всасывания) посажено консольно на вал 3, опирающийся на подшипниковую опору 4 и соединенный непосредственно с валом электродвигателя эластичной муфтой, или через редуктор и фрикционную
Рис. 179. Землесос
: 1 — корпус; 2 — рабочее колесо; 3 — вал; 4 — опора; 5 — напорный патрубок; 6- всасывающий патрубок.
муфту включения с двигателем внутреннего сгорания. От осевого смещения вал с рабочим колесом удерживается упорным подшипником, установленным сзади подшипниковой опоры. Ступица рабочего колеса расположена в сальниковой коробке, которая предохраняет от попадания на нее абразивных частиц. Для защиты сальникового уплотнения от пульпы между корпусом и рабочим колесом со стороны вала под давлением подается чистая вода. Очистку и проверку состояния корпуса и рабочего колеса проводят через люки в корпусе. Всасывающий патрубок 6
крепится к передней крышке. Для отсоса воздуха при запуске землесоса в верхней части корпуса имеется отверстие, к которому присоединяется вакуумнасос.
Рабочее колесо имеет от 3 до 6 лопастей, идущих по спирали от центра к наружному диаметру между двумя торцовыми дисками. При вращении рабочего колеса у всасывающего патрубка образуется разрежение, и пульпа засасывается в пространство между лопастями, откуда ими выталкивается в напорный патрубок 5
землесоса и далее в трубопровод.
Землесосные установки делятся на сухопутные и плавучие. Сухопутные установки изготовляют: стационарные и передвижные на железнодорожном, гусеничном, шагающем и колесном ходу; плавучие — на понтонах.
Стационарные землесосные установки применяют при объемах работ, которые могут быть выполнены с одной стоянки, и для транспортирования грунта, разрабатываемого другими машинами.
Передвижные землесосные установки применяют при работах, когда по условиям местности и объему работ разработка грунта или транспортирование с одной стоянки не может быть обеспечено и требуется перемещение установки по направлению к забою.
Землесосные установки, предназначенные только для транспортирования грунта, выполняются с неподвижной всасывающей частью во время работы.
На гидромелиоративных работах наибольшее применение находят плавучие землесосные установки — земснаряды. По конструктивному признаку их можно разделить на две группы: -земснаряды для мелиоративных и дноуглубительных работ, приспособленные для работы на каналах, реках, озерах и в портах. Эти земснаряды имеют свою силовую дизельную или дизель-электрическую установку и приспособлены к работам при быстром течении воды и больших волнах;
Земснаряды для строительных целей и добычи полезных ископаемых с приводом механизмов электродвигателями, питающимися электроэнергией от стационарной или передвижной электростанции. Применяют эти установки при сооружении крупных каналов, котлованов, очистке отстойников и голов каналов, намыве плотин и дамб, для добычи песка и гравия из-под воды и на вскрышных работах.
Для очистки от наносов каналов, прудов, водоемов, углубления дна малых рек, подводящих каналов насосных станций, строительства оросительных и осушительных каналов, рытья котлованов для мелиоративных сооружений и других подобных работ применяют дизельные и дизель-электрические малогабаритные земснаряды. Их можно разделить на земснаряды для работы на каналах и в выемках с шириной по дну свыше 2,5 мпроизводительностью 20-35 м3/ч и свыше 5 м производительностью 60-100 м3/ч.
Земснаряды первой группы (рис. 180) изготовляются с комбинированным устройством для разработки и транспортирования грунта. Корпус 3 металлический, плоскодонный, с прямоугольными обводами. В машинном помещении 6 в передней части установлены землесос и генератор, а в задней — двигатель внутреннего сгорания.
Рис. 180. Малогабаритная плавучая землесосная установка
: 1-роторный рыхлитель; 2 — смесительный бункер; 3 — корпус; 4 — канат; 5 — пульт управления; 6 — машинное отделение; 7 — сваи; 8 — навес; 9 — лебедка; 10 — кронштейн.
Рабочие органы — роторный рыхлитель 1 и всасывающая труба, проходящая через смесительный бункер 2, — шарнирно соединены с корпусом и подвешены на полиспасте к кронштейну 10 так, что лебедкой можно их приподнимать и опускать. Пульт управления 5 с контрольными приборами расположен на палубе в носовой части корпуса, закрытой сверху съемным навесом 8. Рабочие передвижения снаряд совершает при помощи свай 7 и двух канатов 4, закрепленных на папильонажной лебедке 9.
Большинство земснарядов малых габаритов имеет сменное рабочее оборудование — сосун, черпаковое устройство и роторный рыхлитель. Сосуном разрабатывают пески и неплотные супеси; черпаковым устройством- плотные супеси, легкие суглинки; роторным рыхлителем — вязкие илистые грунты, заросшие растительностью. На замену рабочего оборудования затрачивается 1,5-2 ч.
Земснаряды второй группы (рис. 181) изготовляются с неразборным и с разборным на две части корпусом 10. Рабочие органы — фрезерный рыхлитель 1 и всасывающая труба — укреплены на раме 11, которая пятой шарнирно соединена с корпусом 10, а головкой подвешена на полиспасте. Рыхлитель вращается двигателем 12, установленным на площадке у пяты рамы. Папильонажные лебедки 2 расположены на палубе носовой части, а лебедки 7 подъема свай — на палубе задней части корпуса. Землесос 3, заливочный насос 4, двигатель внутреннего сгорания 5 и дизель-генератор б размещены в трюме машинного помещения. Сваи 8 направляющими кронштейнами прикреплены к задней части корпуса. Плавучий пульповод 9 соединяется с нагнетательной трубой землесоса гибким шлангом или шаровым соединением.
Земснаряды с электроприводом
(рис. 182), предназначенные для механизации земляных работ на крупных гидротехнических объектах и вскрышных работах, а также для добычи строительных материалов, выпускаются производительностью 100, 300, 500 и 1000 м3/ч, весом от 64 до 650 т. Они имеют принципиально такую же конструкцию, как и малогабаритные дизель-электрические снаряды, но у них нет своего источника электроэнергии (дизель-генератора).
Рис. 181. Земснаряд с дизель-электрическим приводом:
1 -фрезерный рыхлитель- 2 — папильонажная лебедка; 5 -землесос; 4 — заливочный насос; 5 — двигатель внутреннего сгорания; 6 — дизель-генератор; 7 — лебедка подъема свай; 8 — свайный аппарат; 9 — пульповод; 10 — корпус; 11 — рама; 12 — электродвигатель привода рыхлителя.
Рис. 182. Земснаряд с электрическим приводом:
1 — фреза; 2 — канат к якорю; 3 — рама: 4 — корпус; 5 надпалубная надстройка; 6 — землесос; 7 — электродвигатель; 8- сваи; 9 — лебедки; 10 — плавучий пульповод.
Корпус 4 земснаряда разделен на водопроницаемые отсеки. В надпалубной надстройке 5 установлены папильонажные лебедки и пульт управления. Землесос 6, соединенный эластичной муфтой с электродвигателем 7, центробежный насос для залива землесоса и подачи воды в его сальник и вакуум-насос размещены в среднем отсеке трюма корпуса. Сваи 8 поднимаются лебедками 9, расположенными на палубе задней части корпуса. Плавучий пульповод 10 с напорной трубой землесоса соединяется шаровым шарниром. Рама 3 разрыхлителя на двух шарнирах прикреплена в вырезе корпуса и подвешена на полиспасте. Канаты 2 от папильонажных лебедок к якорям идут через направляющие блоки, установленные на раме рыхлителя. Рыхлитель 1 приводится во вращение от электромотора через редуктор. Электрические устройства современных земснарядов очень сложны и состоят из высоковольтного гибкого питающего кабеля для подключения к береговым сетям (укладывается обычно по понтонам плавучего пульповода), пусковой и защитной аппаратуры, трансформаторной подстанции, высоковольтной и низковольтной внутренней сети, системы блокировок и вторичной коммутации и пульта централизованного управления. На земснарядах с электроприводом применяются фрезерные, роторные
Рис. 183. Схема папильонажа при обычном свайном ходе:
/, // — лебедки;
1-4
— слои грунта.
Рис. 184. Схема папильонажа при роторном свайном ходе
:
1-III
-положения земснаряда;
1,2 —
канаты.
и гидравлические рыхлители. Последние два вида почти не получили распространения. Для рабочих перемещений земснарядов применяются свайные ходы двух типов: две сваи, каждая из которых прикреплена в направляющих к корпусу земснаряда (см. рис. 180), и две сваи, проходящие в направляющих поворотной обоймы (роторный свайный ход), установленный сзади корпуса, так, что она может вращаться относительно вертикальной оси (напорный поворотный свайный ход).
При первом типе свайного хода перемещение земснаряда при разработке грунта выполняется поочередным поворачиванием снаряда вокруг одной из свай (рис. 183). Свая А
под действием собственного веса опускается и заглубляется в грунт. Наматывая трос на лебедку / и ослабляя трос лебедки //, поворачивают снаряд вокруг сваи
А
до положения, изображенного пунктиром. Рабочий орган при этом снимает слой грунта /. Затем свая
А
поднимается, а свая
Б
опускается. Наматывая трос на лебедку // и ослабляя трос лебедки /, поворачивают снаряд вокруг сваи
Б,
снимая слой грунта
2.
Повторением таких операций снимают слои, пока не потребуется перекладка якорей. Переложив якоря на новое место таким же путем ведут дальнейшую разработку.
При таком свайном ходе земснаряд, совершая рабочие перемещения, вращается относительно разных осей. В силу этого рабочий орган проходит часть пути по выработанному участку, а часть участка оставляет неразработанным. При разработке тяжелых связных грунтов указанный недостаток снижает производительность.
Роторный свайный ход обеспечивает выработку грунта правильными концентрическими полосами с незначительным перекрытием (рис. 184) за счет того, что свая, на которой происходит поворот, каждый раз закрепляется на оси прорези. Для начала работы земснаряд устанавливают в положение /. В грунт закрепляется свая, установленная направляющей обоймой по оси корпуса снаряда. Наматыванием каната / на барабан лебедки и ослаблением каната 2
земснаряд поворачивается вокруг опущенной сваи до положения //. Затем специальным механизмом направляющая обойма со сваями вращается до тех пор, пока поднятая свая не переместится вперед и не совместится с осью прорези. Одновременно с поворотом поднятой сваи этим же механизмом перемещается землесос вперед в положение ///. Натяжением каната
2
при ослабленном канате / земснаряд вращается относительно вновь опущенной сваи и снимает следующую полосу грунта. Так, поворотом земснаряда относительно поочередно опускаемых свай и перемещением вперед выбирают грунт до перекладки якорей.
Пульпа от земснаряда до берега перекачивается по плавучему трубопроводу — пульповоду, а далее — по трубам, уложенным на грунт или специальные подставки.
Плавучий пульповод — это цепь из понтонов (бочек), шарнирно соединенных между собой, с проложенными по ним трубами. На некоторых понтонах установлены ручные лебедки, с помощью которых пульповод якорями закрепляется от смещения его течением воды и ветром.
Для перекладки якорей в пределах водоема к земснарядам прикрепляют лодку или катер, а для соединения плавучего пульповода с береговым — плавучие краны.
Поплавковые уровнемеры устанавливаются на резервуарах для хранения жидких и сыпучих веществ.
Любое озеро искусственного или естественного происхождения выполняет свои функции и может с успехом применяться для купания, полива или выращивания рыбы. Да и эстетического удовольствия еще никто не отменял. Водоем функционирует нормально, пока наполняющая его вода остается чистой. Если она загрязнена, то в жаркую погоду становится благотворной средой для вредоносных грибков, бактерий и водорослей.
После этого отдых у такого водоема становится невозможным из-за плохого запаха и наличия летающих насекомых . И пруд превращается в головную боль своего хозяина. Чтобы этого не произошло, необходимо вовремя следить за состоянием водоема и проводить его очистку от ила и других механических загрязнений в виде опавшей листвы и мусора. С какой периодичностью это нужно делать? Небольшие пруды и озера, расположенные на приусадебных участках, рекомендуется чистить один раз в три – пять лет.
Чем больше объем водоема, тем быстрее он восстанавливает свою самостоятельно
Финансовые затраты на организацию процесса добычи песка
Далее будут приведены цифры, которые являются усреднёнными и не могут точно отразить настоящую ситуацию, тем более, что от региона к региону она будет варьироваться. Да и в режиме нестабильной экономики среднестатистические ценовые данные часто меняются. Но они могут показать примерный объём вложений и усилий, который понадобится при планировании дела.
- Первое, без чего не сможет обойтись любая деятельность по добыче песка – экскаватор. Если вы начинаете с нуля, то о покупке экскаватора также нужно позаботиться заранее. Фирм, занимающихся продажей спецтехники на рынке также немало, поэтому нужно будет потратить определённое время, дабы получить всю необходимую информацию. Вы как предприниматель должны понять какими характеристиками должна обладать ваша машина и какие марки производителей подходят для вашего бизнеса. Ну, а дальше дело останется за малым. Проанализировать цены поставщиков зарубежных машин и выбрать лучшее предложение.
Как вариант, можем посоветовать экскаватор от корейского производителя Hyndai, а именно модель R220LC-9S. Объём ковша этой машины составляет 1,43 м3, глубина выкапывания – 6,440 мм.
Покупка экскаватора обойдётся в сумму от 1,5 миллиона рублей.
- Далее по значимости идёт фронтальный погрузчик. Также как и в случае с экскаватором, стоит адекватно оценить ваши нужды и предложения на рынке. Но закладывать придётся не меньше чем по первому пункту. Стоимость нового погрузчика с достаточными характеристиками начинается в пределах полутора миллионов рублей.
- Машина с функцией самосвала. (Как вариант, можно рассмотреть модель «КрАЗ 6510 грузоподъёмностью до восемнадцати тонн и нужным объёмом платформы). Цены на самосвалы начинаются от 2,3 миллиона рублей.
- Утеплённый вагончик-бытовка. От 350 000 рублей.
Далее идут мелкохозяйственные (по сравнению с предыдущими пунктами) траты:
- Средства связи для рабочих (рации) 30 – 50 тысяч рублей
- Пожарный щит. 10 тысяч рублей
- Баки под топливо. Объём должен быть 200 литров. От 25 тысяч рублей.
- Бак под масло. 200 литров. От 8 тысяч рублей.
- Обогреватель. От 3 тысяч рублей.
- Плита газовая. От 7 тысяч рублей.
- Газовый баллон под заправку. От 3 тысяч рублей.
- Бак питьевой. От 5 тысяч рублей.
- Генератор электроэнергии для вагончика на дизельном топливе. От 350 тысяч рублей.
- Инвентарь для бытовки (столы, стулья, холодильник) – от 12 тысяч рублей.
Общие капитальные затраты на закупку всего необходимого для начала работы составляют сумму порядка 10 миллионов рублей.
Методы очистки водоемов
Существует несколько распространенных методик. Если имеется возможность, то можно выкачать воду и убрать все вручную или с использованием специальной техники (экскаваторы, трактора и так далее). Но хозяева частных прудов и озер не хотят проводить таких масштабных работ. Тогда на помощь им приходит мини-земснаряд, который хорошо справляется с подобными функциями. Можно приобрести это оборудование в личное пользование или взять в аренду, благо сейчас большое количество фирм предоставляет подобные услуги.
Что можно сделать при помощи мини-земснаряда
Преимуществом этого оборудования является то, что он может легко применяться на таких водоемах, где доступ крупногабаритной техники невозможен. Благодаря своим малым габаритам и неплохой производительности он может применяться на прудах и озерах площадью до нескольких гектар или на реках для работ на определенном участке.
С его помощью можно осуществлять следующие действия:
- восстанавливать заброшенные пляжи и создавать новые места для купания;
- углублять и очищать небольшие озера, пруду, реки и каналы;
- вымывать камыш и строить дамбы с насыпями.
Полностью удалить водную растительность земснарядом нельзя, как, в принципе, и промышленным оборудованием, однако размыть грунт, где находится корневая система, вполне по силам. После этого нужно просто собрать все водоросли механическим методом или вручную.
Преимущества покупки у нас:
- Опыт: мы являемся производителем данной техники. В течении 20 лет мы занимаемся производством земснарядов.
- Широкий ассортимент: мы предлагаем земснаряды различной производительности и мощности.
- Шефмонтаж: мы предлагаем шефмонтаж поставляемого нами оборудования.
- Доставка: поставляем технику по территории России и СНГ.
- Продажа вспомогательного оборудования для земснарядов.
- Сервисная поддержка поставляемой техники, наличие запчастей и комплектующих.
- Оказание консультаций, оперативная обработка заявок.
Принцип работы мини-земснаряда
Поплавковое средство выполняет функцию платформы, где располагается все оборудование. Механизм забора грунта с разрыхлителем земли оснащен лопастями различного типа. В них имеются специальные отверстия, через которые поступает воздух и смешивается с поднятым грунтом. После этого грунтосос забирает посредством пульпопровода ил и песок и подает их в необходимое место.
Все манипуляции этим оборудованием проводятся с плавающей платформы
В зависимости от типа и фирмы-изготовителя существует большое количество разновидностей мини-земснарядов. Наибольшей популярностью в России пользуются три вида этого оборудования.
Мини-земснаряд «Краб»
Это очень компактная модель, которая имеет небольшие размеры. В сложенном состоянии ее легко можно перевезти в кузове обыкновенной «Газели». Изготавливается это оборудование в Вологде и стоит около 200 тысяч рублей. Производительность от 15 до 30 кубометров.
Мини-земснаряд «Пескарь»
Этот агрегат выпускается в Ярославле. Больше подходит для промышленных работ, так как имеет понтонную основу. Масса земснаряда 1,5 тонны, и для его транспортировки нужно специальное оборудование. Чаще всего «Пескарь» применяется на тех водоемах, где у него имеется своя стоянка. Производительность до 200 кубометров. Стоимость – 700–800 тысяч рублей.
Мини-земснаряд «Пиранья»
Этот тип оборудования был изготовлен в Америке. Впервые его стали использовать жители прибрежных сел и деревень, чтобы избавляться
от ила и песка, который намывается течением. Основой земснаряда является катамаран, на котором установлено все оборудование. Оснащается он бензиновым двигателем для передвижения по водоему. «Пиранья» является идеальным вариантом для хозяев небольших прудов и озер, и очистить площадь возле пирса или намыть маленький пляж можно за несколько часов работы. Производительность 15–30 кубометров песка и ила в час. Стоимость –600 тысяч рублей.
Кроме этих существует еще большое число других разновидностей, и описать их все займет продолжительное время. Принцип действия у них схожий, а комплектация и мощность может значительно отличаться.
Одно из самых тяжелых видов загрязнения почв – загрязнение тяжелыми металлами. По ссылке вам будет доступна полная информация по данной проблеме.
Оформление предпринимательского права на добычу песка
Добыча песка, как и любое другое дело, которое вы избираете в качестве предпринимательства, приносящего вам доход подлежит государственной регистрации и документальному оформлению. Для данного вида деятельности лучшим вариантом станет оформление общества с ограниченной ответственностью (ООО).
К слову, если вы располагаете временем (а иногда и нервами), то без сильных заморочек сможете оформить все бумаги, которые потребуют в налоговой и других инстанциях сами.
Однако часто будущие предприниматели обращаются к профессионалам, в том числе и фирмам, специализирующимся на подготовке бумаг. Стоить это будет определённой суммы денег. Но взамен вы получаете быстрый процесс, да что там, за вас сделают практически всё, и не придётся тратить ни время, ни нервы.
К тому же, необходимо будет определиться с тем, какая форма налогообложения станет наиболее подходящей в вашем случае. Мы рекомендуем выбрать упрощённую систему. Но при возможности, всё-таки посоветоваться с профессионалом насчёт современного положения дел в сфере регистрации прав.
Далее, для разработки того или иного песчаного карьера потребуется регистрация права на его использование. А вместе с этим понадобится оформить специальную лицензию на карьер. К слову, подобная лицензия не даётся больше чем на период в пять лет. Но в дальнейшем есть способы продлить её.
Также при регистрации бизнеса будет необходимо выбрать соответствующие коды ОКВЭД. Лучше заранее ознакомиться со списком и подобрать все необходимые, чтобы в дальнейшем не возникало трудностей с выполнением работ. Вот самые необходимые:
- 14.21 Разработка песчаных и гравийных карьеров
- 14.22 Добыча каолина и глины
Чтобы добыча карьера протекала полностью легально не стоит забывать и о государственных стандартах под номерами 8736-93 «Песок строительный. ТУ» и 4417-75 «Песок кварцевый для сварочных работ».
Аренда или приобретение земснаряда?
Теперь давайте определимся с тем, что выгоднее: купить земснаряд в постоянное пользование или воспользоваться услугами по его аренде.
ЗЕМСНАРЯД — земснаряд, это плавучая машина оборудованная механизмами, агрегатами и устройствами для подводной разработки грунта, добычи, транспортировки его на необходимое расстояние с последующей укладкой. С помощью земснаряда вы можете осуществить Ваши желания в самых разных областях: очистить водоемы, начиная от паркового пруда или отстойника комбината, до углубления реки, озера, добыть песок и гравий из карьера, сапропель из озера.
Землесосный снаряд представляет собой мощный насос, смонтированный большей частью на плавучих понтонах, и часто его называют земснаряд. Разнообразие видов производимых работ и областей применения порождает разнообразие моделей земснарядов, в зависимости: от конкретных условий в которых земснаряд эксплуатируется, от состава грунтов, от глубины разработки, от дальности транспортировки и высоты подъема грунта, от наличия дорог к месту доставки земснаряда и наличия электроэнергии, от автономности по горюче-смазочным материалам, от наличия судов обслуживания, от климатических условий и еще многих других условий. Производительности земснарядов самые различные — от 10 м3/час до 200 м3/ч.по грунту, глубины разработки от 0,5 до 12..15м от поверхности воды. Бортовое оборудование современное — от силовых агрегатов до контрольно- измерительных приборов. Экипаж не более двух человек, а управление всеми агрегатами земснаряда производится из теплой и удобной рубки с помощью «джойстиков» и кнопок.
Выбираем земснаряд
Для чего нужен земснаряд? Вы впервые стали собственником какого-то водоема. Это может быть пруд или озеро, затопленный карьер. Все оформили: надлежащие разрешения местных властей, органов надзора. Твердо решили, какую выгоду хотите извлечь из этого водоема: либо просто почистить от ила и углубить дно, либо добыть намывной песок, либо другие ископаемые такие как: торф, сапропель…
А может водоем уже давнехонько принадлежит Вашему предприятию, в частности, отстойник — шламо-или золонакопитель, и в настоящее время назрела необходимость его очистки.
Второй шаг — это приобретение спецтехники для разработки грунта под водой. Наиболее приемлемой техникой для разработки грунта под водой на сегодняшний день являются земснаряды. Профессионалы, занимающиеся гидромеханизацией много лет, выберут подходящую модель очень быстро. Хотя и специалисты делают ошибку.
Нюансы при выборе земснаряда
Сейчас о транспортировке, погрузочно — разгрузочных работах, спуске на воду. Чем меньше массо-габаритные характеристики земснаряда (особенно при достаточной прочности его узлов),тем дешевле и доступнее перевозящая и крановая техника, легче спустить земснаряд на воду. Разборка должна быть на минимальное количество блоков, желательно без демонтажа рубки, агрегатов.
Сферы применения:
- очистка рек, прудов и других водоемов от песка, грязи, ила и водорослей;
- углубление дна для строительства;
- улучшение санитарного состояние водоема, предотвращение заболачивания;
- подводная разработка грунтов;
- добыча песка, сапропеля, золота, ПГС;
- восстановление пляжей, гаваней, причалов, каналов;
- в транспортном строительстве.
На земснарядах нашего производства установлены электродвигатели. При отсутствии электроэнергии на месте проведения работ, снаряд используется совместно с береговой дизельной электространцией (ДГУ).
