Планирование и организация землечерпательных работ

Техническим участок пути (район гидросооружений) составляет по плесу перспективную проектную схему улучшения судоходных условий. Схему утверждает главный инженер бассейнового управления пути (управления канала) после того, как она будет рассмотрена производственно-техническим советом бассейнового управления пути (управления канала).

В развитие перспективной проектной схемы технические участки и управления ежегодно составляют проекты путевых работ на предстоящую навигацию — производственно-оперативные планы, в состав которых входят:

а)      проекты коренного улучшения судоходных условий затруднительных участков. При этом выделяют работы первой очереди, выполняемые даже при неблагоприятных гидрологических условиях, так как они необходимы для обеспечения нормальных судоходных условий, работы второй очереди, проводимые при расчетных гидрологических условиях, и работы третьей очереди, выполняемые как дополнение к работам первой и второй очереди при благоприятных гидрологических условиях;

б)      план проведения эксплуатационных путевых работ с графиком последовательности выполнения землечерпательных работ по подготовке перекатов к межени;

в)      план внетранзитных землечерпательных работ;

г)      график расстановки по техническим участкам, плесам и видам работ выделяемых технических средств — земснарядов с обслуживающим флотом, средств механизации выправительных работ, а также русловых изыскательских партий.

К производственно-оперативному плану прилагают:

а)      кривые дифференцированных габаритов судового хода;

б)      расчетные графики колебания уровня воды по опорным водомерным постам на период подготовки плесов к межени;

в)      интегральные кривые объемов землечерпательных работ и перечень перекатов, которые должны быть разработаны к моменту наступления межени.

Производственно-оперативный план — основной исходный документ для прорабов путевых работ при составлении декадных или пятидневных планов землечерпательных работ, в которых дополнительно учитываются фактический ход колебаний уровня воды и состояние перекатных и других затруднительных участков.

Выполнение дноуглубительных работ планируют так, чтобы с момента наступления уровня воды, при котором возможна работа на перекатах, земснаряды были, поставлены на их разработку. Капитальную разработку перекатов, по возможности, проводят в период весеннего половодья с тем, чтобы разработанные прорези можно было использовать в меженный период текущей навигации. Работы на подходах к портам и причалам сочетают с транзитным землечерпанием так, чтобы суда могли беспрепятственно подходить к ним в течение всей навигации.

Так как задача дноуглубления — обеспечивать на каждый день навигации максимально возможные габариты судового хода, отдельные перекаты разрабатывают в такой последовательности, чтобы транзитные глубины увеличивались в наикратчайшее время.

Глубины отдельных перекатов на плесе различны, поэтому в первую очередь углубляют перекаты, имеющие наименьшие глубины или большие объемы работ.

По мере производства дноуглубительных работ глубины на перекатах, лимитировавших путь, резко возрастают, и транзитные глубины определяются еще не разработанными перекатами.

Даты начала разработки отдельных перекатов зависят от объема восстановительных работ, которые устанавливают по отчетным данным последних навигаций. Если в течение этих навигаций объемы работ были более или менее постоянными, то за расчетную принимают среднюю кубатуру. Если же объем восстановительных работ из года в год увеличивался или снижался, за расчетный принимают объем землечерпания навигации истекшего года.

Поскольку количество удаляемого грунта зависит от типа земснаряда, разрабатывавшего данный перекат, то в тех случаях, когда намечается использование другого земснаряда (например, траншейного землесоса вместо черпакового снаряда), расчетную кубатуру соответственно изменяют.

Расчетные объемы землечерпания, уровни конца выполнения отдельных работ и соответствующие им по расчетному графику даты наступления таких уровней заносят в специальную ведомость и по ней составляют интегральную кривую объемов землечерпания (рис. 120).

Если такая кривая составлена для земснарядов определенных типов и производительностей, то она одновременно будет характеризовать календарное распределение объемов землечерпания. При отсутствии конкретных земснарядов кривая объемов позволит определить требуемую для выполнения намеченных работ суммарную производительность землечерпательных снарядов. Средний наклон кривой W=f(t) определяет необходимую для разработки перекатов в намеченные сроки интенсивность производства дноуглубительных работ. Если по кривой W=f(t) нужно выявить производительность земснарядов, которые должны обеспечить выполнение работ к установленным срокам, то через начальную и наиболее выступающую точки интегральной кривой проводят прямую линию.


Рис. 120. Интегральная кривая объемов землечерпания

Эта прямая а определяет суммарную выработку землечерпательного каравана, требующегося для выполнения намеченных работ. Такая же прямая б может быть построена для имеющегося дноуглубительного флота.

Если она окажется ниже кривой W=f(t), то значит, что имеющихся земснарядов недостаточно для выполнения намеченных работ. Это вызывает необходимость или увеличить их количество, или изменить сроки разработки отдельных перекатов.

В последнем случае для перекатов с большим объемом землечерпания подсчитывают углубляемые площади и кубатуру для разных глубин и составляют график зависимости площадей и объема выемки грунта от глубины разработки переката (рис. 121). По кривым графика в зависимости от глубины разработки переката можно определить габаритную кубатуру и кубатуру допусков. Например, при гарантированной глубине 230 см габаритная кубатура составляет 30 500 м3. Если прорезь разрабатывается многочерпаковым снарядом, для которого неровности выработки составляют 0,20, то кубатура допусков определяется толщиной слоя грунта 0,10 м и будет для площади 100,5 тыс. м2 равняться 10 050 м3. Полная кубатура — 40 550 м3.

Если при распределении земснарядов по плесу окажется, что перекат разработать сразу на проектную глубину не представляется возможным, то в зависимости от планируемого объема работы для данного переката по графику определяют возможную глубину разработки переката. В таких случаях в дальнейшем планируют повторную работу для разработки переката до проектного дна.


Рис. 121. График для определения объема землечерпания

При резерве производительности земснарядов в целях исключения или сокращения объема повторных работ отдельные перекаты можно разрабатывать на глубину, превышающую проектную; глубину разработки переката в этом случае также определяют по графику (рис. 121).

Разработка перекатов в два слоя иногда целесообразна в нижних течениях крупных рек, где спад уровней воды относительно медленный, а объемы дноуглубительных работ на отдельных перекатах большие.

Состав весенних работ по коренному улучшению судоходных условий определяется перспективным планом данного плеса. При высоких уровнях воды, пока земснаряды еще не могут приступить к разработке перекатов, для выправления русла подрезают мысы и высокие пески, обваловывают берега, возводят сооружения из грунта и т. д.

 


Рис. 122. Календарный график разработки перекатов в подготовительный период

 

На реках, вскрывающихся при низких уровнях воды, наибольшие трудности судоходство испытывает в первый период навигации. На таких реках сразу по открытии навигации требуется быстрое увеличение транзитных глубин; поэтому, как только река очистится от льда, земснаряды сосредотачивают на этих работах. Перекаты разрабатывают в такой последовательности и на такую глубину, чтобы возможно быстрее произошло увеличение транзитных глубин. Такое же положение и на участках с полностью зарегулированным стоком; на них к дноуглубительным работам приступают также сразу по открытии навигации, выполняя их в минимально необходимых объемах, чтобы обеспечить наискорейшее увеличение транзитной глубины.

На реках, вскрывающихся при низких уровнях воды, перекаты можно разрабатывать в осенний период, рассчитывая на сохранность прорезей в течение зимы и периода навигации, предшествующего прохождению летнего паводка.

Прорези, разработанные при низких весенних уровнях воды, в той или иной степени заносятся при прохождении летних паводков, и, если не принять соответствующих мер, судоходство будет испытывать затруднения из-за недостаточных глубин в осенний период. Для улучшения судоходных условий в осенний период дноуглубительные работы проводят и на спаде летнего паводка. Работы в этот период организуют так же, как на реках с весенним половодьем, т. е. спад летнего паводка рассматривают как подготовительный период к осенней межени и окончание разработки отдельных перекатов планируют к моменту наступления уровня воды, при котором неразработанные перекаты могут создать затруднения для судоходства.

Планируемую последовательность выполнения эксплуатационных и капитальных работ строят на графике (рис. 122). На графике указаны перекаты, углубляемые в течение первой половины навигации и землечерпательные снаряды, намечаемые для выполнения отдельных работ.

По открытии навигации проводят изыскательские работы и русловые исследования, предназначаемые для проектирования эксплуатационных землечерпательных прорезей, уточнения объемов и сроков выполнения отдельных работ. По материалам изысканий, последовательность выполнения которых определяется глубинами отдельных перекатов, график, приведенный на рис. 122, корректируют. Русловые исследования производят в течение навигации на всех перекатах до и после работы землечерпательных снарядов.

Первые изыскательские работы выполняют на перекатах, состояние которых в предыдущую навигацию вызывало необходимость производства на них работ при высоких уровнях воды.

С появлением вывесок глубин устанавливают последовательность съемки планов перекатов.

В зависимости от фактического состояния перекатов и хода навигационных уровней уточняют последовательность их углубления и объемы предстоящих дноуглубительных работ.

В меженный период производят работы по ремонту прорезей, выполненных в весеннее время, работы на перекатах, ухудшающихся при низких уровнях воды, и работы, связанные с обеспечением установленных габаритов судового хода как на транзите, так и на подходах к причалам и во входах в затоны.

На осенний период транзитные работы планируют в минимально необходимом объеме, так как основными для этого периода являются внетранзитные работы, связанные с обеспечением зимовочных акваторий (затонов и других мест зимнего отстоя флота).