Работа штангового земснаряда

На одночерпаковом штанговом снаряде черпак, заполненный грунтом, поднимают выше уровня воды, стрелу поворачивают и черпак опорожняют. Эти операции согласовывают между собой так, чтобы в наикратчайшее время грунт, отделенный от дна, попал в черпак и был направлен без просоров в грунтоотвозную шаланду или уложен на место укладки грунта в непосредственной близости от земснаряда.

Одночерпаковым штанговым снарядом разрабатывают прорези с верхней по течению части; по мере разработки прорези земснаряд перемещают по течению. Это делают для того, чтобы корпус земснаряда лучше сопротивлялся направленному против течения отталкивающему действию черпака при отделении грунта от дна водоема.

Для захвата грунта черпаком его отдают, выключая для этого тормоз; после отдачи выбирают трос черпака. Как только черпак выйдет из воды, не дожидаясь подъема его на полную высоту, платформу, а следовательно, и черпак приводят во вращение до положения, при котором черпак должен быть освобожден от грунта. Когда черпак окажется над местом его опорожнения, отдают донышко черпака. После опорожнения его стрелу устанавливают над смежным участком и описанный цикл повторяют. В тех случаях, когда грунт не вываливается, черпак встряхивают путем набивания и отдачи рывком подъемного троса.

Количество экскаваций в течение часа в зависимости от свойств грунта изменяется в пределах от 30 до 90.

При разборке выправительных сооружений из тюфячной или фашинной кладки черпак осаживают ниже основания сооружения, чтобы он заходил под его подошву.

Сваи ломают ударами черпака и удаляют. Также можно разбить и убрать затонувшее деревянное судно. Отдельные камни захватывают черпаком. Если камни велики и не помещаются в черпаке, их предварительно раздробляют взрывами или сваливают в яму, выкопанную земснарядом около камня, осаживая для этого черпак на камень.

Рис. 96. Схемы извлечения грунта штанговым снарядом:
а — следы черпаков в плане; б — поперечное сечение прорези; в — продольное сечение прорези

Для одночерпаковых штанговых снарядов запас на неровность выработки устанавливают в следующих размерах: на несвязном грунте — 0,15 м, на глинистом — 0,20 м и на каменистом— 0,25 м.

Для передвижения земснаряда в пределах разрабатываемой прорези завозят один становой и четыре боковых якоря. Переставлять земснаряд можно с помощью черпака. Для этого последний отдают по направлению требуемого перемещения земснаряда. Затем сваи поднимают, и земснаряд под влиянием течения идет в сторону. После такого перемещения сваи опять отдают и повторяют описанный процесс до тех пор, пока земснаряд не окажется в требуемом положении. Для перемещения против течения черпак отдают впереди земснаряда на возможно большее расстояние, затем поднимают сваи и поворачивают поворотную платформу; в результате этого происходит перемещение земснаряда. После поворота платформы отдают сваи; если требуется дальнейшее перемещение земснаряда, описанные операции повторяют.

При одном положении земснаряд удаляет полосу грунта, заштрихованную на рис. 96, а. Ширина траншеи, разработанная им при одном положении корпуса, зависит от величины вылета стрелы и длины штанги.

После того, как грунт будет удален по всей ширине траншеи, сваи поднимают, земснаряд спускают по течению на величину подачи и вновь осаживают сваи; вслед за этим удаляют вторую полосу грунта и т. д. По мере продвижения земснаряда перекладывают боковые и становой якоря.

После прохода земснарядом по длине траншеи наибольшего возможного расстояния при имеющемся положении боковых якорей, поднимают сваи и посредством травления тросов одного борта и набивания их с другого или с помощью черпака земснаряд переставляют на смежный участок прорези.

Разработав по ширине требуемое количество траншей, боковые якоря перекладывают ниже и земснаряд спускают по становому тросу, после чего начинают разработку траншей следующей серии.

Режущая кромка черпака, описывая цилиндрическую поверхность (рис. 96, б), захватывает грунт на полосе, равной ширине черпака b.
Расчетная производительность Wp одночерпакового штангового снаряда


, M3/час,                          (40)


где    q — емкость черпака в м3;
n — число экскаваций в течение часа;
kн — коэффициент наполнения черпака;
kp — коэффициент разрыхления грунта.

Введя в формулу использование емкости черпака (см. стр. 170), получим


м3/час.                                      (41)

 

Величина подачи l определяется из уравнения:


,


,                                          (42)


где — средняя площадь поперечного сечения следа черпака в м2.

На использование емкости черпака влияет разрыхляемость грунта и глубина черпания, от которой зависит радиус, описываемый режущей кромкой черпака, и положение плоскости зева в момент выхода его из грунта. На связных илисто-глинистых грунтах черпак может заполняться с «шапкой», т. е. больше, чем на 100%.

Для того, чтобы между следами черпаков не оставалось гребешков с глубинами, меньше заданных, следы должны перекрываться на 0,4—0,5 их ширины.

После работы земснаряда на дне остаются поперечные гребни, высота которых зависит от величины подачи земснаряда по длине прорези (рис. 96, в). Чем меньше подача, тем ниже гребень; однако уменьшение подач приводит к меньшему заполнению черпака грунтом. Поэтому подачи делают такими, чтобы черпаки возможно полнее заполнялись грунтом. Заданная глубина разработки должна выдерживаться как на продольных, так и на поперечных гребнях, в результате удаления грунта в пределах вращения стрелы черпака и соответствующих подач по длине прорези.

Часть отделяемого черпаком грунта в последний не попадает, так как впереди земснаряда образуется вал (рис. 97), который подбирают у конца прорези черпаком или перемещают на глубокое место ниже углубляемого участка.

Рис. 97. Схема захвата скального грунта штанговым снарядом

При работе земснаряда на транзите проводят траление и периодически или по мере обнаружения отдельные камни удаляют.