способ увеличения приведенной дальности гидротранспортирования грунта от земснаряда

Формула изобретения

Способ увеличения приведенной дальности гидротранспортирования грунта от земснаряда, включающий эжектирование всасывающего трубопровода штатного грунтонасоса, отличающийся тем, что дополнительно производят эжектирование напорного трубопровода штатного грунтонасоса с помощью дополнительного водяного насоса, установленного на насосной станции.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области гидромеханизации земляных работ в строительстве и предназначено для увеличения приведенной дальности гидротранспортирования грунта от земснаряда.

Известен [Юфин А.П. Гидромеханизация: Учебное пособие для вузов / А.П.Юфин. - М.: Стройиздат, 1974, с.66-67] способ вывода грунтонасосов из нештатной ситуации «Дефицит напора», что адекватно увеличению приведенной дальности гидротранспортирования грунта [см., например, Попов Ю.А. Гидромеханизация земляных работ: Ч.1. Теория процессов. Учебное пособие / Ю.А.Попов, В.Я.Мельник, М.А.Нюшков и др. - Новосибирск: НГАСУ, 2000. - 84 с.], включающий следующие этапы по приоритетности: замена штатного рабочего колеса (РК) грунтонасоса на РК с большим диаметром (увеличение диаметра штатного РК грунтонасоса с максимальным (по паспорту) диаметром на 10% путем наплавки лопастей (эжектирование всасывающего трубопровода грунтонасоса (установка одной или более перекачивающих станций (ПС), что устанавливается расчетом.

Таким образом, для увеличения приведенной дальности гидротранспортирования грунта (ПДГТ) от земснаряда проводят последовательное изменение сначала конструктивного исполнения грунтонасоса, затем конструктивного исполнения его всасывающего трубопровода и уже после этого - установку ПС. При этом под ПДГТ понимается фактическая дальность подачи грунта плюс статический напор, приведенный через гидравлический уклон, то есть L_пр=L_ф+Z/I _см, где L_пр и L_ф - соответственно приведенная дальность гидротранспортирования и фактическая дальность подачи грунта; Z - статический напор; I_см - гидравлический уклон на проектной плотности гидросмеси.

Основным недостатком известного способа является то, что, с одной стороны, все этапы, кроме установки ПС, как правило, по статистике в 80% случаев, не позволяют полностью вывести грунтонасос из нештатной ситуации «Дефицит напора», а с другой стороны, установка ПС, во-первых, связана с большими единовременными затратами и большими затратами времени, во-вторых, появляющийся при этом резервный напор как сумма напоров головного грунтонасоса и грунтонасосов ПС чаще всего существенно превышает практические потребности.

Технической задачей, решаемой изобретением, является создание более простого, универсального и оперативного способа увеличения приведенной дальности гидротранспортирования грунта от земснаряда.

Техническая задача решается следующим образом. В способе увеличения приведенной дальности гидротранспортирования грунта от земснаряда, включающем эжектирование всасывающего трубопровода штатного грунтонасоса, дополнительно производят эжектирование напорного трубопровода штатного грунтонасоса с помощью дополнительного водяного насоса, установленного на насосной станции. Дополнительное эжектирование напорного трубопровода, во-первых, создает дополнительную ступень напора в гидротранспортной системе земснаряда - по расчетам 5-9 м, во-вторых, за счет дополнительного разжижения гидросмеси и уменьшения за счет этого гидравлического уклона - дополнительное увеличение ПДГГ, при этом в качестве основной ступени напора используют штатный (трюмный) грунтонасос земснаряда.

Способ осуществляют следующим образом. С помощью известного сменного грунтозаборного устройства [см., например, Шкундин Б.М. Гидромеханизация в энергетическом строительстве / Б.М.Шкундин. - М.: Энергоатомиздат, 1986, с.27-28] штатного (трюмного) грунтонасоса земснаряда с эжектором в его всасывающем трубопроводе создают дополнительную ступень напора, равную величине динамического подпора эжектора, на всасывающем участке гидротранспортной системы. При этом за счет подачи воды штатным водяным насосом, смонтированным в машинном отделении земснаряда, происходит первое разжижение гидросмеси, а создаваемый динамический подпор в качестве побочного эффекта увеличивает кавитационный запас грунтонасоса и как следствие увеличивает или предельно допустимую глубину подводной разработки грунта, или грунтопроизводительность земснаряда. Гидросмесь, пройдя через всасывающий трубопровод грунтонасоса, а также через корпусный и плавучий трубопроводы напорной линии, поступает в береговой трубопровод, в общем случае состоящий из карьерного, магистрального и распределительного трубопроводов. В зависимости от схемы организации работ, например, вблизи уреза воды устанавливают плавучую насосную станцию с водяным насосом, напор и водопроизводительность которого устанавливают расчетами. По напорному трубопроводу водяного насоса плавучей насосной станции вода под напором поступает в эжектор, установленный в береговом напорном трубопроводе грунтонасоса, в котором создается дополнительный динамический подпор (дополнительная ступень напора) и происходит второе разжижение гидросмеси. В результате приведенная дальность гидротранспортирования грунта от земснаряда без уменьшения его грунтопроизводительности увеличивается на 35-40%.

Производственные испытания предложенного способа увеличения приведенной дальности гидротранспортирования грунта от земснаряда при возведении Северного обхода г. Новосибирска Федеральной автомобильной дороги Омск-Новосибирск подтвердили его высокую эффективность, позволив на 25% увеличить приведенную дальность гидротранспортирования грунта при одновременном увеличении на 30% грунтопроизводительности земснаряда.