Методы разработки подводных и обводненных грунтов
Разработку грунтов под водой можно производить различными методами — механизированным способом, гидромеханизацией и с привлечением водолазов. Первый способ реализуется с применением механизированной строительной техники, как правило, экскаваторов на гусеничном ходу. По принципу гидромеханизации работают землесосные земснаряды. Водолазы используют при работе гидромониторы, а так же могут вести разработку вручную с применением различных инструментов.
При работе в обводненных условиях чаще всего применяется метод гидромеханизации, основанный на транспортировке смеси воды и грунта (пульпу) по трубопроводу. Грунт со дна водного объекта всасывается через грунтозаборную трубу, и подается на берег по напорным трубам специальным насосом грунтового типа. От конструкции насоса и мощности его привода зависит концетрация грунта в смеси, и дальность перекачивания. К примеру, грунтовый насос ГРУ 800/40, с приводом мощностью 200 кВт способен осуществлять подачу пульпы с насыщением грунта около 15% на расстояние до 1 километра. То есть, для транспортировки 1 кубического метра сухого остатка потребуется около 1,6 кВт, или примерно 6 рублей в пересчете на стоимость электроэнергии. И это при любом времени суток и состоянии дорог! Есть лишь одно необходимое условие — наличие воды. Поэтому, гидромеханизация является самым оптимальным методом при разработке подводных грунтов. Этот способ применяется при дноуглубительных работах и очистке водоемов от донных отложений, добыче песка из обводненных карьеров и русла рек.
В случаях, когда применение метода гидромеханизации невозможно в связи с малым колличеством воды, то работы по разработке обводненных грунтов проще проводить следующим способом. Территорию необходимо осушить с помощью насосов или мотопомп, откачав воду на некоторое расстояние, предусмотрев невозможность ее возврата. Постоянная откачка и поддерживание необходимого для проведения работ уровня воды позволит привлечь экскаваторы. Однако, в этом случае придется проводить транспортировку грунтов с помощью автомобильной или тракторной техники.
Водолазы так же могут помочь в разработке грунтов под водой. Они, к сожалению, не могут выполнять дноуглубление и добычу песка со дна водоемов, зато могут провести подводные работы очень точно и качественно.
Разработка обводненных и подводных грунтов является важной частью гидротехнических работ. Сложности, возникающие при контакте воды и земли часто заставляют задуматься даже специалистов гидротехников, не говоря уже об строителях стандартого профиля. Большой опыт сотрудников компании РТК «ЭЛДИ» позволяет производить подводную разработку грунтов для всех видов гидротехнических работ: строительство и обслуживание гидротехнических сооружений, добыча песка земснарядами методом гидронамыва, дноуглубительные работы, очистка водоемов от ила и донных отложений, транспортировка грунтов способом гидромеханизации по трубопроводу, разработка подводных траншей и котлованов.
Земснаряды разделяются по методу разработки (рыхления грунтов). От типа такого метода, как правило, зависят габаритные размеры, производительность на различных грунтах, и энергопотребление земснарядов.
Самый распространенный метод разработки – гидроразмыв. Гидроразмыв применяется для взмучивания грунта на дне водоема. Это происходит благодаря мощной струе воды, создаваемой высоконапорным насосом. Получающаяся грунтовая смесь (пульпа) легко всасывается, что снижает энергопотребление грунтового насоса. К тому же, такой метод рыхления не имеет прямого контакта грунтозаборного механизма с грунтом, что предотвращает его износ. Насос гидроразмыва может устанавливаться в трюме земснаряда, на грунтозаборной раме, или опускаться за борт (погружной вариант). Метод гидроразмыва широко распространен при проведении дноуглубительных работ на водоемах с песчаным руслом и при добыче песка методом гидронамыва. Дело в том, что гидронамыв песка земснарядом предполагает высокое качество добытого материала. А гидроразмыв песка водой перед всасыванием хорошо способствует его очистке от включений глины и органики. Разработка же плотных грунтов (суглинка и глины) таким способом нерациональна. Профессиональные земснаряды для добычи песка используют гидронамыв с использованием мощных разрыхляющих насосов.
При разработке плотных грунтов широко применяется механический метод рыхления. Роль механического рыхлителя может выступать фрезерный или роторный рыхлитель. Суть обоих вариантов одна – отделить от дна небольшой фрагмент грунта для дальнейшего его всасывания грунтовым насосом. Таким образом, происходит углубление русла, состоящего, к примеру, из глины. Скорость работы механических рыхлителей зависят от его размеров, мощности привода, и характера грунта. Использовать такой метод разработки оптимально при дноуглублении водоемов земснарядом, так как даже на песчаном русле попадаются глиняные линзы и территории с подводной растительностью, которые подвергаются разрезанию во время работ. Применять механический рыхлитель при добыче песка нерационально, так как пропадает одна из стадий очистки песка.