2.1 Возведение обвалования на картах намыва
Одной из насущных проблем, сдерживающих бесперебойную работу комплекса, является устройство обвалования в процессе намыва сооружения.
Во всяком случае, для беспрерывной работы комплекса необходимо иметь две карты намыва на один земснаряд или забойную установку. На одной карте ведется намыв грунта, на другой ведутся подготовительные работы, в основном формирование валика обвалования карты из намыто грунта.
Если на Волгострое и намыве плотины Цимлянской ГЭС возведение обвалования выполнялось вручную с помощью лопаты, то с 1953 г. при переходе на безэстакадный намыв обвалование возводилось, как правило, с помощь бульдозера на тракторе С-80 – С-100. При интенсивном намыве мощными земснарядами и недостаточном количества бульдозеров, возведение обвалования сдерживало работу комплекса.
Профессор Н. Д. Холин на Куйбышевгидрострое проводил опытные работы возведения обвалования с помощью наклонного ножа бульдозера на тракторе С-100. При этом ставилась задача получить валик грунта на высоту до 80 см за одну проходку трактора в контуре карты. Но мощности трактора не хватало, валик обвалования получался не выше 30 см, что было явно недостаточно для ведения намыва.
На этом же объекте по предложению инж. Гончарова был испытан прицепной отвал, перемещаемый вдоль контура карты прицепом из трех тракторов С-100. Валик грунта достигал при этом высоты до одного метра, но последовательный прицеп тракторов разжижал вибрацией свежий намытый водонасыщенный песок и тракторы вязли.
Кроме этого, намытый грунт карты не представлял ровной поверхности, были и пониженные ямки, которые трактор преодолеть не мог. По этой же причине ранее испытанные навесные устройства с черпаковой цепью, срезающие грунт с внешней стороны откоса карты и перемещающие грунт в валик обвалования, тоже не могли преодолеть пониженные ямки поверхности карты.
Случайной и удачной находкой для быстрого возведения обвалования оказался маневренный и быстроходный бульдозер ДЭТ-250, применяемый в инженерных военных подразделениях.
Впервые эта машина была применена на намыве узкопрофильной плотины Рижской ГЭС, с устройством обвалования там не было задержек в работе комплекса.
Можно сделать вывод, что мощности в 250 л.с. достаточно для быстрого возведения валика обвалования карты намыва. При этом эта машина быстроходна и может обслуживать несколько карт намыва.
На сегодня дизель электрический бульдозер ДЭТ-250, или его современный аналог, можно рекомендовать как простое оптимальное решение для обвалования карты намыва.
По предложению Б. М. Шкундина (А.С. №1366588) были проведены натурные испытания ограждающих секционных переносных щитов из нетканого фильтрующего материала взамен земляных дамбочек обвалования карты. Легкие щиты при испытаниях падали при подаче пульпы и её напоре на щит.
По предложения автора статьи были проведены натурные испытания инвентарных металлических секционных тяжелых щитов ограждения, монтируемых с помощью гусеничного крана, используемым при намыве
(А.С. №1666625 А1). Своё назначение щиты выполняли, но обладали высокой металлоёмкостью, поэтому производственные испытания щитов прекратились.
2.2. Оптимизация гидротранспорта грунта
Под этим выражением следует понимать минимум энергозатрат на перемещение одного кубометра грунта на расстояние одного километра по горизонтали. В свою очередь эергозатраты свяэаны с удельными потерями напора и концентрацией пульпы.
Натурных исследований в этой области почти не проводилось. Существующие инструкции по расчету потерь напора при гидротранспорте грунта основаны на исследованиях моделей в трубопроводах Д = 50 – 100 мм. Пересчета потерь напора с модели на трубопроводы Д = 200 – 1000 мм не существуют.
Поэтому все существующие расчеты потерь напора по этим инструкциям – относительны с вероятностью не более 70% от натуры. В моей практике неоднократно приходилось останавливать бустерные станции с грунтовыми насосами, построенные по расчету, ввиду перегрузки электродвигателей.
Если просчитать только затраты энергии на гидротраспорт грунта и сопоставить их с автотраспортом, а тем более с железнодорожным транспортом, то такое сравнение будет в предпочтении последних способов. При проектировании стационарного трубопроводного транспорта твердого материала на большое расстояние необходимо выполнение натурных экспериментов по определению потерь напора.
Многие специалисты, основатели гидромеханизации —
Н. Д. Холин, Б. М. Шкундин, А. П. Юфин., считают, что экономичный режим гидротранспорта возникает в конкретном случае при частично заиленном режиме пульпопровода, с высотой осадка до 10% от его диаметра. Лабораторными исследованиями института ВЗИСИ это положение было подтверждено.
