Результат интеллектуальной деятельности: Способ эксплуатации землесосного снаряда

Изобретение относится к техническим решениям эксплуатации землесосных снарядов (земснарядов), в частности к комплексному использованию земснарядов в гидромелиоративном строительстве, включая организацию водоснабжения объектов сельского хозяйства и жилых массивов.

Известен землесосный снаряд (земснаряд), содержащий плавучий корпус, грунтовый насос с дизельным двигателем, грунтозаборное устройство, размещенное на подвижной раме, всасывающий трубопровод, папильонажные лебедки, рамоподъемную лебедку и напорный (нагнетательный) трубопровод [см., например, Меламут Д.Л. Гидромеханизация в мелиоративном и водохозяйственном строительстве. М.: Стройиздат, 981, с. 51-81].

Существует большое количество разновидностей земснарядов, произведенных и работающих в соответствии с вышеизложенной схемой, дополнительно характеризующиеся какими-либо техническими особенностями, например мобильностью, способностью самостоятельно передвигаться по суше и воде, применением электрических (помимо дизельных) двигателей для передвижения и привода грунтового насоса, применением для сочленения всасывающей трубы (участка всасывающего трубопровода, размещенного на подвижной раме) и участка всасывающего трубопровода, размещенного на плавучем корпусе, гибкого гофрированного рукава [см., например, патент РФ №39900 U1, МПК E02F 3/88, заявка №2004112318, опубл. 20.08.2004].

При разработке подводных грунтов грунтозаборная рама располагается на дне водоема, а грунтовый насос работает в режиме подачи водногрунтовой смеси. В этих условиях земснаряд не может работать в режиме насосной станции.

Известны насосные станции, используемые в мелиоративном и водохозяйственном строительстве, состоящие из зданий, в которых размещают насосные агрегаты, трубы, соединяющие их с водозаборным устройством, расположенным в водоеме, силовых агрегатов и подводящих электросетей [см.: Лобачев П.В. Насосы и насосные станции. М.: Стройиздат, 1990 г., с. 171-208].

Насосные станции представляют собой капитальные сооружения, которые возводят на полноводных реках, больших водоемах или для их сооружения строят специальные резервные водоемы на мелких реках, в болотистой местности, в водонасыщенных низинах.

Для строительства резервных водоемов используют различную строительную технику - земснаряды, экскаваторы, бульдозеры, автосамосвалы для отвозки вынутого грунта. Такие строительные мероприятия экономически неэффективны при малых объемах или сезонности потребления воды.

Известны плавучие насосные станции или водозаборные устройства, которые используются в подготовленных водоемах [см., например, патент РФ №146332 U1, МПК Е03В 3/04, заявка №2014129650, опубл. 10.10.2014]. Для их применения также необходим водоем.

Наиболее близким способом к заявляемому является известная схема работы землесосного снаряда по очистке или разработке (формированию) водоема, например землесосного снаряда по указанному выше патенту РФ №39900; в частности, после установки земснаряда и закрепления якорей опускают в подводное положение грунтозаборную раму с всасывающей трубой, запускают грунтовый насос, по напорному (нагнетательному) трубопроводу (при необходимости устанавливаются его плавучие участки) транспортируют пульпу (грунт, смешанный с водой) в определенное для этого место.

Задачей настоящего изобретения являлось расширение технологических возможностей земснаряда и исключение затрат на строительство и создание насосных станций.

Указанная задача решается способом эксплуатации землесосного снаряда, включающим разработку водоема или очистку водоема, при котором после завершения разработки или очистки водоема отсоединяют всасывающий трубопровод или его часть, сохранив по меньшей мере всасывающий патрубок и погрузив его открытый конец в воду запускают грунтовый насос, увеличив частоту вращения на 25-35%, и в течение не менее 30 минут промывают трубопровод от остатков грунтовых масс, после чего подают воду потребителю по собственному нагнетательному трубопроводу или предварительно подключенному трубопроводу водоснабжения.

Наиболее простой вариант реализации всасывающего патрубка - выполнение его в виде гибкого гофрированного рукава (что также облегчает сборку земснаряда и его эксплуатацию в процессе разработки (формирования) или очистки водоема).

Открытый конец всасывающего патрубка целесообразно оснащать защитной сеткой или решеткой (для исключения попадания крупных твердых предметов в систему водоснабжения).

Открытый конец всасывающего патрубка предпочтительно жестко соединять с корпусом землесосного снаряда во избежание непроизвольного перемещения патрубка, его загиба, излома и т.п. Наиболее простой способ соединения - посредством хомута, надетого на всасывающий патрубок и по меньшей мере одной штанги, закрепленной одним концом на корпусе землесосного снаряда, а другим концом на хомуте.

Величина глубины погружения всасывающего патрубка (его свободного конца) Н₀ зависит от типа установленного грунтового насоса, который характеризуется определенной подачей. Для основных типов существующих грунтовых насосов Н₀ составляет следующие величины:

- при подаче до 400 м³/ч Н₀=1,4 м;

- при подаче до 800 м³/ч Н₀=2,0 м;

- при подаче до 1600 м³/ч Н₀=2,7 м.

Для наиболее автономных вариантов реализации способа (в отдаленных, необустроенных районах) в качестве двигателя привода грунтового насоса в лучшей степени подходит дизельный двигатель.

Заявленное изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 показана работа земснаряда в процессе разработки водоема.

На фиг. 2 показана работа земснаряда в режиме водоподачи.

Землесосный снаряд содержит плавающий корпус 1, грунтовый насос 2 с приводом от дизельного двигателя 3, рамы 4 с грунтозаборным устройством 5 и всасывающей трубой 6, папильонажные лебедки 7 и лебедку (лебедки) 8 подъема рамы 4. Всасывающая труба 6 и участок трубопровода 9, размещенный на корпусе 1 соединены гибким гофрированным рукавом 10 и вместе составляют всасывающий трубопровод. Трубопровод 11 - нагнетательный (напорный трубопровод). В режиме водоподачи (фиг. 2), при отсоединенном участке всасывающего трубопровода (всасывающей трубы 6) открытый конец гибкого гофрированного рукава 10 погружен в воду, он оснащен защитной сеткой или решеткой 12 и соединен с корпусом 1 посредством хомута 13 и штанг 14.

Способ осуществляют следующим образом.

Землесосный снаряд доставляют, например, автотранспортом на пойменную территорию (водонасыщенные грунты). При необходимости экскаватором выкапывают пионерный котлован, в котором скапливается вода. Устанавливают землесосный снаряд (фиксируют его посредством папильонажных лебедок 7), с помощью лебедки 8 опускают на дно котлована раму 4 с грунтозаборным устройством 5 и всасывающей трубой 6 и начинают разрабатывать водоем, откачивая пульпу (фиг. 1). При откачке пульпы увеличивается акватория водоема. При достижении необходимого резерва воды поднимают раму 4, отсоединяют всасывающую трубу 6 (уменьшают длину всасывающего трубопровода с целью уменьшения гидравлического сопротивления и кавитации), а гибкий гофрированный рукав 10 с сеткой или решеткой 12 на его открытом конце опускают в воду и жестко крепят хомутом 13 и штангами 14. Обороты грунтового насоса 2 поднимают на 25-35% (в среднем на 30%) с помощью повышения оборотов дизельного двигателя 3 (в этом случае грунтовый насос 2 переходит в режим работы водяного насоса) и в течение по меньшей мере 30 минут промывают трубопровод от остатков грунтовых масс.

По окончании промывки земснаряд работает в режиме насосной станции, подавая воду потребителю по собственному нагнетательному трубопроводу 11 или предварительно подключенному трубопроводу водоснабжения.

Использование предложенного технического решения позволяет одной технической единицей выполнять работы в комплексе, то есть создавать или очищать водоемы и подавать воду потребителям. При этом исключаются затраты на строительство насосных станций и монтаж технологического оборудования, сокращается время и расходы на подачу воды потребителям. Кроме того, предлагаемое изобретение обеспечивает мобильность в организации водоснабжения и позволяет осуществлять (при необходимости) быструю перебазировку с одного участка на другой.