Организация и технология работ при очистке городских водоёмов гидромеханизированным способом

Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК 502.65 : 626.8

ФГОУ ВПО «Московский государственный университет природообустройства», г. Москва, Россия

Организация и технология работ при очистке городских водоёмов гидромеханизированным способом

Е.С. Иванов

Городские водоёмы г. Москвы многочисленны и разнообразны по расположению к городской инфраструктуре, занимаемой площади и конфигурации, объёму воды, содержанию и состоянию донных отложений, назначению и условиям эксплуатации и т. д.

Небольшие по ширине пруды и речки, а также водоёмы, которые можно осушить, очищают от донных отложений и придают их берегам необходимые очертания и уклоны с помощью механизированных способов. Для этого используют общестроительные машины: одноковшовые экскаваторы с рабочим оборудованием «драглайн» или «обратная лопата», бульдозеры, автосамосвалы и землевозы.

Водоёмы, которые нельзя осушить или это не предусмотрено проектом, можно очистить от донных отложений гидромеханизированным способом с использованием землесосных снарядов или многофункциональных землесосных установок.

Землесосные снаряды можно использовать при следующих основных условиях: гидромеханизация очистка водоем городской

достаточного объёма и глубины воды в водоёме (на разработку и транспортирование 1 м³ грунта расходуется около 10...15 м³ воды);

наличия электроэнергии для питания электрооборудования землесосных снарядов;

свободных участков для намыва на них донных отложений;

возможности выбора трассы и прокладки по ней пульповодов;

возможности доставки и монтажа землесосных снарядов на рабочем месте;

создание минимальных неудобств для городского населения;

выполнение требований санитарно-гигиенических норм, норм безопасности труда, охраны окружающей природной среды и других норм производства работ в городе.

При соблюдении этих условий применение гидромеханизации в городских условиях при очистке водоёмов может иметь следующие положительные стороны:

простота оборудования и его доступность;

высокая производительность землесосных снарядов позволяет выполнить работы по удалению донных отложений за более короткий срок, чем механизированным способом;

берега остаются незанятыми строительными и транспортными машинами, что особенно важно в стесненных условиях береговых участков;

возможность удаления донных отложений без осушения водоема;

более низкая удельная стоимость работ;

отпадает необходимость предварительного осушения донных отложений;

не требуются транспортные средства, дороги, подъезды на местах, разработки и складирования донных отложений;

упрощается выполнение требований по защите окружающей природной среды (транспортирование донных отложений происходит по закрытым трубопроводам).

Нами предлагается несколько организационно-технологических схем удаления донных отложений с городских водоемов гидромеханизированным способом.

Схема № 1 - намыв донных отложений на места постоянного складирования.

Схема № 2 - намыв донных отложений на место временного складирования, расположенного в береговой зоне водоёма.

Схема № 3 - намыв донных отложений на место временного складирования, расположенного в ложе водоёма.

Схема № 4 - удаление донных отложений с помощью многофункциональной землесосной установки «Водный мастер».

Организационно-технологическая схема № 1 (рис. 1) предусматривает прокладку пульповодов от землесосного снаряда, находящегося в водоёме, до постоянного места складирования донных отложений с последующим их обезвреживанием и рекультивацией.

Рис.1. Организационно-технологическая схема очистки водоема с намывом донных отложений на места постоянного складирования: а - схема производства работ в водоеме; б - односторонний намыв в существующий отработанный карьер; в - односторонний безэстакадный намыв; г - двухсторонний намыв. 1 - лента разработки донных отложений; 2 - земснаряд; 3 - плавучий пульповод; 4 - магистральный пульповод; 5 - дамбочка первичного обвалования; 6 - дамбочка попутного обвалования; 7 - распределительный пульповод; 8 - сбросной колодец; 9 - водоотводящая канава

Постоянными местами складирования донных отложений могут быть: отработанные карьеры, котлованы, строительные площадки, на которых необходимо поднять отметки поверхности земли, различные неудобья и малопригодные участки земли и др.

В связи с особенностями участка намыв донных отложений может быть односторонний в воздушной или в водной среде, двухсторонний, мозаичный и др.

Организационно-технологическая схема № 2 предусматривает намыв донных отложений на участке временного складирования, расположенного в свободной береговой зоне водоема (рис. 2).

Рис. 2. Организационно-технологическая схема очистки водоема с намывом донных отложений на место временного складирования в береговой зоне: 1 - лента разработки донных отложений; 2 - земсняряд; 3 - плавучий пульповод; 4 - береговой пульповод; 5 - береговая карта намыва; 6 - сбросная труба

Рис. 3. Организационно-технологическая схема очистки водоема с намывом донных отложений на место временного складирования в ложе водоема: 1 - лента разработки донных отложений; 2 - земсняряд; 3 - плавучий пульповод; 4 - береговой пульповод; 5 - выпуск пульпы; 6 - карта намыва; 7 - временная земляная перемычка; 8 - урез воды; 9 - насосный агрегат; 10 - водосбросный колодец; 11 - водосбросная труба

На месте намыва участок обваловывается дамбочками и на нем создаются карты намыва. Для сброса осветленной воды с карты намыва в водоём на низовом участке карты устраивается трубчатый водосброс. Таким образом, обеспечивается оборот воды водоёма, что позволяет использовать землесосные снаряды на тех водоёмах, где не достаточно воды для разработки и перемещения донных отложений на постоянное место намыва. Донные отложения на карте намыва могут быть разработаны экскаваторами с погрузкой в автосамосвалы и транспортированы на места постоянного складирования.

Вместимость карт намыва и их размеры зависят как от производительности землесосных снарядов, так и от интенсивности вывоза с них донных отложений.

Организационно-технологическая схема № 3 (рис. 3) предусматривает создание карты намыва в ложе самого водоёма.

Для этого часть водоёма ограждается земляной перемычкой, отсыпаемой пионерным способом. В нижней части карты намыва необходимо устройство водосбросного колодца и водосбросной трубы в теле перемычки. Оборот воды обеспечивается перекачиванием воды насосным агрегатом из водосбросного колодца в очищенную часть водоёма. Водосбросная труба обеспечивает автоматический сброс воды с карты намыва, если уровень воды на ней будет превышать уровень воды в очищенной части водоёма.

Такая схема производства работ может применяться в тех случаях, когда исключается применение первых двух организационно-технологических схем.

Грунт с карт намыва может быть удален механизированным способом. Размеры и вместимость карт намыва зависят от интенсивности намыва и вывоза донных отложений.

Технические характеристики некоторых дизельных плавучих землесосных снарядов и их показатели представлены в таблице.

Технические характеристики дизельных плавучих земснарядов

Альтернативой традиционному гидравлическому способу с использованием земснарядов является многофункциональная землесосная установка Wattermaster Classik (Водный мастер), выпускаемая финской компанией Aquamec Ltd. Машина имеет сертификат качества JSO-9002 и проверена на соответствие российским нормативам проектной организацией «Редан КБ» (рис. 4).

«Водный мастер» имеет многофункциональный землесос, оснащен экскаваторной стрелой и имеет гибкую систему балансировки и транспортировке по воде и суше. Предназначен для проведения работ по очистке, дноуглублению и ремонту береговой линии малых и средних закрытых водоёмов, рек и каналов. Он легко транспортируется по суше и воде. Вес машины 17 т, транспортная длина - 10,5 м, ширина - 3,3 м. Машина имеет дизельный двигатель, бак топлива вместимостью 1200 л, систему электроснабжения от двух аккумуляторов.

Машина оборудована винтом с гидравлическим приводом для самостоятельного передвижения по воде со скоростью до 9 км/ч. На палубе машины имеется экскаватор с рабочим оборудованием «обратная лопата», с углом поворота 180є и ковшом вместимостью 0,4 м³. Глубина копания - 4,2 м, высота выгрузки - 4 м, радиус действия от оси экскаватора - 7,45…8,53 м (в зависимости от используемого дополнительного навесного оборудования).

Кабина оператора оборудована бортовым компьютером, позволяющим точно придерживаться заданных глубин копания при очистке водоёма.

Многофункциональность землесоса обеспечивается набором специальных насадок.

Роторная насадка применяется для вычерпывания ила и других неабразивных материалов, удаления корней и стеблей водных растений. Наибольший пропускной размер частиц грунта 45 мм.

Фрезерная насадка предназначена для вычерпывания грунта и других абразивных материалов. Наибольший пропускной размер частиц грунта 50 мм.

Грабли предназначены для удаления плавающей и не плавающей водной растительности и других мелких предметов.

Ширина грабель 2750 мм, высота 900 мм.

а

БВ

Рис. 4. Общий вид землесосной установки «Водный мастер»: а - в транспортном положении; б - на опорах; в - в рабочем положении

Насадка LORJ предназначена для сбора поверхностных загрязнений и нефтяных пятен. Состоит из вала с пластиковой щеткой, гребня для снятия нефтепродуктов и двух багерных насосов.

Имеется также насадка для забивки свай и шпунтов, сервисный кран для монтажных работ, загрузки и разгрузки труб и различных предметов на палубу машины.

Для выемки грунта засасыванием используется режущий землесос.

Всасывающая труба имеет ковш-насос. Твердая масса захватывается ковшом, а затем ножи, находящиеся около отверстия насоса, измельчают её и она перекачивается в виде пульпы по трубопроводу к месту намыва на расстояние до 1,5 км.

Устойчивость корпуса на воде обеспечивается опорами, опущенными на дно водоёма. Максимальная достигаемая глубина передних опор - 2,5 м, задних - 4,9 м.

Машину можно транспортировать по общим дорогам.

Машина самостоятельно может подняться на трейлер и выгрузиться, обладает уникальным методом передвижения с помощью своего рабочего крана и опорных стоек. «Водный мастер» может с берега спускаться в воду и подняться на берег без помощи вспомогательных машин и оборудования.

Организационно-технологические схемы очистки водоёмов машиной «Водный мастер» в основном аналогичны тем, которые были рассмотрены выше для землесосных снарядов. В случае расположения карты намыва в ложе водоёма, машина с помощью сменной насадки «Вибратор MOVAX» может забивать шпунт в ограждающей перемычке и построить её более компактной, занимающей меньшее пространство в водоёме.

Кроме того, машину можно использовать в качестве экскаватора для разработки донных отложений на карте намыва.

«Водный мастер» прошел испытания на нескольких десятках водных объектов и показал перспективность применения их для благоустройства.

Размещено на Allbest.ru