ЗЕМЛЕСОСНЫЙ СНАРЯД

Полезная модель относится к гидромеханизации земляных работ и предназначена для подводной разработки грунта, песчано-гравийных материалов, а также для очистки водоемов от иловых отложений и может быть использована, преимущественно, для добычи сапропеля, а также для других мелиоративных работ.
Известен земснаряд на базе лихтера ДМ (см. рекл. Буклет Укр НИМФ, Одесса, 2002 г.), включающий плавучий корпус, грунтозаборное устройство с рыхлителем и гидроприводом, установленные на конце силовой рамы, смонтированной шарнирно в корпусе, в его кормовой части. Земснаряд обеспечивает законченный цикл подводной разработки грунта, однако он эффективен, преимущественно, на небольших объемах дноуглубительных работ у причалов, на акваториях и подводных каналах при добыче песка и других сыпучих, несвязанных грунтах (супесь), когда в забое грунт, самопроизвольно перемещается к сосуну за счет малого внутреннего сцепления частиц. Такой земснаряд не может быть использован при разработке сапропеля, характеризующегося значительной связанностью частиц и требующего при его разработке постоянного перемещения заборного устройства.
Известны землесосные снаряды французской фирмы Benoto, выпустившей три модели земснарядов, предназначенных, прежде всего для очистки мелиоративных каналов, а также для углубления траншей и у котлованов, выпрямления русел, добычи песка и гравия (Обзор Малогабаритные землесосные снаряды и агрегаты, перспективы их развития. ЦНИИ Стройдормаш, М., 1970.). Малогабаритные землесосные снаряды и агрегаты, перспективы их развития. Минстройдоркоммаш, М., 1970 г. С.26-30). Известный земснаряд содержит плавучий корпус, грунтозаборное устройство с гидроприводом и всасом, установленное на силовой раме, поворотно смонтированной в корпусе, и опору грунтозаборного устройства.
Грунтозаборное устройство вместе с гидродвигателем подвешено на трос к неподвижной силовой раме (стреле). Оно может опускаться специальной лебедкой, работающей на гидроприводе, на глубину до 20-30 м. Грунтозаборное устройство представляет собой погружной грунтовой насос с рыхлителем и всасом. Этот агрегат смонтирован на опоре, представляющей собой балку, которая снабжена анкерными остриями. Рабочие перемещения земснаряда осуществляются свайнопапильонажным способом. Кроме того, папильонирование земснаряда может осуществляться четырьмя лебедками при неподвижной силовой раме.
Для обеспечения необходимой остойчивости земснаряд может быть оснащен дополнительными понтонами, размешенными по обе стороны корпуса. Недостатком известного земснаряда является то, что его грунтозаборное устройство связано с корпусом, а перемещение их
осуществляется совместно, путем перемещения и изменения положения корпуса земснаряда, что вызывает увеличение длительности разработки, ее стоимости и неудобство в обслуживании земснаряда, особенно при добыче сапропеля.
Задачей полезной модели было создание землесосного снаряда для экономичной подводной добычи материала, преимущественно, сапропеля, обладающего определенной связанностью и сцеплением частиц, имеющего возможность постоянного перемещения грунтозаборного устройства, обеспечивающего требуемую производительность.
Задача решается землесосным снарядом, содержащим плавучий корпус, грунтозаборное устройство с гидроприводом и всасом, соединенное с силовой рамой, поворотно смонтированной в корпусе, и опору грунтозаборного устройства, в котором, согласно предложению, опора грунтозаборного устройства выполнена в виде автономной самоходной площадки, несущей гидропривод и всас, и оснащенной парой побортно расположенных роторно-винтовых движителей, подвижно связанных с площадкой, при этом площадка соединена с рамой грунтозаборного устройства подвижно, посредством, по меньшей мере, одного шарнирно подвешенного на упомянутой раме гидроцилиндра, скользяще соединенного с гидроцилиндром площадки, а рама дополнительно соединена с корпусом, по меньшей мере, одним гидроцилиндром и все гидроцилиндры объединены в замкнутую установочную систему, обеспечивающую выдвижение штоков
гидроцилиндров на одинаковую величину и, соответственно, горизонтальное положение грунтозаборного устройства.
Рама грунтозаборного устройства установлена в корме, под днищем, в нише корпуса, состоящего из трех понтонов, средний из которых выполнен с высотой, меньшей высоты боковых понтонов.
Техническим результатом выполнения предложенной конструкции является следующее: выполнение опоры в виде автономной самоходной площадки позволяет перемещать грунтозаборное устройство под водой самостоятельно, постоянно, а не через раму и корпус земснаряда. На земснаряде возможно исключить папильонажные лебедки, что экономично и удобно в производственном процессе добычи материала, преимущественно, сапропеля.
Установка силовой рамы в корме под днищем корпуса и ее выход в передней части земснаряда, позволяет выполнить силовую раму значительной длины и, соответственно, производить забор донного материала с больших глубин (l=25-30 м), а погружной насос с всасом, размещенные на площадке, обеспечивают подъем грунта с данных глубин.
В целом, за счет предлагаемых изменений в конструкции земснаряда повышается его производительность и, соответственно, экономичность.
Предлагаемый земснаряд поясняется чертежами, где на фиг.1 схематично представлен его общий вид, на фиг.2 - вид сверху.
Землесосный снаряд содержит плавучий корпус 1, состоящий из трех пантонов 2, 3, 4, средний - 3, из которых выполнен с высотой, меньшей
высоты боковых понтонов 2 и 4, в корме, под днищем в нише корпуса 1, образованной разницей высот понтонов, поворотно смонтирована силовая рама 5, поддерживаемая в передней части земснаряда лебедкой 6. На автономной самоходной опоре - площадке 7 установлены рабочие элементы грунтозаборного устройства: всас 8, погружной насос 9, с приводом (от электродвигателя), помещенный в защитную капсулу, а также с продольных боковых сторон (бортов) подвижно установлены два роторно-винтовых движителя 10 (например, с шарнирным соединением по а.с. 1284850 и приводом от водонепроницаемого электродвигателя), которые позволяют перемещаться площадке с грунтозаборным устройством под водой, опираясь на грунт (за счет взаимодействия с грунтом).
Площадка 7 соединена с силовой рамой 5 подвижно посредством, по меньшей мере, одного шарнирно подвешенного на силовой раме 5 гидроцилиндра 11, обеспечивающего горизонтальное положение площадки, соответственно, грунтозаборного устройства. Рама 5 дополнительно соединена с корпусом 1 гидроцилиндром 12. Гидроцилиндр 13 площадки 7 соединен с гидроцилиндром 11 рамы 5 и гидроцилиндром 12 замкнутой установочной системой (не пок.), что обеспечивает выдвижение штоков верхнего 12 и нижнего 11 гидроцилиндров на одинаковую величину, обеспечивая горизонтальность положения грунтозаборного устройства.
В трюме земснаряда может быть расположен дополнительный грунтовый насос 14.
Силовая рама 5 опускается и поднимается только в вертикальной плоскости с помощью блоков и лебедки 6. Рабочие перемещения автономной самоходной площадки 7 осуществляются с помощью роторно-винтовых движителей 10.
Земснарядом и площадкой 7 может управлять с пульта управления (в кабине земснаряда - не показ.) один человек. Рассмотренный здесь земснаряд может разрыхлять и добывать сапропель (ил), речные насосы, легкие грунты, щебень и др, материалы. Такие земснаряды могут вести разработку грунта на больших глубинах. Грунт разрабатывается с помощью всаса и грунтового насоса. Консистенция пульпы при этом достигает 40%.
Предлагаемый земснаряд был изготовлен ООО «Сапропель», г. Н. Новгород, прошел испытания на очистных сооружениях в одном из предприятий области, подтвердившие ожидаемый эффект: экономичность и требуемую производительность конструкции.