Основные сведения о земснарядах: что это такое, для чего используется

Землесосный снаряд, наверное, входит в лидеры самых непонятных типов оборудования для непосвящённых. Меж тем, с продуктом его работы многие сталкиваются с раннего детства… в песочнице. Так что это такое – земснаряд?

История появления устройства

Землеснаряд конца XIX века

Первые земснаряды появились в Италии в конце XVI века для чистки венецианских каналов. Они представляли собой землечерпалки с двустворчатым грейфером на ручном управлении. Большой скачок в развитии этой отрасли произошел с началом выпуска машин на паровой тяге.

В середине XIX века появились землесосы, которые занимались дноуглублением через всасывание пульпы. А в 1878 году в Голландии впервые смонтировали землесосный снаряд на морское судно. Через специальную трубку грунт всасывался и поступал в трюм.

В России такое оборудование разработали на Ижорском заводе в 1811 года. С тех пор принцип работы земснаряда не сильно изменился.

Область применения современных земснарядов

Землеснаряд конца XIX века

Основная задача, для чего служили землесосные снаряды изначально – это очистка мелиоративных каналов и дна водоемов от ила, растений и различных загрязнений.

Современные машины предназначены для различных работ:

  • углублением дна фарватера рек и подходов к причалам, восстановлением речного русла, созданием новых озер;
  • организацией насыпей, в т.ч. гидронамыв искусственных территорий: песчаного пляжа, острова, дамбы или плотины;
  • добыча песка и песчано-гравийной смеси;
  • ликвидация последствий наводнения, укрепление береговой части;
  • откачкой отстойников у промышленных и сельскохозяйственных предприятий;
  • строительство золо- и шлаконакопителей для добывающей промышленности.

Общие сведения и характеристика земснарядов

Современный землесосный снаряд для работы на реках и каналах

Земснаряд – это специальная техника, оснащенная насосом и трубопроводом для откачки размытого грунта на берег или в подготовленное место. Они могут быть плавучими и сухопутными. Плавучие земснаряды, по сути, являются судами. Сухопутные устанавливают на железнодорожные платформы, прицепы или самоходные машины на гусеничной базе. Существует также стационарное оборудование для перекачки.

Основными характеристиками земснарядов являются:

  • производительность по грунту – какой объем выемки в кубометрах можно осуществить за 1 час
  • тип энергоснабжения – дизель, электричество или смешанный. Первые используют в основном для гидромелиоративных работ. Вторые – чаще встречаются в строительстве. Смешанный тип предполагает, что земснаряд работает на электричестве, которое получает от передвижной дизельной станции;
  • максимально возможная глубина выработки: расстояние от поверхности до дна забоя;
  • напор насоса: чем выше этот показатель, тем больше расстояние, на которое устройство может перемещать грунт.
  • вид грунтозаборного устройства – фрезерный, роторный или свободное всасывание для мягкого ила.

Классификация земснарядов

Экскаватор на гусеницах пантонах

Как и любое оборудование, землесосные снаряды имеют свою классификацию. Основных её параметров несколько:

  • тип откачки;
  • производительность;
  • конструкция: разборные и нет;
  • тип перемещения: самоходные и нет;
  • управление: ручное, дистанционное, автоматическое;
  • грунтозабор: с предварительным рыхлением и без него.

По типу откачки почвосмеси земснаряды делятся на два вида: механические и гидравлические (землесосы).

Механические используются для размягчения донного материала и поднятия его на поверхность. Здесь выделяют:

  1. Многочерпаковые дноуглубители – работают по цикличному принципу: цепь с ковшами начинает двигаться и загребать почвогрунт, а затем опрокидывать его на конвейер, который сгружает материал в баржу. Глубина работы этого снаряда не превышает 20 метров. Это связано с большим весом грунтозаборного механизма.
  2. Грейферные – это плавучие земснаряды на базе крана, рабочим органом которых является грейфер – зубчатый ковш, который открывается и закрывается с помощью гидро- или электропривода. При помощи стального троса грейфер крепится к стреле. Подъем и опускание происходит с помощью лебедки. Устройство используется в основном для добычи песка с большой глубины.
  3. Штанговые снаряды устанавливаются также на плавучую платформу транспортного средства и, по сути, являются гидравлическим экскаватором. Все манипуляции выполняются с помощью ковша или стрелы крана. Назначением этих снарядов является работа на мелководье.

Землесосный снаряд для работы на реках и каналах на дистанционном управлении

Гидравлические или землесосные снаряды – это самый востребованный вид техники. В основе конструкции – насосное оборудование и трубопровод, по которому размытый грунт перемещается в нужное место.

Кроме перечисленных, есть еще узкоспециализированные земснаряды: экскаватор-амфибия, погружные экскаваторы на дистанционном управлении, многофункциональные машины для восстановления дна.

По производительности различают пять типов:

  • особо малые земснаряды, мощностью до 50 м3/ч;
  • малые – от 50 до 200 м3/ч;
  • средние – от 200 до 500 м3/ч;
  • крупные – от 500 до 1 000 м3/ч;
  • особо крупные свыше 1 000 м3/ч.

Устройство и работа земснаряда

Современный землесосный снаряд для работы на реках и каналах с экскаваторным ковшом

Конструкция гидротехнического оборудования для откачки материала со дна состоит из нескольких элементов. Основу составляют:

  • устройство для забора грунта;
  • грунтовой насос;
  • трубопровод;
  • силовые приводы для перемещения грунтозаборного устройства.

Дополнительно используются: система подъема и опускания основных узлов; насосы для подачи чистой воды, установка для подачи питания.

На начальном этапе работ, чтобы поднять со дна твердые частицы грунта, их предварительно размягчают. Это происходит с применением шнеков, фрез, под действием напора струи воды.

Далее для грунтозаборного устройства рассчитывают глубину и ширину прорези, из которой происходит выемка. В процессе работы земснаряд двигается вдоль и поперек прорези. Размягченный материал всасывается мощным насос и под давлением поднимается по грунтопроводу. На поверхности происходит его размещение на барже или специальной территории, предусмотренной для свалки откачанного материала.

Как выбрать земснаряд

Кран Liebherr с решетчатой стрелой и грейфером для работы в качестве землеснаряда

В зависимости от запланированного вида работ, выбирают тип оборудования. Дальше уже рассматривают производительность и другие параметры: глубину залегания, плотность грунта, иловую карту размещения.

Дноуглубительный земснаряд используется в основном для создания фарватера, расширения судоходных каналов, рек и озёр.

При добыче инертных материалов, например, песка, рассматривается место выработки. При добыче в судоходном русле реки используют рефулерные устройства. Выборка песка в этом случае происходит послойно с откачкой в специально сооруженный земляной вал, который сдерживает жидкую массу. Если работы проходят в карьере или неглубоком водоёме, применяют обычные землесосы с электроприводом или самоходные земснаряды, например, гусеничные.

Стоит обратить внимание, что иногда два менее производительных агрегата выгоднее использовать, чем один мощный. Например, если работы происходят на нескольких рассредоточенных объектах.

При наличии твердых грунтов, оптимальным выбором будет земснаряд с фрезерным гидрорыхлителем. Он предварительно дробит грунт на мелкие фракции, которые проще поднять с помощью насоса.

Автор: Антон Панов

Поделиться
Подпишись на Я.Н