земснаряд что это такое как работает
Земснаряд: устройство и принцип работы
При гидротехнических работах, при извлечении грунта или добыче полезных ископаемых, необходимо привлечение специального оборудования – землесосного снаряда.
Высокая производительность земснаряда на различных водоемах обусловлена теххарактеристиками и правильным подбором под поставленные задачи.
Понятие о земснаряде
Судно имеет все необходимое оснащение для использования в следующих целях:
Также данная техника задействуется при возведении портов на реках и морях, дамб и других важных гидротехнических объектов, устранении последствий паводков и разлива водоемов, при укреплении берега.
Устройство земснаряда
Гидротехническое оборудование разделяется на категории по выполняемым функциям и различиям в устройстве.
Конструкцию земснаряда можно подробно рассмотреть на следующем чертеже:
Принцип работы земснаряда
Безостановочная эксплуатация техники обусловлена грунтососом, который должен в проточной части иметь максимальные характеристики прочности к материалам повышенной твердости (абразиву).
Насосное устройство нередко устанавливается в трюме судна – такое расположение предотвращает кавитацию, которая сокращает срок исправной работы агрегата.
Рассмотрим поэтапно процесс работы землесосного снаряда:
Контроль и управление осуществляются из рубки багермейстера, где размещен пульт с доступом ко всем устройствам снаряда: от включения основных узлов до лампочки.
Характеристики и эксплуатация земснарядов
Чтобы подобрать необходимый агрегат, необходимо внимательно изучить его технические характеристики и эксплуатационные качества. Это позволит определить сферу задач, в которой может работать земснаряд.
Также нужно учитывать ориентировочную скорость течения, глубину разработки, среду применения (щелочная, соленая, пресная).
Типы земснарядов
Землесосные снаряды различаются по следующим признакам:
Все земснаряды также классифицируются по способу перемещения пульпы, типу подачи электроэнергии, числу грунтонасосов, расположению основных узлов, наличию на борту жилых помещений.
Наша компания производит земснаряды производительностью по грунту до 160 куб.м./ч. Вы можете заполнить форму по кнопке ниже, и мы подберем для вас оптимальное оборудование.
Земснаряды. Принцип работы, виды и сферы применения
Спецтехника, способная выкачивать водогрунтовую смесь путём всасывания, появилась во второй половине XIX века. Первый земснаряд показал себя в работе в 1859 году, успешно выполнив дноуглубление французского порта Сен-Назер.
Современные плавучие «пылесосы» зачастую приравнивают к горно-обогатительным комплексам — не только по внешнему виду, но и по возможностям. Благодаря своей многофункциональности землесосные судна прочно закрепились во многих сферах.
Земснаряды — это плавучие машины, укомплектованные определённым набором устройств, агрегатов и механизмов. Все виды и типы судов предназначены для одной цели — подводного выкачивания водогрунтовой смеси.
Главная характеристика — производительность — повышается за счёт внедрения систем спутниковой навигации, комплексов датчиков для определения положения грунтозаборного устройства и для учёта оперативной выработки судна.
Мощность базовых моделей машин-амфибий российского производства колеблется на уровне 150-3000 м 3 по пульпе. На импортном рынке есть земснаряды куда большей мощности, во многом из-за более высокой оснащённости современными системами, чего нельзя сказать об отечественной технике. Однако из-за высокой стоимости и сложности транспортировки иностранные землесосы в России не так популярны.
Подробнее об уровне российского производства машин-амфибий — в материале «Современные земснаряды — наследие советской гидромеханизации?».
Где применяются землесосные снаряды?
В горнодобывающей отрасли земснаряды эксплуатируются на обводнённых участках для добычи нерудных материалов: песка и песчано-гравийных смесей. По сей день гидронамыв с помощью гидротехнических машин считается самым действенным способом получения этих полезных ископаемых. И наибольшей популярностью пользуются модели землесосного типа.
Такие земснаряды работают по принципу выкачивания грунтов с применением мощного землесоса. Устройство отводит гидросмесь по специальной транспортировочной системе в место складирования — оно может располагаться в километрах от места работы спецтехники. Влага, оставшаяся в песке или ПГС, со временем естественным образом испаряется, и на выходе получается «чистое» полезное ископаемое.
Стоит отметить, что иногда предприятия используют сухопутные землесосные установки. Машины передвижного типа размещают на ж/д платформах, специальных тракторных прицепах или производят на гусеничном/шагающем ходу. Есть также стационарные установки, которые выполняют функцию станции перекачки, повышающей дальность и высоту транспортирования водогрунтовой смеси.
Теоретически на обводнённых участках песчаных залежей можно задействовать экскаваторы, однако производительность карьерных машин при сухоройной добыче песка и ПГС не доходит и до 10%. Кроме того, эксплуатация экскаваторов увеличивает конечную себестоимость материала. Земснаряды способны получать куда большие объёмы нерудных полезных ископаемых при низких затратах на процесс добычи.
Помимо добывающей отрасли, землесосные судна являются безальтернативным средством очистки и углубления водоёмов, намыва плотин, дамб и прочих гидротехнических сооружений. Вдобавок к этому, плавучие «пылесосы» высоко востребованы при возведении золошлаковых хранилищ ТЭЦ.
Для широкомасштабных работ в сегменте гидротехнических проектов земснаряды практически никогда не трудятся не в одиночку. Для перекачки грунтовой смеси используют целые флоты судов — снаряды действуют сообща с баржами, шаландами, буксирами, толкачами, заправщиками, дебаркадерами и другой вспомогательной техникой.
Широкое применение гидронамыв грунтов получил в россыпной золотодобыче. Земснаряды, работающие на золотоносных участках, больше известны по названию «драга». Различают карьерные драги, которые эксплуатируются в искусственно созданных водоёмах на плавучих платформах, и водные драги, выкачивающие пульпу со дна естественных водоёмов.
Механизированные горно-обогатительные комплексы представлены в виде ковшовых агрегатов или плавучих станций. Как правило, ковшовые драги просто сбрасывают смесь с включениями золота в места складирования. А станции-амфибии имеют в своём арсенале оборудование для промывки материала.
Виды земснарядов
По своему типу различают собственно землесосные, грейферные, многочерпаковые и штанговые земснаряды.
Как уже упоминалось выше, земснаряды землесосного типа укомплектованы насосным оборудованием, посредством которого выкачивают размытый грунт по пульпопроводу.
Грунтосос с залитой внутрь водой опускают на дно водоёма, после этого запускаются двигатель и редуктор, в результате чего из всасывающей трубы откачивается воздушная масса. С образованием вакуума гидросмесь всасывается внутрь агрегата, откуда перекачивается на место хранения. Такая спецтехника может перекачивать смеси с очень большим объёмом абразивных частиц, что помогает земснаряду промывать пески или песчано-гравийные смеси огромными массами воды.
Грейферные снаряды, как правило, представляют собой несамоходные машины циклического действия, смонтированные на базе плавучего крана. В качестве главного рабочего инструмента «пылесоса» выступает грейфер — грузозахватное приспособление в виде ковша с поворотными челюстями.
Грейфер подвешивают на канатах к крановой стреле или грузовой тележке земснаряда. Грузоподъёмное приспособление опускается на глубину, захватывает и поднимает водогрунтовую смесь, а затем с помощью крана или грузовой тележки поворачивается к месту разгрузки. После сброса материала грейфер возвращается на следующее место выемки грунта. В большей степени этот тип земснаряда подходит для добычи песка в сложных условиях или на больших глубинах — до 250 м.
В конструкцию землесосных снарядов многочерпакового типа входит замкнутая цепочка звеньев с ковшами. Под действием особого механизма ковши приспособления приводятся в движение, собирают грунтосмесь и подают её на специальный отводной лоток или конвейерную линию, доставляющую массу на грузовую баржу.
Штанговые снаряды фактически являются «плавучим» ответвлением гидравлической экскаваторной техники. Единственное отличие — машина смонтирована на понтоне. Судно-экскаватор совершает все операции привычным ковшом либо с помощью длинной крановой стрелы. Снаряды штангового типа могут применяться для всех видов землеройных работ, но только на мелких глубинах.
Принцип работы земснаряда
Принцип работы земснаряда
В случае если водоемы заполняются загрязнениями, или водные пути становятся не проходимыми, наиболее экономичным решением считается использование дизельного земснаряда для очистки дна водоема.
Мини-земснаряд — устройство для очистки небольших водоемов.
Используя земснаряд можно:
Имея малые размеры и хорошую производительность, мини-земснаряд способен работать в таких водоемах, где доступ крупногабаритной техники невозможен. Например, на прудах и озерах площадью до нескольких гектар или на реках для работ на определенном участке. Однако, полностью удалить водную растительность земснарядом нельзя, как, в принципе, как и промышленным оборудованием, однако размыть грунт, где находится корневая система, вполне по силам. После этого просто необходимо произвести сбор всех водорослей механическим методом или вручную.
Конструкция земснаряда
Земснаряд для добычи песка содержит обязательный перечень элементов конструкции:
Принцип работы земснаряда для очистки водоемов
Земснаряд имеет мощный насос, которым через входящий пульпопровод (сосун) втягивает грунт со дна. Грунтозаборное устройство при этом рыхлит грунт. Грунт вместе с водой образует смесь – пульпу. Эта пульпа по пульпроводу отводится на берег.
Принцип работы мини-земснаряда типа грунтосос
Платформа наполненная воздухом(поплавковое средство) свободно передвигает механизм забора грунта по воде. Земснаряд имеет вытянутое гибкое дуло с различными типами лопастей(зависит от грунта). Лопасти используются для разрыхления грунта и корневой системы растений(к примеру камыш). Всасываемая грунтосодержащая смесь(пульпа) транспортируется по пульпопроводу на берег.
Имея малые размеры и хорошую производительность, мини-земснаряд способен работать в таких водоемах, где доступ крупногабаритной техники невозможен. Например, на прудах и озерах площадью до нескольких гектар или на реках для работ на определенном участке. Однако, полностью удалить водную растительность земснарядом нельзя, как, в принципе, как и промышленным оборудованием, однако размыть грунт, где находится корневая система, вполне по силам. После этого просто необходимо произвести сбор всех водорослей механическим методом или вручную.
Принцип работы мини-земснаряда типа грунтосос.
Платформа наполненная воздухом(поплавковое средство) свободно передвигает механизм забора грунта по воде. Земснаряд имеет вытянутое гибкое дуло с различными типами лопастей(зависит от грунта). Лопасти используются для разрыхления грунта и корневой системы растений(к примеру камыш). Всасываемая грунтосодержащая смесь(пульпа) транспортируется по пульпопроводу на берег.
Принцип работы многочерпакового земснаряда
Многочерпаковый земснаряд представляет из себя судно с механизмом, удерживающим и приводящим в движение замкнутую цепь звеньев с размещенными на них ковшами. При вращении приводного механизма, звенья с ковшами поднимаются на поверхность, унося с собой часть грунта со дна. В самом верхнем положении ковш переворачивается, подавая грунт на специальный отводной лоток или конвейер, ведущий на грунтоотвозную баржу. После этого процесс повторяется. Вместимость таких ковшей варьируется от 0,05 до 1 кубических метров, и зависит от типа разрабатываемого грунта, мощности привода, глубины забора и размеров самого судна. Глубина разработки многочерпакового земснаряда редко превышает 20 метров, в связи с большим весом грунтозаборного механизма.
Принцип работы штангового земснаряда
Штанговый (одноковшовый) земснаряд, по сути, является гидравлическим экскаватором, находящимся на понтоне. Подобная плавучая установка широко используется при проведении дноуглубительных работ на мелководье. Главной особенностью такого механизма является его универсальность: экскаватор может выполнять дноуглубительные работы, уплотнять насыпной грунт ковшом, перемещаться способом отталкивания и подтягивания ковшом, поднимать и опускать закольные сваи.
Принцип работы грейферного земснаряда
Грейферный земснаряд обычно создается на базе универсальной единицы технического флота — плавкране. Главный рабочий инструмент такого земснаряда – грейфер, или механизм, состоящий из двух ковшей. Грейфер крепится к крановой стреле посредством стальных тросов. Грейферные земснаряды могут выполнять дноуглубительные работы, но, как правило, используются для добычи нерудных материалов с большой глубины. Песок или опгс, после подъема над поверхностью воды, подается грейфером на баржу. Причем существуют совмещенные варианты исполнения – грейферная установка с грунтоприёмным отсеком. Подобное судно способно самостоятельно загрузиться посреди водоема, подойти к берегу и разгрузиться.
Принцип работы многочерпакового земснаряда
Многочерпаковый земснаряд представляет из себя судно с механизмом, удерживающим и приводящим в движение замкнутую цепь звеньев с размещенными на них ковшами. При вращении приводного механизма, звенья с ковшами поднимаются на поверхность, унося с собой часть грунта со дна. В самом верхнем положении ковш переворачивается, подавая грунт на специальный отводной лоток или конвейер, ведущий на грунтоотвозную баржу. После этого процесс повторяется. Вместимость таких ковшей варьируется от 0,05 до 1 кубических метров, и зависит от типа разрабатываемого грунта, мощности привода, глубины забора и размеров самого судна. Глубина разработки многочерпакового земснаряда редко превышает 20 метров, в связи с большим весом грунтозаборного механизма.
Принцип работы штангового земснаряда
Штанговый (одноковшовый) земснаряд, по сути, является гидравлическим экскаватором, находящимся на понтоне. Подобная плавучая установка широко используется при проведении дноуглубительных работ на мелководье. Главной особенностью такого механизма является его универсальность: экскаватор может выполнять дноуглубительные работы, уплотнять насыпной грунт ковшом, перемещаться способом отталкивания и подтягивания ковшом, поднимать и опускать закольные сваи.
Принцип работы грейферного земснаряда
Грейферный земснаряд обычно создается на базе универсальной единицы технического флота — плавкране. Главный рабочий инструмент такого земснаряда – грейфер, или механизм, состоящий из двух ковшей. Грейфер крепится к крановой стреле посредством стальных тросов. Грейферные земснаряды могут выполнять дноуглубительные работы, но, как правило, используются для добычи нерудных материалов с большой глубины. Песок или опгс, после подъема над поверхностью воды, подается грейфером на баржу. Причем существуют совмещенные варианты исполнения – грейферная установка с грунтоприёмным отсеком. Подобное судно способно самостоятельно загрузиться посреди водоема, подойти к берегу и разгрузиться.
Многофункциональные экскаваторы для углубления и чистки дна
Многофункциональные машины специализируется на углублении и очистке дна водоемов. Транспортируется на трак-фуре с возможностью самостоятельной выгрузки.
Этот самоходный земснаряд-экскаватор способен работать в областях не доступных обычным экскаваторам и специализируется на:
— техническом обслуживание плотин;
— техническом обслуживание гаваней;
— проектах по насыпным сооружениям.
Выполнен из цельного корпуса с несколькими водонепроницаемыми отсеками. Кабина оператора с подогревом и кондиционированием. Развивает скорость до 4 узлов.
Оснащен передними поворотными стабилизаторами и задними рессорами. Так же имеется гидравлический передний рычаг для дополнительного навесного оборудования.
Дистанционно управляемые погружные экскаваторы
Дистанционно управляемы погружной экскаватор, предназначенный для удаления твердых осадков и ила из труднодоступных мест – трубопроводов большого диаметра, резервуаров, лагун, осадков градирен и чистки водоемов для сбора ливневых стоков.
В особых случаях может быть использованы и для сбора токсичных осадков. Выполнены из нержавеющих материалов для надежного и длительного использования. Идеальное решение для чистки труднодоступных объектов.
Экскаватор амфибия
Гусеничный самоходный экскаватор-амфибия – один из самых маневренных аппаратов для работы в водоемах. Устройство осуществляет самостоятельную погрузку и разгрузку и отлично подходит для труднодоступных работ по углублению дна и др. сложных строительных работ в водоемах. Скомплектован мощным дизельным двигателем, гидравлическим устройством для забора осадка с 15% твердых веществ.
Этот легкий самоходный земснаряд способен работать на объектах, недоступных обычным экскаваторам.
Его многочисленные устройства могут быть использованы для:
— резки растительности в водоеме;
Быстро передвигается по поверхности воды – минимизируя операционные затраты. Применяется в особо чувствительных к любым изменениям экосистемах, т.к. сводит к минимумe воздействие на водоем.
Вспомогательные лодки
Земснаряд для добычи песка: принцип работы и виды
Песок – очень важный элемент, использующийся в строительстве любых конструкций. Как строительный материал песок образуется в естественных условиях и из-за воздействия многих природных факторов. От того, в каких условиях образуются залежи песка, напрямую зависят способы его добычи.
Песок представляет собой мельчайшие частицы горной породы. Он может находиться как на дне водоемов, так и на суше, что составляет немалую часть поверхности. И для его добычи используют совершенно различные методы.
Способы добычи песка
Для каждого способа добычи песка используется специализированная техника и методы.
Второй способ предполагает добычу песка со дна водоема (озера, реки, мелководных морей). В данном случае используется специальная конструкция – земснаряд для добычи песка. Также, как вариант, можно применять длиннострелочные экскаваторы, экскаваторы с выкидывающимся ковшом. Однако такое оборудование является дорогостоящим, что сказывается на итоговой цене материала.
Также добыча может происходить в мокрых условиях при использовании намыва с помощью гидравлики. Такой метод не требует взрывных и буровых работ. Он имеет преимущество перед конкурентными способами – добытый песок является очищенным от примесей.
Добыча песка на мелководье
Как было отмечено выше, на реках, озерах и мелководных морях используется земснаряд для добычи песка. Принцип работы заключается в следующем: устройство с насосным оборудованием засасывает песок, который находится на дне водоема. Далее он загружается в трюм судна или на баржу. Наиболее удобными для такого способа добычи являются пересохшие водоемы.
Земснаряд для добычи песка имеет сложную конструкцию, которая зависит от условий использования. В частности, земснаряд черпакового вида используется, если грунт на площадке более твердый. Добытый песок погружается и перевозится в место, где он проходит финальную очистку от примесей.
Конструкция земснаряда
Земснаряд для добычи песка содержит обязательный перечень элементов конструкции:
Характеристики земснарядов
Земснаряды при эксплуатации должны обладать некоторыми характеристиками, которые позволяют выполнять работу максимально эффективно. Например, монтаж и демонтаж земснаряда должен быть недолгим и простым. Для быстрого перемещения машина должна обладать плавучей основой, которая быстро снимается при необходимости.
При выборе оборудования необходимо обращать внимание на коэффициент просора земснаряда при добыче песка, тип грунта, способ добычи и возможности механизма. Главной характеристикой земснаряда является его производительность. Это устройство, в котором объединены множество различных функций. При слаженной работе функций будет получена максимальная производительность.
Классификация земснарядов
Эти механизмы подразделяют по способу погрузки и транспортировки на:
По способу транспортировки подразделяются на:
По способу рабочего передвижения:
По методу работы подразделяются:
Издается с 2007 года
Основные сведения о земснарядах: что это такое, для чего используется
История появления устройства
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 России такое оборудование разработали на Ижорском заводе в 1811 года. С тех пор принцип работы земснаряда не сильно изменился.
Область применения современных земснарядов
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:
Общие сведения и характеристика земснарядов
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:
Классификация земснарядов
Как и любое оборудование, землесосные снаряды имеют свою классификацию. Основных её параметров несколько:
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:
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:
Устройство и работа земснаряда
Конструкция гидротехнического оборудования для откачки материала со дна состоит из нескольких элементов. Основу составляют:
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
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.