Разработанный земснарядом грунт можно отвозить в трюме земснаряда или в специальных шаландах на выделенную подводную свалку, отвозить к месту укладки в трюме земснаряда или шаландами с выгрузкой землесосами, укладывать в сооружение путем перекачивания пульпы непосредственно из трюма земснаряда по трубопроводу.
Тип дноуглубительных снарядов для конкретного строительства выбирают . исходя из физико-механических характеристик разрабатываемого грунта, необходимой глубины черпания, объема и состава работ, производственных и природных условий, а также технико-экономических расчетов, учитывающих всю совокупность перечисленных факторов.
Штанговые одночерпаковые земснаряды предназначены для черпания несвязных и связных, вплоть до слабых скальных пород, грунтов; черпают на глубину до 14 м, имеют емкость ковша до 4 м3 («Амур», «Ладога»). Их применяют при относительно небольших объемах работ (до 7 тыс. м3), сосредоточенных на одном участке.
Сменная эксплуатационная производительность земснарядов (м3) равна
где Тсм — продолжительность смены, ч; q — емкость ковша, м3; tц — продолжительность цикла, с; kн, kр, kвр — коэффициенты соответственно наполнения ковша грунтом, разрыхления грунта, использования сменного рабочего времени.
Многочерпаковые дноуглубительные земснаряды применяют на трудноразрабатываемых грунтах (скалистых, гравелистых и глинистых) при значительных объемах работ. Число черпаков 50—70 и более, их емкость 15—1500 л и более, подача 200—3000 м3/ч. Для разработки трещиноватых скальных пород земснаряды оборудуют усиленными черпаковыми цепями (скальной бухтой).
Техническая подача многочерпакового земснаряда в грунто-подъеме (м3/ч)
где nч — число черпаков, проходящих за 1 мин.
Сменная эксплуатационная производительность (м3)
Землесосные снаряды имеют подачу 80—3000 м3/ч с глубиной засасывания до 30 м. Всасывающие грунт трубы (сосуны) диаметром 150—1000 мм различаются по конструкциям рыхлителей. Подача землесоса во многом зависит от рыхлительного устройства. Рыхлители можно разделить на два основных вида: гидравлические и механические. В гидравлических рыхлителях к всасывающей трубе подается напорная вода, разрушающая грунт перед всасыванием землесосом. Механические рыхлители делят на шесть основных групп: фрезерные, роторные, цепные, черпаковые, шнековые, волочащиеся.
Производительность землесосного снаряда по грунту при работе с рыхлителем в виде многочерпакового ротора, находящегося в постоянном контакте с грунтом, равна
где k — коэффициент полноты выбирания срезанного грунта (k = 0,8—0,9); n — частота вращения ротора, об/мин; m — число ковшей; D — диаметр ротора, м; Sв — подача землесоса вперед на один оборот ротора (толщина стружки), м.
Подача землесосного снаряда с шнековым рыхлителем
где D — диаметр шнека, м; d — диаметр вала, м; S — шаг винта, м; n — угловая скорость вала, рад/с; k — коэффициент наполнения желоба (k = 0,03—0,1).
Дноуглубительный снаряд в совокупности с вспомогательными и обеспечивающими плавсредствами называется земкараваном. В совокупности в состав земкаравана входят: земснаряд, самоходные грунтоотвозные шаланды, буксиры для транспортировки несамоходных плавсредств, охранные буксиры при проведении работ на открытом рейде, водолеи, завозни, водолазные боты, брандвахты, плавмастерские, понтоны для поддержания становых цепей, промерный катер и шлюпки, плавучие трубопроводы.
Для рационального использования земснарядов необходимо правильно определить число грунтоотвозных шаланд, закрепляемых за дноуглубительным снарядом,
где q, qm — часовая подача соответственно земснаряда и шаланды, м3/ч.
В зависимости от конструктивных особенностей снарядов, категории разрабатываемого грунта, глубины черпания, ширины прорези применяют два основных метода производства дноуглубительных работ: траншейный и папильонажный. Многочерпаковыми снарядами можно выполнять дноуглубительные работы только папильонажным методом, землесосными — обоими методами.
До начала дноуглубительных работ необходимо иметь: морские карты или' топографические планы района работ с учетом мест свалки грунта, пунктов бункеровки топливом и водой, портов-убежищ; планы объектов работ с указанием глубин, достаточных для подсчетов объемов работ; продольные и поперечные профили выемок, гидрологические и метеорологические данные по району работ и проекты сооружений, для которых выполняется дноуглубление; промеры глубин у сооружаемых причалов на расстояние не менее 25 м от причальной набережной. Кроме того, перед началом работ производят разбивку в натуре осей и границ рабочих прорезей с установкой створных знаков; ограждают вехами место свалки грунта; устанавливают обстановку судового хода для движения грунтоотвозных судов к месту свалки грунта; устанавливают основную и контрольную водомерные рейки с увязкой их отсчетов с постоянным репером; убирают коммуникации, могущие помешать работам, и проводят водолазные обследования акватории работ.
В последние годы для точного соблюдения проектных линий черпания употребляют лазерные приборы, в которых световой луч показывает трассировочную линию, ось или границу черпания. Преимуществом этих приборов является то, что световой луч действует постоянно, не мешая дноуглубительным работам. Радиус действия луча лазера составляет днем при ясной погоде 8 км (ночью это расстояние увеличивается).
Гидромеханизированный способ образования территорий, заполнения пазух причалов песчаными грунтами наиболее эффективен, так как позволяет выполнять работы комплексно-механизированным способом, при котором одновременно и непрерывно осуществляются разработка, транспортировка и укладка грунта в виде пульпы в сооружение. Способ дает качественную укладку грунта вследствие самоуплотнения гидросмеси, имеет незначительную трудоемкость, себестоимость работ при нем небольшая.
Доставленный к причалу грунт намывается в сооружение непосредственно через торец трубы или через выпуски и отверстия в трубопроводе. При эстакадном намыве пульпопровод располагают по опорам специальной эстакады, при безэстакадном — непосредственно па намываемом грунте и наращивают трубы в процессе намыва.
Участки намыва разбивают на карты с грунтовым обвалованием, предупреждающим растекание гидросмеси, созданием прудков для отстоя пульны и выпусков осветленной воды через водосливные устройства в бассейн.
При заполнении пазух и образовании территории непосредственно за стенками причальных сооружений специальные водосборные сооружения не устраивают, но при этом должен быть обеспечен свободный выход воды в бассейн.
Во избежание действия значительного гидростатического давления на причальное сооружение со стороны замываемой за причал пульпы и возможной деформации причала грунт намывают в тыл причала, а затем по мере готовности сооружения подают осушенный грунт из резерва в тело сооружения при помощи бульдозера.