11.7. Безэстакадный и низкоопорный способы намыва плотин

В настоящее время намыв плотин выполняется повсеместно безэстакадным способом, который был впервые применен при намыве ядерной Мингечаурской плотины в 1952 г. на намыве призм откосов из песчано-гравийных грунтов [4]. Этот способ заключался в следующем:

1. Намыв производился из торца пульпопровода; 2. Намывные трубы были специальной конструкции: звено трубы длиной 6 м, с одного торца оснащалось раструбом, соединительной петлей и скобой для подъема звена с помощью гусеничного крана, другой торец трубы оснащался уплотнением из резиновой манжеты, и крючком для соединения петлей навешиваемого звена трубы; 3. Первое звено соединялось с магистральным пульпопроводом от земснаряда и укладывалось на грунт; 4. Гусеничный кран поднимал торец звена на 50 — 30 см выше грунта основания и давалась команда на земснаряд на подачу пульпы; 5. При намыве конуса грунта слоем до 30 см без остановки подачи пульпы краном подавалась с откоса плотины заранее подготовленное второе звено, которое раструбом входило в торец первой трубы и закреплялось петлей помощником крановщика. При этом крановщик мог поворачивать навешенное звено горизонтально и вертикально на угол до 15⁰ — 20^0, направляя струю пульпы в сторону обвалования откоса или во внутрь карты намыва; 6. После намыва слоя грунта в 30 см присоединялась следующее звено намывного пульпопровода, и так до достижения конца карты намыва. 7. По достижению торца карты намыва начиналась разборка звеньев намывного пульпопровода без остановки подачи пульпы с намывом следующего слоя грунта в 20 — 30 см; 7. Освобожденное звено укладывалось на откос плотины в сфере действия стрелы крана.; 8. Кран переезжал на противоположный откос карты и челночная операция намыва продолжалась. 8. В это время с помощью бульдозера из намытого слоя грунта у первого откоса создавался валик обвалования высотой до 1 м с необходимым отступлением внутрь карты, сообразуясь с выставленном лекалом откоса плотины.

Таким образом, намыв мог продолжаться почти беспрерывно, остановки имели место только на переезд крана и подъема патрубка магистрального пульпопровода, который обычно оборудовался напорным рукавом. Иногда, при необходимости, на одну карту подавали пульпу два земснаряда на оба откоса карты, но такие случаи были редкими, т.к. оба земснаряда при этом должны были работать почти синхронно.

На рис. 11.7.1. изображена конструкция звена раструбной намывной трубы.

Рис. 11.7.1. Соединение раструбных труб

1— конец трубы с резиновым кольцом уплотнения; 2— конец трубы с раструбом; 3 — петля; 4— глухое крепление петли; 5 — крюк крепления петли; 6 — раструб; 7 — резиновое кольцо уплотнения; 8 — бурты из прямоугольной стали; 9 — сварка

На намыве плотин Куйбышевской ГЭС был сосредоточен большой парк земснарядов разных типов:

земснарядов среднего класса типа 300—40 (подача по воде 3000м³/час),

т м³/час), тттипа 500/60 (подача 5000 м³/час) и самых мощных 1000/80 (подача 10000 м³/час). Безэстакадный намыв был освоен на земснарядах всех типов с намывными раструбными трубами Д = 600 мм для земснарядов 300/40 и 500/60, и звеньями труб Д = 800 мм для земснарядов 1000—80. Звенья Д = 800 мм были на предельной грузоподъемности для применяемых на намыве гусеничных кранов ПК-2.

Успешное применение этого способа в Мингечауре было перенесено по инициативе управляюшего трестом «Гидромеханизация» Минэнерго СССР С. Б. Фогельсона в 1953 г. на намыв песчаных плотин Куйбышевской ГЭС. У инженеров гидромеханизации вызывало сомнение возможность перемещения гусеничного крана по поверхности свежего намытого полностью водонасыщенного песчаного грунта, когда перемещение человека не всегда было возможным. Но применение торфяных кранов ПК — 2 и КПТ — 1 Ивановского завода торфяных машин с уширенными траками гусениц и удельным давлением на грунт 0.15 — 0.2 кгс/см², оказалось оправданным. Производственные испытания одновременно проводились на 6 —ти картах намыва и закончились полным успехом. Безэстакадный намыв быстро вытеснил намыв с высоких эстакад на всех объектах гидромеханизации, избавив от большого расхода лесоматериала и ручного обвалования [9].

Лабораторными анализами было установлено, что плотность намываемых грунтов выше, чем при эстакадном намыве за счет воздействия мощной струи, вытекающей из торца пульпопровода, но при этом «пляжный» откос на карте намыва стал положе. На рис. 11.7.2. изображена схема безэстакадного намыва.

На рисунке 11.7.3. показан одновременный намыв плотины с обеих откосов, в большинстве случаев намыв осуществлялся одним земснарядом с одним краном, меняя откосы после каждого цикла попеременно.

Рис. 11.7.2. Наращивание раструбных труб при безэстакадном намыве [9].

Прудок при этом несколько смещается с оси плотины при каждом цикле.

Повсеместрное внедрение беээстакадного намыва ограничивалось приобретением техники: гусеничных кранов и бульдозеров на тракторе С-100, эти машины были дефицитными.

Промежуточным решением для земснарядов малого и среднего класса было использование низкоопорного намыва с эстакад высотой до 1 метра. Этот способ получил распространение еще до 1953 г. [8]. Он заключался в намыве слоя грунта из торца пульпопровода, следующая труба наращивалась с помощью крана-трубоукладчика, и присоединялась с помощью хомутового соединения к предыдущей трубе. После достижения торца карты намыва пульпопровод демонтировался при работающем земснаряде, деревянные опоры извлекались и процесс повторялся со стороны другого откоса, а из намытого слоя бульдозером ДТ-75 поднимался валик обвалования. При использовании для малых земснарядов фанерных труб Д = 200 — 300 мм их укладка могла производиться вручную при отсутствии механизмов.

Рис. 11.7.3. Карта намыва сооружения, возводимого из торцов трубопроводов без эстакад с центральным прудком

1 — боковые призмы плотины; 2 — ядро плотины; 3 — прудок-отстойник; 4 — продольный коллектор; 5 — сбросной колодец; 6 — шандорные доски (обшивка колодца); 7 — обвалование; 8 — намытый грунт («пляж»); 9 — краны на гусеничном ходу; 10 — трубопровод, собранный из звеньев раструбных труб; 11 — звенья трубопровода на наружном откосе; 12 — поток пульпы из торца трубопровода

Но на мощных земснарядах использовался только безэстакадный намыв с торфяными кранами и бульдозерами.

Серийные бульдозеры часто не успевали выполнить подъем обвалования на карте намыва ни по производительности, ни по высоте валика грунта, и земснаряды простаивали из-за неготовности обвалования. Военная инженерная техника — мощный бульдозер ДЭТ-250 применялся на ряде объектов, по своей маневренности и мощности он своевременно обеспечивал возведение обвалования высотой валика до 1.5 м без остановки земснаряда на ожидание его возведения.

Рис.11.7.4. Земснаряд 1000—80 в забое на строительстве Куйбышевской ГЭС.

Специально для скоростного строительства Куйбышевской ГЭС было построено 8 этих мощных земснарядов. Они хорошо зарекомендовали себя при безэстакадном намыве, при намыве с высоких эстакад земснаряды 1000—80 с подачей 1000 м³/час грунта больше простаивали, чем работали, в ожидании постройки намывного пульпопровода.

В настоящее время в основном используются земснаряды малого класса с диаметром пульпопровода 200 мм и производительностью по воде 200 — 800 м³/час и низкоопорный намыв не утратил своего применения.