Гидромониторы

Гидромонитором называют механизм, предназначенный для создания компактной напорной струи воды и направления ее в нужную часть забоя для разрушения и смыва грунтов или горных пород. Он применяется для разработки выемок (каналы, котлованы и др.) с транспортированием грунта самотеком или под напором землесосной установкой или гидроэлеватором.

Гидромониторы изготовляются стандартного типа (напор 5- 12 ат) - для разработки грунтов средней трудности и специального назначения- для разрушения плотных, связных грунтов (напор 15-25 ат и более). Гидромониторы бывают дальнего и ближнего боя и для производства кессонных работ.

Наибольшее распространение получили гидромониторы стандартного типа (рис. 185). Выпускают стационарные гидромониторы и передвижные на гусеничном и колесном ходу, на салазках и понтонах. Нижнее неподвижное колено 1 и верхнее подвижное колено 2 соединены плоским фланцевым шарниром 6, который позволяет вращать ствол с насадкой 4 в горизонтальной плоскости на 360°, а ствол и верхнее колено соединены шаровым шарниром 7, допускающим поворот ствола в вертикальной плоскости на 50-70°.

Небольшие гидромониторы обычно управляются рычагом-водилом 8, один конец которого закреплен неподвижно на стволе, а другой имеет противовес.
Для управления крупными и высоконапорными гидромониторами применяют дефлектор (рис. 185,6), благодаря которому ствол вращается силой реакции вытекающей струи воды. При отклонении дефлектора рукояткой 9 от оси ствола на небольшой угол сила ?2, составляющая реакции струи Р, вызывает вращение ствола гидромонитора в сторону наклона рукоятки 9. Составляющая P1 стремится сдвинуть гидромонитор назад, но уравновешивается сопротивлением смещению. Поворот дефлектора требует незначительного усилия.

Работа гидромонитором выполняется в следующей последовательности (кроме работ по удалению отвалов с берегов каналов). Гидромонитор устанавливают в забое для разрушения грунта струей воды «снизу вверх» (встречный забой) или «сверху вниз» (попутный забой). У источника воды располагается насосная станция, трубопровод 5 от которой присоединяется к нижнему колену гидромонитора. Гидромониторщик, направляя струю в необходимое место, постепенно вырабатывает забой. Для более эффективной работы вначале забой размывают в нижней части (подрезают). Тогда верхняя часть обрушается. Обрушенный и разрыхленный грунт смывается (транспортируется).

 

Рис. 185. Гидромонитор:
а - общий вид; б - дефлектор; 1 - неподвижное колено; 2 - подвижное колено;  3 - ствол;  4 - насадка;  5 - трубопровод;  6 - шарнир;   7 - шаровой шарнир;  8 - рычаг-водило;  9 - рукоятка.

После выработки забоя в пределах радиуса действия гидромонитор передвигается к стенке забоя на новую позицию. Наименьшее расстояние установки гидромонитора от стенки забоя / (по условиям техники безопасности) для гидромониторов дальнего боя определяют по зави­симости:


I= KB,                                               (249
)

где    В-высота забоя, м;
К-коэффициент обрушения; 1,2-для лесса и лессовидных пород; 0,6-0,8-для песков;
0,4-0,6-для суглинков; 1-для глин.
Гидромониторы ближнего боя (с дистанционным управлением) устанавливают вплотную к стенке забоя.

При смыве отвалов гидромонитор устанавливают на дамбе, на берме канала или в русле канала (плавучие). Всасывающую трубу насосной станции опускают в канал. После удаления отвала в пределах радиуса действия гидромонитор перемещается вдоль канала на следующую позицию.
Диаметр входного отверстия нижнего колена колеблется от 100 до 500 мм; диаметр отверстий насадок от 25 до 140 мм; длина ствола до 1250-2600 мм.
Диаметр d насадки подбирают по производительности насосной станции и необходимой скорости струи:

d =  ,м      

 где    П-производительность насосной станции, м3/сек;
м,- коэффициент скорости  (0,92-0,96);
v- скорость вылета струи из насадки, м/сек.
Скорость струи должна быть: при разработке песка -10-12 м/сек; супеси и рыхлого лесса-12-15; плотного лесса-15-20; суглинка легкого и среднего, супеси тяжелой, рыхлой глины-18-26; тяжелой глины -30-35; торфа-18-20 м/сек.
Удельный расход (количество воды, необходимое для размыва или транспортирования 1 м3грунта) при разработке песка 2-5 м3; супеси легкой и лесса-4-6; суглинка легкого и среднего-10-16; супеси тяжелой и глины рыхлой-6-10; глины тяжелой-14-18 м3.

Плоттер режущий широко используется во многих сферах деятельности.