Использование каналоочистителя РР-303 при очистке дна осушительных каналов

Использование каналоочистителя РР-303 при очистке дна осушительных каналов

В процессе эксплуатации осушительных каналов наблюдается нарушение их конструктивных параметров и поперечных сечений, что приводит к снижению пропускной способности всей системы. В связи с этим возникает необходимость применения специальных каналоочистителей типа РР-303. Процесс работы данного каналоочистителя заключается в использовании в рабочем оборудовании ковша, который перемещается по жестким направляющим вдоль канала. Однако, этот каналоочиститель очищает от наносов, растительности, песка, наносных грунтов, мусора только лишь дно и часть откосов, а большая часть откосов остается нетронутой, то есть каналоочиститель РР-303 не предназначен для очитки откосов каналов. В этой ситуации в процессе ухода за мелиоративными каналами и по очистке откосов можно применить цепные скребковые каналоочистители.

Обследование осушительных каналов, выполненное в разные периоды, показало, что большинство из них имеет в той или иной степени неправильный, а иногда и деформированный геометрический профиль. Это выражается в непрямолинейности откосов и берм. Зачастую возникают обвалы и размывы и т. п. Особенно выраженанепрямолинейность откосов по глубине. Более крутые участки наблюдаются ближе к бровке канала, а положе ко дну. Эта особенность связана с технологией строительства каналов одноковшовыми экскаваторами и естественной деформацией грунта.

Для своевременного предупреждения и устранения дефектов осушительных каналов надо знать их виды и причины. Основными из них являются: уменьшение глубины, искажение поперечного сечения и продольного профиля канала; разрушение неукрепленных откосов канала; размыв дна и откосов; заиление и засорение канала; зарастание дна, берм и откосов; разрушение берм и обрушение кавальеров. Наиболее часто встречающиеся повреждения (деформации) осушительных каналов в земляном русле: отложение в русле наносов, разрушение берм канала, зарастание русла и берм каналов.

При ремонте каналов грунт и наносы разрабатывают следующими способами: механическим (с помощью машин и механизмов), гидромеханическим и ручным (в тех случаях, когда использование машин невозможно). Для механизации работ используют универсальные экскаваторы цикличного действия (с механическим или гидравлическим приводом); специальные машины непрерывного действия (многоковшовые экскаваторы, шнекороторные каналоочистители, скребковые каналоочистители, косилки для скашивания растительности); средства гидромеханизации (плавучие земснаряды, водоструйные установки).

При капитальном ремонте крупных каналов и водоприемников глубиной более 2 м, при наличии камней и древесины целесообразно применять одноковшовые экскаваторы, а для открытой регулирующей сети и коллекторов глубиной до 1,7…2,0 м — специальные машины с рабочими органами непрерывного действия.

Основные наиболее трудоемкие операции — выемка наносов и грунта из русла и укладка их в отвал. При капитальном ремонте, когда обычно необходимы уширение и углубление существующих каналов, эту технологическую операцию часто выполняют одноковшовыми экскаваторами с рабочим оборудованием драглайн и обратная лопата.

Выбор тех или иных операций очистки зависит от вида ремонта. Проведение текущих (ежегодных) ремонтов требуют от очистных машин технологических качеств, позволяющих вести очистку только дна канала. Капитальный ремонт влечет за собой обработку всего сечения канала, то есть обоих откосов и дна. Естественно предположить, что машина, осуществляющая эти операции одновременно, то есть за один проход, дала бы наибольший эффект. Однако, конструкции машин удовлетворяющие этому требованию, весьма сложны, громоздки и малоудобны в эксплуатации. За один проход могут быть очищены каналы только самых малых сечений.

В неустойчивых грунтах и при наличии фильтрационного давления русла производят крепление осушительных каналов. В зависимости от применяемых материалов можно выделить пять основных видов креплений: биологические и биохимические (одерновка, залужение откосов, пригрузка растительным грунтом, дерново-травяные ковры и др.); древесно-хворостяные (плетневые стенки, фашины, жердевые и дощатые щиты, тюфяки и др.); каменные (каменная наброска, пригрузка из гравия, щебня, гравийно-песчаной смеси и др.); бетонные и железобетонные (плиты, упорные блоки, лотки разной конструкции из плотного и фильтрующего бетона и др.); полимерные и стекловолокнистые (фильтрующие ткани с пригрузочными карманами, пластмассовые ленты и др.). Бетонное и железобетонное крепления осушительных каналов пока не получили широкого распространения, из-за их высокой стоимости, хотя их устройство менее трудоемко и наиболее механизировано. В процессе эксплуатации русла каналов, имеющих крепления, могут заилиться вследствие отложения наносов, а также зарастать травянистой и кустарниковой растительностью. Это приводит к уменьшению площади поперечного сечения канала и снижению его пропускной способности. Со временем крепления каналов разрушаются и их необходимо восстанавливать. Ремонт каналов с укрепленным руслом аналогичен ремонту каналов в земляном русле, лишь дополнительно выполняют операции по ремонту креплений.

При проведении очистных работ необходимо не повредить конструкцию крепления и обеспечить сохранение дернового покрова на откосах канала. Это может быть достигнуто только при применении каналоочистителей с продольным по оси канала движением ковша.

Наиболее перспективной в этом случае, следует считать машину РР-303. Продольное движение ковша здесь достигается его установкой на жесткую направляющую балку. Направляющая балка подвешена на спаренной стреле, а ковш приводится в движение двумя гидроцилиндрами в сочетании с 4-кратными скоростными полиспастами. Этим достигается достаточно большой ход ковша, порядка 5… 6 м. В качестве базовой машины здесь использован трактор ДТ-75. Так же в качестве базовой машины может быть использовано оборудование одноковшового экскаватора.

Относительно низкая производительность, как у всякой машины цикличного действия, компенсируется высоким качеством очистки, которое заключается в строго прямолинейном движении ковша с регулируемой толщиной стружки и возможностью использования сменных, различных по ширине ковшей, а также способностью каналоочистителя черпать грунт из-под воды. Каналоочиститель РР-303 может работать в любых условиях, в том числе и на каналах, засоренных камнями, погребенной древесиной.

По показателям устойчивости каналоочиститель, агрегатированный с гусеничным трактором тягового класса 3,0 в болотном исполнении, способен очищать каналы глубиной до 3,5 м при коэффициенте заложения откосов равным 1,5.

Заслуживает внимания и вариант рабочего органа с продольным движением ковша, навешенный на оборудование одноковшового экскаватора. В эксплуатационных организациях, где имеется парк экскаваторов, подобное решение может оказаться выигрышным во всех отношениях, особенно при малых объемах работ, когда приобретение специальной машины приведет к дополнительным затратам.

Поскольку машина РР-303 относится к каналоочистителям с продольным движением ковша по жестким направляющим, то имеются ограничения по ширине ковша. Это связано с наименьшей шириной по дну большинства осушительных каналов. Для каналов проводящей сети эта величина может быть принята равной 400 мм. Каналы с большей шириной могут быть очищены за два или более проходов. Однако практика показала, что имеет смысл снабдить каналоочиститель сменным ковшом увеличенной ширины, например 600 мм. Таким образом, один параметр ковша оказывается заданным.

Проведенные исследования в лабораторных условиях показали, что остальные геометрические размеры ковша — его длина и высота должны быть увязаны с ходом ковша и толщиной стружки, которая, в свою очередь зависит от энергетических возможностей гидросистемы и устойчивости базового трактора. каналоочиститель ковш осушительный.

Главным параметром ковша является его вместимость, выраженная в кубических метрах. Поскольку каналоочиститель рассматриваемого типа снабжен консольной навеской рабочего органа, работающего на больших вылетах, то вопрос о вместимости ковша практически польностью зависит от устойчивости базовой машины, каковой выбран гусеничный трактор ДТ-75Б. Расчеты устойчивости выполнены, исходя из принятого коэффициента запаса устойчивости 1,4. Такой коэффициент соответствует Правилам Ростехнадзора РФ. В расчетах учтены не только влияние массы ковша с грунтом, но и изменения сил тяжести в результате конструктивных решений навесного оборудования и установки противовеса.

Анализ графических зависимостей вместимости ковша от его вылета показывает, что для данного базового шасси при достаточно больших вылетах, порядка 5,0…6,0 м можно ориентироваться на ковш вместимостью 0,25…0,3 м³, а при вылетах до 3-х м вместимость ковша может быть увеличена до 0,4…0,5 м³.

Второй главный параметр ковша — его ширина. Эта величина зависит, главным образом, от внешних факторов, а именно от принятых в зоне осушения размеров сечений каналов. Здесь следует определить нижнюю границу, таковой можно считать 400 мм. Такая величина может обеспечить очистку дна каналов за один или несколько проходов практически всей сети. Так же следует предусмотреть возможность применения сменных ковшей с увеличенной шириной, например 500 и 600 мм. Такое решение тоже будет способствовать повышению производительности при наличии соответствующих условий.

С другой стороны, процесс очистки дна каналов напрямую связан с реальными объемами наносов, что предопределяет работу ковша со стружками различной толщины. В связи с этим возникает весьма важный вопрос о выборе длины хода ковша обеспечивающего его полное заполнение.

В процессе эксплуатации каналоочистителя РР-303 наблюдаются и негативные моменты, устранению которых направлена дальнейшая исследовательская работа. Дело в том, что при очистке дна неукрепленных каналов, которые имеют некую овальную форму поперечного сечения после эксплуатации в течение нескольких лет, при резании ковшом наносов происходит подрезание нижней части откосов канала с обеих сторон ковша. И эти подрезанные части откосов в течение небольшого промежутка эксплуатации канала могут оказаться на дне, повторно заполняя его заилениями, а каналоочиститель РР-303 не предназначен для очистки откосов каналов. В этой ситуации для решения этой проблемы можно прибегнуть к применению скребкового каналоочистителя, который как раз таки предназначен для очистки откосов и частично дна каналов. Такое решение проблемы еще раз доказывает, что не существует универсальной машины для очистки каналов различных поперечных сечений. Только комплексным использованием разнообразных каналоочистителей можно эффективно проводить очистку каналов.