Способы разработки подводных траншей

Размеры подводных и береговых траншей зависят от диаметра, числа и глубины заложения прокладываемых трубопроводов, а также крутизны ее откосов. Глубину заложения верхней образующей подводных трубопроводов до дна водоема можно принимать равной 0,5 м для несудоходных и 1 м для судоходных рек. Поскольку при разработке подводных траншей их час­то заносит донными наносами, их устраивают глубиной на 0,1 - 0,4 м боль­ше проектной (с багермейстерским запасом).

Ширину подводной траншеи и береговых участков траншеи понизу определяют по формуле

B_тр = Dn + a(n -l) + 2b (6.13)

где D — наружный диаметр изолированного, футерованного и балластиро­ванного трубопроводов, м; n - число их, укладываемых в одну траншею; а - расстояние между трубами в свету; b - то же между трубами и подошвой откоса.

Крутизна откосов подводных траншей и их береговых участков опре­деляется углом естественного откоса разрабатываемого грунта и их глуби­ной.

Береговые траншеи разрабатывают с берега экскаваторами, оборудо­ванными обратной лопатой или драглайном. Непосредственно перед нача­лом разработки подводных траншей выполняют следующие подготовитель­ные операции. С помощью эхолота измеряют глубины и по ним составляют фактический профиль дна, который сравнивают с проектным. Если расхож­дения существенны, то об этом ставят в известность проектную организа­цию для внесения в проект соответствующих изменений. В створе перехо­да на ширине 10 м выполняют водолазные работы (рис. 6.42, а) для выявле­ния затонувших предметов, которые могут помешать работе земснаряда или протаскиванию трубопровода.

Подводные траншеи разрабатывают канатно-скреперными установ­ками, гидромониторами, грунтососами, экскаваторами и земснарядами.

Рис. 6.42 – Способы устройства подводной траншеи для прокладки дюкера

а – проведение водолазных работ в створе дюкера, б – канатно-скреперная установка, в – разработка подводной траншеи гидромонитором, г – то же, с предварительным рыхлением грунта; 1 - водолазный бот, 2 - буйки, 3, 4 - границы и полоса обследования дна, 5 - ось полосы, 6 - ходовой трос, 7 - направляющие тросы, 8 - плавучая площадка, 9 - гидромониторная установка, 10 - напорный шланг, 11 - скреперная лебедка на тракторе, 12 - рабочий трос, 13 - скреперный ковш, 14 - холостой трос, 15 - хвостовая опора, 16 - якорь, 17 - компрессор, 18 - кран-укосина, 19 - грунтосос, 20 - подводная траншея

Ка­натно-скреперными установками (рис. 6.42, б), состоящими из скреперного ковша, головной и хвостовой опор с блоками, комплекта канатов и скрепер­ной лебедки, разрабатывают траншеи длиной до 150 м практически во всех грунтах, включая разрыхленную скальную породу. Ширина траншеи при этом колеблется от 1 до 1,75 м. Для перемещения скреперного ковша в под­водной траншее используют лебедки. Применяются канатно-скреперные установки одно- и двухстороннего действия (оба хода - рабо­чие), а также саморазгружающиеся скреперные ковши с открывающимся днищем, что ускоряет их опорожнение от грунта. Толщина срезаемого слоя до 20 см. При разработке траншеи подводными гидромониторами (рис. 6.42, в) отпадает необходимость подъема и транспортирования грунта. Этим спосо­бом устраивают подводные траншеи шириной по дну до 5 м и глубиной до 1 м. Подводные траншеи разрабатывают также с одновременным рыхлени­ем грунта струей гидромонитора (рис. 6.42, г).

Экскаватором, установленным на барже или понтоне, разрабатывают подводные траншеи при глубине водотоков не более 2 - 3 м и ширине до 200 м. При глубине водоемов до 1 - 1,5 м, и ширине до 100 м подводные траншеи разрабатывают экскаваторами со специальных земляных дамб, от­сыпаемых от обоих берегов. По середине водотока оставляют разрыв для пропуска воды. Траншеи в этих местах разрабатывают с помощью канатно-скреперной установки или земснарядами.

Земснарядами подводные траншеи разрабатывают при глубине водо­емов более 2 м и ширине более 200 м. В настоящее время для разработки траншей используют земснаряды, способные вести работы на глубине до 40 м при их производительности 200 - 2000 м³/ч.

Подводные траншеи могут разрабатываться одним или двумя земснарядами. Если одним, то траншею разрабатывают от одного берега к другому, обеспечивая беспрепятственный проход судов. При использовании двух земснарядов их устанавливают в русле рек так, чтобы между ними был проход для судов (минимум 80 м), и разрабатывают подводные траншеи, двигаясь к берегам. Затем одним из них разрабатывают оставшийся участок тран­шеи.

Разработка подводных траншей в скальных грунтах часто ведет­ся с помощью взрывов накладными или шпуровыми зарядами, причем работы выполняются в два этапа: дробление скалы и уборка скального грун­та. Но взрывы под водой приводят к гибели рыбы, поэтому разработку скальных грунтов чаще выполняют с помощью специальных скалодробильных снарядов, представляющих собой судно с колодцем (шах­той), в котором в направляющей обойме размещается долото массой до 20 т, с помощью которого дробят скалу.