VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

Основное использование гидравлических молотов предполагает их применение в среде атмосферного воздуха (то есть на открытом воздухе) - с помощью гидромолотов разрушают железобетонные конструкции, здания, сооружения, вскрывают дорожное полотно, а также разрушают прочные природные материалы. Но в ряде случаев обычная землеройная техника не справляется с поставленной задачей: например, при прокладке трубопроводов приходится рыть траншеи по дну водоемов, где встречаются твердые скальные породы. Чаще всего в подобных случаях для их разрушения применяют взрывные технологии. Но иногда в силу различных причин (из соображений безопасности расположенных неподалеку зданий, по экологическим причинам чтобы сберечь природную флору и фауну на дне водоема) это запрещается. Помимо этого происходит сейсмическое воздействие на близлежащую территорию, что также негативно сказывается на окружающей среде. В таких случаях необходимо использование иного, альтернативного средства для разрушения скальных грунтов на дне водоема.  

Альтернативой применению взрывов для разрушения скальных грунтов на дне водоема может стать гидромолот. Просто погрузить гидромолот в воду и там выполнять работу по рыхлению грунта нельзя: гидромолот быстро выйдет из строя. Дело в том, что в любом гидромолоте между верхним торцом сменного инструмента и бойком есть камера, которая соединена с атмосферой. При работе молота объем камеры непрерывно меняется. При взводе бойка в камере образуется разрежение, и в нее поступает порция наружного воздуха, а при рабочем ходе бойка воздух в камере сжимается, и давление в ней повышается. Если гидромолот включить в работу, когда камера находится, ниже уровня воды, за короткое время она заполнится водой (а вода, как известно, не сжимается), и боек будет наносить удары по воде. Возникнут гидравлические удары, которые повредят уплотнения.

Чтобы избежать таких неприятных последствий, гидромолот должен быть подготовлен для работы под водой. К сапуну или вместо него следует присоединить дополнительный шланг для подачи в камеру сжатого воздуха между бойком и инструментом: давление в камере должно быть несколько выше, чем гидростатическое давление воды на той глубине, где работает гидромолот. На рис. 1 показана схема установки для рыхления грунта под водой. Экскаватор с гидравлическим молотом устанавливают на понтоне, положение которого на водной поверхности регулируют, используя для этого тросовые растяжки, закрепленные на берегах водоема. Подача сжатого воздуха от компрессора, находящегося также на понтоне, включается, когда гидромолот еще находится в надводном положении. Затем молот погружают в воду до упора в дно водоема, и начинается рыхление грунта.

Здесь машинист может столкнуться с проблемой отсутствия видимости подводной местности, то есть работать практически вслепую. Поэтому, во избежание повреждения молота и базовой машины, перед началом рыхления дна водоем обследуют водолазы, которые периодически контролируют результаты рыхления и корректируют работу машиниста экскаватора.

Для более глубокого погружения молота под воду, рукоять экскаватора может быть оборудована удлиняющей стрелой. А для контроля глубины погружения молота на стреле экскаватора можно нанести мерные метки.

После извлечения молота из воды рекомендуется продолжать подачу сжатого воздуха в течение 5 минут для того, чтобы окончательно продуть камеру воздухом между пикой (рабочим инструментом) и поршнем от влаги

Рисунок 1 – Схема установки для рыхления скального грунта под водой:

1 – понтон; 2 – компрессор; 3 – экскаватор; 4 – шланг для подачи сжатого воздуха; 5 – гидромолот

Гидромолоты южнокорейской фирмы Daemo (модели от DMB70 до DMB450) не требуют дополнительной модернизации для проведения работ под водой. Все компоненты (пальцы, втулки, уплотнения) гидромолота готовы к постоянному контакту с водной средой. Для работы на большой глубине в гидромолоте должно быть предусмотрено дополнительное уплотнение, препятствующее проникновению сжатого воздуха в гидравлическую систему молота. Такую доработку конструкции выполнить несложно. Компрессор для подачи сжатого воздуха к молоту должен иметь достаточную производительность, чтобы поддерживать в камере молота избыточное давление 0,15…0,2 МПа по сравнению с гидростатическим давлением воды на глубине погружения. Так, при глубине погружения 1 м давление воздуха необходимо поддерживать в пределах 0,16…0,21 МПа, а на глубине 10 м – соответственно 0,25…0,3 МПа. Вообще повышение давления в камере между инструментом и бойком несколько снижает энергию удара гидромолота, так как дополнительное сопротивление сжатого воздуха уменьшает предударную скорость бойка. А давление выше 0,5 МПа может повредить гидравлические уплотнения бойка, так как эти уплотнения могут воспринимать давление только со стороны гидросистемы молота.

В гидравлических молотах POQUTEC сапун, соединяющий камеру между пикой и поршнем с атмосферой, расположен в центральной части молота (корпуса). Это позволяет защитить шланг для подачи сжатого воздуха от случайных ударов о разрушаемую породу и иных повреждений в условиях отсутствия видимости. Данное техническое усовершенствование повышает функциональные характеристики гидромолота Poqutec в нестандартных условиях использования под водой. Так же вся серия гидромолотов POQUTEC от 300 кг и выше за счет высокого качества используемых материалов при изготовлении наиболее изнашиваемых частей (пальцы, втулки, уплотнители) не требует дополнительной модернизации для проведения работ под водой. Это является отличительной чертой гидромолотов Poqutec от большинства гидромолотов других производителей.

Для обеспечения возможности использования гидромолота для подводных работ, фирмы-изготовители принимают дополнительные меры по защите деталей молота от коррозии. Заводы использует высокопрочную 26 V сталь при изготовлении бойка, что предотвращает появление коррозии на детали. Помимо этого, заводы использует дополнительные уплотняющие резиновые кольца круглого сечения для герметизации камеры, в которую подается сжатый воздух.

Работа гидромолота под водой необходимый и незаменимый процесс. Важно соблюдать правила безопасной эксплуатации и своевременно проводить техническое обслуживание гидромолота. Это существенно позволит продлить срок службы, избежать поломок и раннего износа основных частей гидромолота.

Список литературы:

1. Интернет-ресурс http://fullref.ru/job_68ee9d05d661a90934fed530a50a543a.html

2. Интернет-ресурс http://www.os1.ru/article/build_equipment/2009_07_A_2010_08_04-15_41_32/

3. Интернет-ресурс http://ast54.ru/articles/rabota_gidromolota_pod_vodoy/

Код для цитирования: Скопировать