Застосування каменедробарок у водній інфраструктурі та зрошенні

Водна інфраструктура та кам'янодробарка — важливе, але недооцінене партнерство

Водна інфраструктура — дамби, водозливи, канали, трубопроводи та дренажні системи, які керують найважливішим ресурсом Австралії — споживає значну кількість щебеню та заповнювачів майже в кожному елементі свого будівництва та обслуговування. Фільтрувальні зони в земляних насипах дамб, заповнювач під бетонними каналами, захист від рип-рапу на гранях дамб та обвалищах канав, гравійні дренажні завіси навколо конструкцій водозливів та дренажний заповнювач для планування зрошувальних полів — все це вимагає специфічного, сортованого щебеню, який не можна замінити необробленим матеріалом, незалежно від його очевидної придатності. Точність специфікацій заповнювачів для водної інфраструктури не є бюрократичною формальністю: розподіл розмірів частинок фільтруючої зони в дамбах розраховується за правилами фільтрації Терцагі, щоб запобігти ерозії трубопроводів та внутрішній ерозії — режимам руйнування, що відповідають за більшість обвалів дамб, — і неправильне дотримання цих специфікацій має наслідки, які значно перевищують вартість самого будівельного проекту.

Для проектів водної інфраструктури у сільській та віддаленій місцевості, що описує більшість австралійських проектів будівництва дамб та іригаційних споруд, логістика постачання заповнювача відповідного класу з комерційних кар'єрів часто є найбільшим фактором витрат на будівництво після земляних робіт. тракторна кам'яна дробарка в Австралії Налаштований для виробництва заповнювачів для водної інфраструктури, забезпечує практичний шлях до виробництва фільтрувальних зон, заповнювачів для підстилки та рифленої щебеню на місці з місцевої гірської породи, що зменшує залежність від ланцюга поставок, знижує витрати на матеріали та надає будівельним бригадам прямий контроль над якістю продукції, якої вимагає критично важлива для безпеки водна інфраструктура.

Будівництво земляної греблі: фільтруючі зони, перехідні шари та рип-рап

Критична роль фільтрувальних зон у безпеці дамб

Земляні та кам'яні греблі — домінуючий тип гребель у сільській місцевості Австралії для зберігання сільськогосподарської води та невеликого зрошувального водопостачання — спираються на інженерні фільтруючі та перехідні зони для захисту матеріалу ядра насипу від внутрішньої ерозії. Ці зони, побудовані з певних діапазонів розмірів частинок щебеню або гравію, запобігають міграції дрібного матеріалу ядра в більш грубий кам'яний насип, зберігаючи при цьому достатню проникність для дренажу фільтраційної води. Керівні принципи ANCOLD (Австралійського національного комітету з великих гребель) та вимоги державного регулятора безпеки гребель визначають критерії проектування фільтрів, які безпосередньо перетворюються на вимоги до розподілу розмірів частинок фільтрувального заповнювача. Занадто груба фільтрувальна зона дозволяє дрібним частинкам ядра мігрувати через неї; занадто дрібна обмежує дренаж і створює позитивний поровий тиск у насипу — обидва механізми руйнування з потенційно катастрофічними наслідками для греблі та громади, що розташована нижче за течією. Правильне визначення специфікації фільтрувального заповнювача не є необов'язковим, і його правильне послідовне отримання по всьому об'єму фільтрувальної зони вимагає, щоб дробарка була налаштована та експлуатувалася таким чином, щоб підтримувати розподіл розмірів продукту в межах заданого діапазону допусків протягом усього виробничого циклу.

Rip-Rap для захисту стін греблі та насипу

Верхня частина земляної дамби — схил, що піддається впливу хвиль від водосховища — потребує кам'яного армування (рип-рапу) для запобігання поверхневій ерозії насипу насипу. Рип-рап для фермерських дамб зазвичай складається з кутової породи товщиною 150–400 мм, що укладається на глибину 300–600 мм на верхню частину насипу, з шаром підстилки товщиною 50–150 мм між рип-рапом та насипом насипу. Як рип-рап, так і його шар підстилки — це продукти, які дробарка каменю, сконфігурована з відповідними отворами грохотів, може виробляти з місцево доступної кар'єрної породи або матеріалу кар'єру. Видобуток на місці з породи, видобутої під час підготовки фундаменту дамби та опори — матеріалу, який в іншому випадку потребував би утилізації, — перетворює вимоги щодо управління відходами на пряме постачання захисної породи, необхідної для лицьової частини дамби. Такий двоцільовий підхід до земляних робіт є стандартною практикою для добре керованого будівництва невеликих дамб, а PSW-3200 компанії Watanabe, сконфігурований з отвором 150–200 мм для ріп-рапу та 50 мм для матеріалу підстилаючого шару, ефективно обробляє обидва сорти продукту з одного джерела твердих порід.

Будівництво зрошувальних каналів та облицювання щебенем

Зрошувальні канали — чи то земляні канали з кам'яним облицюванням, канали з бетонним облицюванням, чи трубопроводи — споживають заповнювачі на кількох етапах свого будівництва та життєвого циклу обслуговування. Захист земляних каналів використовує кутовий рифль 50–150 мм на бічних схилах, щоб запобігти ерозії, спричиненій швидкостями зрошувального потоку; канали з бетонним облицюванням потребують заповнювача товщиною 10–20 мм під бетонною плитою, щоб забезпечити рівне, стабільне утворення та дренажний шар; а під'їзні дороги, що проходять уздовж систем каналів, потребують заповнювача для підтримки експлуатаційного доступу, необхідного для поточного обслуговування та управління водопостачанням.

Для великої інфраструктури зрошувальних систем, якою управляють іригаційні корпорації — Murray Irrigation, Murrumbidgee Irrigation, SunWater та подібні організації — щорічні програми технічного обслуговування споживають десятки тисяч тонн заповнювача на рік для відновлення руслових шарів, обслуговування регуляторних споруд та обслуговування під'їзних доріг. Створення мобільної програми дроблення з використанням місцевої кар'єрної породи вздовж коридору каналу суттєво знижує вартість заповнювача для цих програм постійного технічного обслуговування порівняно з постачанням з комерційних кар'єрів — і надає іригаційній корпорації прямий контроль над якістю та доступністю заповнювача, усуваючи вразливість до перебоїв у постачанні, яку несуть відносини з комерційними кар'єрами, коли заповнювач терміново потрібен для екстреного обслуговування протягом пікового сезону зрошення.

Зберігання води на фермі: будівництво та захист дамби на території ферми

Греблі для зберігання води на фермах — мережа водозбірних систем на території власності, резервуарів для індичих гнізд та ярів, що забезпечують водою для худоби, зрошенням та резервом для посухи на сільськогосподарських угіддях Австралії — представляють найчисленнішу категорію будівництва гребель в Австралії за кількістю, хоча вони окремо мають невеликі розміри. Типова сільська місцевість може мати від 5 до 20 фермерських гребель місткістю від 1 до 100 мегалітрів, кожна з яких потребує робіт із захисту гірських порід під час будівництва та періодичного обслуговування після цього. Загальні обсяги на окрему фермерську гребель є невеликими — зазвичай 50–500 тонн шліфувального та фільтрувального матеріалу — але в сукупності по всьому портфоліо гребель власності загальна потреба в заповнювачі є значною, а віддалений доступ та невеликі окремі обсяги роблять логістику комерційних поставок заповнювачів дорогою та логістично складною.

Дроблення на території власності за допомогою сільськогосподарська дробарка гірських порід вирішує проблему постачання заповнювача для фермерських гребель за одну інвестицію. Гірську породу, видобуту під час підготовки фундаменту греблі, можна переробляти на матеріал фільтрувальної зони на самому місці будівництва греблі — без транспортування, без дозволів кар'єру та без залежності від зовнішніх поставок, що робить комерційні постачання заповнювача непрактичними для потреб екстрених робіт з обслуговування греблі, що виникають у щільному сільськогосподарському календарі. Власники фермерських господарств, які зробили ці інвестиції, постійно повідомляють, що цінність дробарки найбільш очевидна не у великих, запланованих проектах будівництва греблі, а у невеликих, термінових потребах у технічному обслуговуванні — шрам від хвильової ерозії на поверхні греблі перед дощем, потреба гравію для фільтраційного отвору, потреба в оновленні покриття водопою — які виникають без попередження та потребують негайного реагування, яке комерційні ланцюги постачання заповнювача не можуть забезпечити.

Будівництво водозливу та водовідвідної споруди

Водозливи та водовідвідні споруди — низьконапірні гідротехнічні споруди, які контролюють рівень води, перенаправляють потік у зрошувальні канали та підтримують мінімальний стік у регульованих річках — потребують захисту з кутових порід у своїх стримуючих басейнах та нижніх за течією фронтонах, де високошвидкісний потік в іншому випадку розмивав би русло русла та фундаменти споруд. Агрегат для розсіювання енергії у стримуючих басейнах водозливів повинен бути добре відсортованим, кутовим та достатньої маси, щоб протистояти зміщенню розрахунковим паводковим потоком — зазвичай це порода товщиною 150–600 мм для невеликих водозливів з висотою напору до 3 м, що визначається проектувальником з використанням критеріїв рухливості щита, пов'язаних зі швидкістю потоку та розміром частинок. Постачання цього захисного агрегату з подрібнення місцевого базальту або граніту на місці значно знижує вартість будівництва стримуючих басейнів порівняно з імпортним постачанням з кар'єрів, особливо для сільських водовідвідних споруд у річкових системах північно-західного Нового Південного Уельсу, південно-західного Квінсленду та пшеничного поясу Західної Австралії, де постачання комерційної породи є складним та дорогим.

Проєкти відновлення екологічного стоку, які передбачають будівництво низькорослих кам'яних пандусів та шорстких кам'яних жолобів на річках, раніше перекритих вертикальними водозливами, для відновлення проходу риби та екологічного зв'язку, являють собою зростаюче застосування дроблення на місці у водній інфраструктурі. Кам'яні пандуси вимагають точно відсортованого каменю різних класів розміру (фракції валунів, булажників та гравію в розроблених пропорціях) для створення гідравлічного профілю шорсткості, необхідного для проходу риби в різних потоках. Дробарка для каменю, сконфігурована зі змінними решітчастими решітками, дозволяє виготовляти породи різних класів розміру, необхідні для конструкції кам'яного пандуса, з однієї й тієї ж місцевої породи в межах річкового коридору, що зменшує вартість матеріалів та вплив транспортування типу будівництва, який за своєю суттю є екологічним за своєю суттю.

Системи підземного дренажу: фільтрувальні матеріали для дренажу сільськогосподарських угідь

Дренаж сільськогосподарських угідь — встановлення підземних трубчастих дренажних систем для видалення надлишкової вологи з ґрунту з перезволожених пасовищ — вимагає гравійного фільтрувального матеріалу, що оточує перфоровані дренажні труби, щоб запобігти потраплянню дрібних частинок ґрунту та їх блокуванню в систему труб. Стандартні специфікації гравію для дренажних фільтрів вимагають використання одноразового заповнювача розміром 5–20 мм з низьким вмістом дрібних частинок та достатньою проникністю — продукту, який кам'яна дробарка Ватанабе надійно виробляє з отвором сита 20 мм з відповідної місцевої породи. У зрошуваних садівничих районах басейну Мюррей-Дарлінг, долини Гоулберн та південно-західної частини Західної Австралії, де підземний дренаж встановлений на десятках тисяч гектарів садів, виноградників та городніх угідь, обсяг гравію для дренажних фільтрів, що потрібен щорічно, є значним, а надбавка до вартості комерційного фільтрувального гравію у віддалених районах зрошувальних районів робить дроблення на місці з доступного місцевого вапняку або граніту безпосередньо економічно ефективною альтернативою.

Для дренажу, встановленого в рамках програм управління засоленням — підземного дренажу, який перехоплює солоні ґрунтові води, перш ніж вони піднімуться в кореневу зону на зрошуваних землях — фільтрувальний матеріал для дренажу повинен бути хімічно інертним до помірно солоної води, з якою він контактує. Вапняковий фільтрувальний агрегат для дренажу хімічно стійкий у солоній дренажній воді та є кращим матеріалом у більшості дренажних установок для управління засоленням у зрошуваних районах Південної Африки та Заходу, де управління засоленням ґрунтових вод є основною проблемою управління земельними ресурсами. Дроблення вапняку на ділянці для дренажного агрегату для управління засоленням є одним із найпряміших застосувань технології дроблення сільськогосподарських порід для вирішення певної екологічної та виробничої проблеми, а економію коштів порівняно з комерційним постачанням агрегатів можна безпосередньо виміряти в підвищенні продуктивності зрошуваних сільськогосподарських культур, досягнутому завдяки покращенню дренажної продуктивності.

Розробка свердловини для підземних вод: гравійний насип

Будівництво водопровідних свердловин для сільськогосподарського, скотарського та сільського водопостачання вимагає використання гравійного заповнювача — спеціально відсортованого щебеню або промитого гравію, що розміщується в кільцевому просторі між обсадною колоною свердловини та стінкою свердловини — для підтримки водоносного горизонту, запобігання потраплянню дрібного піску в екран свердловини та максимізації притоку води на метр проникнення водоносного горизонту. Технічні характеристики гравійного заповнювача розраховуються на основі розподілу розмірів частинок цільового водоносного горизонту та зазвичай вимагають вузькозернистого заповнювача (наприклад, 3–6 мм, 5–10 мм або 6–12 мм залежно від розміру зерен водоносного горизонту), виготовленого з жорсткими допусками, що забезпечують стабільну проникність гравійного заповнювача по всій глибині свердловини.

Комерційний гравійний насип — спеціалізований продукт, що постачається невеликими обсягами на окремі будівельні майданчики свердловин — має значні додаткові витрати на перевезення у віддалених місцях, де розробка свердловин є найбільш поширеною. Для водоканалів, які керують програмами розробки великих родовищ свердловин (10–100+ свердловин для водопостачання міста або зрошувального району), дроблення на місці чистої породи, багатої на кремнезем, на відповідному дрібному ситі може призвести до отримання достатньої кількості гравійного насипу за ціною, що значно нижча за вартість комерційного гравійного насипу, з додатковою перевагою, що дозволяє точно узгодити вибір розміру частинок з даними про розмір зерен водоносного горизонту на конкретному місці з каротажу пласта свердловини, а не приймати найближчий стандартний комерційний сорт.

Пом'якшення наслідків повені та будівництво дамб

Інфраструктура для пом'якшення наслідків повеней — дамби, водопропускні канали та міські басейни для утримання зливових вод — вимагає подібних заповнювачів, як і земляні дамби, з точки зору проектування фільтрувальних зон, захисту від водозливних котлованів та матеріалів для водовідвідних конструкцій. Повені 2022 року в Новому Південному Уельсі та Квінсленді продемонстрували наслідки неадекватного проектування дамб та будівельних матеріалів для великої кількості сільських споруд для пом'якшення наслідків повеней, а подальші програми модернізації дамб, що фінансуються урядом, у цих штатах будують та відновлюють сотні кілометрів дамб з належним чином спроектованими фільтрувальними зонами та захистом від ґрунтових вод, створюючи значний сукупний попит вздовж річкових систем, які зазвичай віддалені від постачання з комерційних кар'єрів.

Програми відновлення берегів дамб, що фінансуються в рамках державних та федеральних програм відновлення після стихійних лих, зазвичай працюють в умовах жорстких бюджетних обмежень, де зниження витрат на матеріали є прямим множником довжини дамби, яку можна модернізувати в межах наявного фінансування. Мобільне дроблення в коридорах з місцевих джерел гравію річкових терас та сусідніх виходів гірських порід, які є поширеними в геології заплав більшості регульованих річкових систем, виробляє фільтрувальний та рифлений заповнювач за значно нижчою вартістю доставки, ніж постачання з комерційних кар'єрів, безпосередньо збільшуючи лінійні метри модернізації дамби, яких можна досягти на кожен долар державного фінансування. Серія PSW-3200 компанії Watanabe, налаштована для різних марок продукції зі змінними решітчастими решітками, була застосована в проектах відновлення дамб у регіональному масштабі Нового Південного Уельсу для виробництва фільтрувального та рифленого заповнювача з кар'єрних кар'єрів, із задокументованою економією коштів на проекті в розмірі 35–551 TP3 на заповнювач у цих проектах порівняно з постачанням з комерційних кар'єрів.

Контроль якості заповнювача для критично важливих для безпеки водних об'єктів інфраструктури

Заповнювач водної інфраструктури, зокрема матеріал фільтрувальної зони для дамб та насипів, класифікованих як значні згідно із законодавством штату про безпеку дамб, має зобов'язання щодо забезпечення якості, що перевищують ті, що стосуються стандартного будівельного заповнювача. Регулятори безпеки дамб у штатах Новий Південний Уельс (DPIE Dam Safety), Квінсленд (DRDMW Dam Safety), Вікторія (DEECA) та Західна Австралія (DWER) вимагають, щоб заповнювач фільтрувальної зони був спроектований, визначений, виготовлений та випробуваний відповідно до рекомендацій ANCOLD та звіту про проектування дамби, а записи про випробування матеріалів зберігалися протягом усього терміну експлуатації дамби. Це означає, що записи про конфігурацію дробарки, дані випробувань материнської породи, результати відбору проб виробництва та сертифікати ситового аналізу повинні зберігатися у форматі, придатному для включення до записів про проектування та будівництво дамби — документації, яка є частиною офіційної інженерної оцінки дамби згідно із державною системою безпеки дамб.

Компанія Watanabe надає шаблони документації щодо якості виробництва, спеціально розроблені для застосувань у водній інфраструктурі, включаючи записи про конфігурацію дробарок, документацію про калібрування отвору сита та формати журналів відбору проб виробництва, що відповідають вимогам звітності ANCOLD. Ця інфраструктура документації відрізняє програму дроблення на місці, яка просто виробляє правильний матеріал, від тієї, яка може наочно довести регулятору безпеки греблі або незалежному рецензенту, що правильний матеріал вироблявся послідовно по всьому об'єму зони фільтрації — відмінність, яка є критично важливою для дотримання вимог безпеки греблі та потенційно визначальною для кар'єри інженера-будівельника, відповідального за проектування та будівництво греблі.

Підтримка агрегатів водної інфраструктури Ватанабе

Компанія Watanabe Tractor Stone Crusher Co., Ltd, що спеціалізується на виробниках дробарок, пропонує спеціалізовані можливості для застосування агрегатів у водній інфраструктурі, які виходять за рамки стандартних відносин з виробниками дробарок. Технічна команда Watanabe розуміє, що агрегат фільтруючої зони для греблі категорії 1 згідно із законодавством про безпеку гребель Нового Південного Уельсу не є тим самим, що дорожня основа для контракту сільської ради, і що конфігурація дробарки, протокол відбору проб виробництва та вимоги до документації відповідно відрізняються. Watanabe налаштовує свої дробарки для водної інфраструктури з урахуванням допусків на розміри решітки грохота, необхідних для виробництва агрегатів фільтра, надає рекомендації щодо конфігурації на основі конкретних вимог до конструкції фільтра, зазначених у звіті про проект греблі, та постачає документацію щодо якості виробництва, яка відповідає нормативним вимогам безпеки греблі, як стандартний продукт, а не як додаткову плату за обслуговування.

Для керівників проектів водної інфраструктури, іригаційних корпорацій та власників сільськогосподарських дамб, які оцінюють мобільне дроблення для своїх потреб у постачанні заповнювачів, команда Watanabe у Конделл-Парку, штат Новий Південний Уельс, надає консультації з урахуванням потреб конкретного об'єкта, що охоплюють оцінку материнської породи, впровадження специфікацій проекту фільтра в налаштування дробарки та планування забезпечення якості. Зверніться до команди за адресою tractor-stone-crusher.com/contact-us/ або електронною поштою [email protected] з деталями вашого проекту та специфікацією конструкції фільтра для отримання рекомендацій щодо конфігурації та консультації щодо планування забезпечення якості.

Рекомендований продукт для застосування в водній інфраструктурі

Дробарка каменю Watanabe серії PSW-3200

Серія PSW-3200 – це рекомендована компанією Watanabe дробарка для водної інфраструктури, що вимагає стабільного продукту відповідного специфікаціям у критично важливих для безпеки зонах заповнювачів. Завдяки прецизійно виготовленим комплектам решіток з допуском на розміри ±1 мм, що є важливим для виробництва заповнювачів у фільтрувальній зоні в межах проектних специфікацій ANCOLD, PSW-3200 виробляє заповнювач тонкої фільтрації (0–5 мм), грубої фільтрації (5–40 мм), шару підстилки (50–150 мм) та шару підстилки з однієї машини шляхом заміни решіток. Потужний ротор обробляє весь спектр твердих магматичних та осадових порід, що використовуються для проектів дамб та іригаційної інфраструктури. Повний пакет документації щодо якості виробництва включено для відповідності нормативним вимогам безпеки дамб. Привід від ВОМ, вимоги до трактора – 130 к.с.+. Австралійські запчастини та підтримка від Condell Park NSW 2200.

Переглянути серію PSW-3200 →

Часті запитання — Дробарка каменю, Водна інфраструктура та зрошення