α/ Súng nước:
- Tính toán súng nước bao gồm lưu tốc miệng súng, tổn thất cột nước Qo, ∆h, N, n. - Lưu tốc miệng súng: vo =ϕ. 2g H. o (m/s)
- Lưu lượng ở miệng súng: Qo =α ω ϕ.. . . 2g H. o (m3/s) Trong đó : α : Hệ số co hẹp
ϕ : Hệ số lưu tốc
Ho : Cột nước áp lực tại miệng súng Với α = 1 ϕ = 0,945 thì vo= 4,17 Ho
Qo= 3,38.d2o Ho
Trong đó : Do đường kính miệng súng nước
- Tổn thất cột nước : + Thân súng : h1’ = k.Qo2 (m) + Miệng súng : h2’ = ξ . v
g o
2
2 (m) Trong đó : k : Hệ số tổn thất, Qo , lưu lượng của súng
ξ : Tổn thất cột nước ở miệng súng
- Đối với các loại đất khác nhau, lưu tốc xuất hiện của tia nước vo và cột nước áp lực Ho tra bảng sau :
www.vncold.vn
Đất cát 10 - 12
Đất hoàng thổ rời và đất cát tương đối nhẹ 12 - 15
Đất hoàng thổ rắn chắc 15 - 20
Đất sét pha cát và pha cát rắn vừa 20 - 25 Đất sét pha cát chắc chứa 50% đá cuội nhỏ 20 - 26 Đất sét pha cát rắn chắc chứa 50% cuôi sỏi 20 - 26 Đất sét pha cát rắn chắc chứa hơn 150% cuôi sỏi 25 - 28 Đất sét keo rắn chắc có thể chứa đá cuội to hay nhỏ 30 - 35 - Số lượng súng nước : no = C Q
Qo
.
Trong đó : C : Hệ số dự trữ súng nước bằng 2 khi dùng 2 chiếc thay nhau xói đào Q : Tổng lưu lượng nước dùng trong 1 giờ ( m3
/h ) Qo : Lưu lượng nước dùng cho 1 súng m3
/h Q v q T t ktg = . . . Q d g H o o o =3600 4 2 2 µ.π. . . Trong đó : v : Khối lượng công tác đất theo kế hoạch
q : Lượng hao nước đơn vị ( m3 nước/ m3 đất ) T : Thời kỳ thi công trong kế hoạch
t : Số giờ công tác mỗi ngày
ktg : Hệ số sử dụng thời gian 0,7 - 0,85 µ : Hệ số lưu lượng 0,90 - 0,96
Chú ý: Khi chọn súng nên cho súng có lưu lượng lớn và đường kính miệng phụt lớn - Năng suất của súng : phụ thuộc tính chất của đất và phương pháp đào đất
+ Khi đào từ trên xuống : N = Qo/q + Khi đào từ dưới lên : N = Qo/qcp
q q a H H h H q cp = bq. + − . CM Trong đó :
qbq: Lượng hao nước đơn vị mỗi đáy khối đào qCM: Lượng hao nước đơn vị khi xói trộn H , a: Độ cao khối đào, độ cao rãnh xói
Nhận xét: H lớn a nhỏ thì qcp nhỏ càng kinh tế: khi moi rãnh nên dùng lưu lượng nhỏ, cột nước cao là biện pháp để nâng cao năng suất súng bắn nước.
β/ Bơm nước:
- Chọn bơm nước tức là xác định lưu lượng bơm và cột nước cần bơm. - Tổng lưu lượng nước cần bơm đã tính ở trên
- Cột nước bơm toàn phần như sau
H = h1 + h2 + h3 + h4 + h5 + h6 + Ho Trong đó : h1 : độ cao hút nước
h2 : độ cao đẩy nước ( chênh lệch cao trình miệng súng và trục bơm ) h3 : tổng tổn thất dọc đường
h4 : tổng tổn thất cục bộ
h5 : tổn thất cột nước tại kpêpin h6 : tổn thất súng nước
Ho : cột nước áp lực ở miệng súng phụ thuộc loại đất và phương pháp đào + Căn cứ vào cột nước H và các loại đường đặc tính máy bơm chọn một loại máy bơm ta được Qb .