Способ реконструкции канала и устройство для его осуществления

 

I. Способ реконструкции канала, включающий разработку и удаление грунта под острым углом на участках канала, примыкающих к его откосам, с помощью земснаряда , отличающийся тем, что, с целью улучшения гидравлических характеристик канала и упрощения технологии работ путем обеспечения возможности одновременной его очистки, первоначально земснарядом разрабатывают и удаляют груит на участках дна канала, расположенных иепосредственио вдоль его оси, затем с интервалом времени 1-2 сут разрабатывают и удаляют груит на участках канала, примыкающих к его отквсам, под углом, равным 30-60°, которое осуществляют в направлении сверху вниз QT верхией бровКи канала, причем разработку надводного забоя производят посредством принудительной подачи воды во всасывающий патрубок земснаряда, после чегб удаляют оставшиеся на участках днд канала гребни грунта с перекрытием 1/3-1/5 его ширины. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что принудительную подачу воды во всаi сывающий патрубок земснаряда осуществляют в объеме, не менее объема разработ (Л ки груита надводного забоя. 3.Устройство для осуществления способа по пп. 1 и 2, содержащее земснаряд со всасывающим патрубком в виде ковша и коллектором напорной воды с гидромониторными насадками, отличающееся тем, что ковш снабжен дополнительным напорным водоводом с гидромониторными соплами, направленными во всасывающий патрубок, ш to и установленным на нем вентилем расхода, связанным с клапаном регулирования подачи воды.

СООЭ СОВЕТСКИХ соцИАлистичниих

ИСПЮЛИН

09) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

C ! ф,3

ГосудА1 стВ НИ1 1Й номит т ссср по делАм иэОБР1=тений и отнРытий (21 ) 3508850/29-15 (22) 29.10.82 (46) 23.09.84. Бюл. № 35 (72) А. П. Телегин, Л. И. Бадаев, И. К. Дуденко, И. Il. Прохоров, Г. Х. Байрамов и А. А. Львов (7l ) Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им. А. М. Костякова (53) 624.132.345:628.8 (088.8) (56) I. Авторское свидетельство СССР № 829791, кл. Е 02 D 17/18, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР № 242055, кл. Е 02 F 3/78, 1968.

3. Патент Франции № 2400593, .кл. Е 02 В 9/04, 1979.

4. Авторское свидетельство СССР № 610933, кл. Е 02 F 3/90, 1976. (54) СПОСОБ РЕКОНСТРУКЦИИ КАНАЛА И УСТРО11СТВО ДЛЯ ЕГО ОСУШЕСТВЛЕНИЯ. (57) I. Способ реконструкции канала, включающий разработку и удаление грунта под острым углом на участках канала, примыкающих к его откосам, с помощью земснаряда, отличающийся тем, что, с целью улучшения гидравлических характеристик канала и упрощения технологии работ путем обеспечения воэможности одновременной его очистки, первоначально земснарядом разрабатывают и удаляют грунт на участках дна канала, расположенных непосредственно вдоль его оси, затем с интервалом времени 1-2 сут разрабатывают и удаляют грунт на участках канала, примыкающих к его откэсам, под углом, равным 30-60, которое осуществляют в направлении сверху вниз от верхней бровки канала, причем разработку надвбдного забоя производят посредством принудительной подачи воды во вса сывающий патрубок земснаряда, после чего удаляют оставшиеся на участках дна канала гребни грунта с перекрытием 1/3-1/5 его ширины.

2. Способ по п. l, отличающийся тем, что принудительную подачу воды во всасывающий патрубок земснаряда осушест- ) вляют в объеме, не менее объема разработки грунта надводного забоя.

3. Устройство для осуществления спосо- С ба по пп. 1 и 2, содержащее земснаряд со всасывающим патрубком в виде ковша и коллектором напорной воды с гидромонито- .рными насадками, отличающееся тем, что

1 ковш снабжен дополнительным напорным i водоводом с гидромониторными соплами, направленными во всасывающий патрубок, н установленным на нем вентилем расхода, связанным с клапаном регулирования подачи воды.

1 114724

Изобретение относится к земляным рабо. там иа водопроводящих каналах, выполненных средствами гидромеханизации для обеспечения подачи требуемого сельскохозяйственному производству количества оросительной воды, предназначено для разработки и удаления грунтов при реконструкции (расширении русла) и одновременной очистки от заиления действующих оросительных каналов и может быть использовано при строительстве каналов.

Известен способ реконструкции канала, включающий предварительную разработку экскаватором грунта, примыкающего к откосам, с последующей разработкой грунта, примыкающего к продольной оси канала земснарядом (I ):

При данном способе строительства надежно и качественно формируются откосы канала, однако при необходимости очередного расширения (реконструкции) ранее построенного канала такой способ неприменим, поскольку отвалы ранее намытого земснарядом грунта оказываются приближенными к бровке канала и затем не остается пространства для работы экскаваторов.

Кроме того, технология производств работ по указанному способу осложнена, так как разработка грунта земснарядом на дне канала не обеспечивает плавного примыкания к приоткосной выемке. предварительно устроенной экскаватором, и оставляет после себя неудаленные гребни грунта. Это также снижает гидравлические характеристики канала.

Известно также устройство для реконструкции канала, содержащее земснаряд со всасом и скребок с гидромониторными соплами. Преимущество этого устройства в том, что оно способно разрабатывать грунт надводного забоя (2).

Однако производство работ этим устройством осложнено тем, что неббходимо одновременно и синхронно управлять двумя рабочими органами: скребком и всасом земснаряда; практически реализовать это в подводном забое сложно,, поэтому данное устройство не может быть использовано для эффективной разработки грунта.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ реконструкции канала, включающий разработку и удаление грунта под острым углом на участках канала, примыкающих к его откосам, с помощью земснаряда (3).

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для реконструкции канала, содержащее земснаряд со всасывающим патрубком в виде ковша с гидромониторными соплами и напорным водопроводом (4).

Известное устройство неплохо производит разработку грунта в подводном забое, в том числе и примыкающего к откосам ка20

45 0 нала, однако ие способно разрабатывать грунт надводного забоя и поэтому для выполнения укаэанных работ привлекается дополнительная землеройная техника, что в целом усложняет технологию и удорожает работы.

Цель изобретения — .улучшение гидравлических характеристик реконструируемого канала и угрощенне технологии работ путем обеспечения возможности одновременной его очистки.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу реконструкции канала по всему поперечному профилю, включающему разработку и удаление грунта под острым углом на участках канала, примыкающих к его откосам, с использованием земснарядов, первоначально земснарядом разрабатывают и удаляют грунт на участках диа канала, расположенных непосредственно вдоль его оси, затем с интервалом времени

1-2 сут разрабатывают н удаляют грунт на участках канала, примыкающих к его откосам, под углом, равным 30-60, которое осуществляют в направлении сверху вниз от верхней бровки канала, причем разработку надводного забоя производят посредством принудительной подачи воды во всасывающий патрубок земснаряда. после чего удаляют оставшиеся на участках дна канала гребни грунта с перекрытие, !/3-!

/5 его ширины.

Кроме того, принудительную подачу воды во всасывающий патрубок земснаряда осуществляют в объеме не менее объема разработки грунта надводного забоя.

В устройстве для осуществления способа ковш снабжен дополнительным напорным водоводом с гндромониторными соплами, направленными во всасывающий патрубок, и установленным на нем вентилем расхода, связанным с клапаном регулирования подачи воды.

На фиг. 1 иэобра>кена реконструкция канала, согласно предлагаемому способу. общий вид; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — всасывающий патрубок земснаряда, общий вид; на фиг. 4 — то же, вид Б на фиг. 3; на фиг. 5 — напорный водовод с вентилем расхода.

Устройство для реконструкции канала содержит земснаряд 1, оборудованный любым рабочим органом 2, и земснаряд 3 оборудованный рабочим органом в виде всасывающего патрубка с ковшом 4, который с помощью гидроцилиндров 5 и троса 6 может поворачиваться вокруг шарниров 7 и 8 в обе стороны от диаметральной плоскости земснаряда. По бокам ковша 4 закреплены насадки 9, соединенные с коллектором 10. Ковш 4 дополнительно оборудован гидромониторными соплами !1, направленными во внутрь всасывающего па трубка, 1114724 и напорным водоводом 12, снабженным вентилем 13 расхода с клапаном 14 в виде полого водонепроницаемого бачка.

Пример. Способ реконструкции канала 15, где канал с шириной по дну 40 м реконструируется в канал с шириной по дну 60 м, с одновременным удалением наносов с толщиной слоя h = 0,7- 1,3 м, осуществляется предлагаемым устройством следующим образом.

Первоначально земснарядом I разр батывают и удаляют грунт на участках дна. канала !5, примыкающих к его продольной оси 16 (! участок работ). Затем с интервалом времени 1-2 сут разрабатывают и удаляют грунт на участках канала 15, примыкающих к его откосам !7 (II участок работ), в направлении сверху вниз от верхней бровки 18 канала. Причем рабочий орган земснаряда 3 циклично меняет свое положение относительно оси 16 канала. Угол с осью канала в начале цикла составляет 60, в процессе работы он уменьшается до 30 и затем снова возрастает до 60 . Принятие значений угла менее 30 приводит к увеличению крутизны траектории движения рабочего органа, что не способствует плавному сопряжению участков дна и откосов канала и, соответственно, значительно ухудшает гидродинамические характеристики канала.

При принятии значений угла свыше 60 снижается производительность земснаряда вви- рр ду черезмерного уполаживания траектории движения рабочего органа земснаряда.

Интервал времени между и II этапами работ принимают равным 1-2 сут. Менее сут не достаточно, чтобы переориентировать технику по 11 этапу работ, увеличение это- 35 го интервала более 2 сут приводит к самопроизвольному естественному обрушению откосов, что также ухудшает гидродинамические характеристики канала и осложняет дальнейшие работы по восстановлению проектного профиля канала.

Разработку надводного забоя 19 производят посредством автоматически регулируемой принудительной подачи воды во всасывающий патрубок ковша 4 земснаряда 3 в количестве, по объему равном объему 45 разрабатываемого грунта. Для земснаряда с производительностью 150 м /час по грунту объем принудительно подаваемой воды составляет 150 м /ч. При меньшем объеме воды затруднено транспортирование грунта по трубе земснаряда, а увеличение объема 5О принудительно подаваемой воды ухудшает технико-экономические показатели способа.

После проведения I этапа работ на участках дна канала !5 наибольшие гребни недобранного земснарядом грунта 20 остаются по кра ям этого участка на 1/3-1/5

5S его ширины, поэтому II этап работ оканчивается удалением этих гребней грунта, соответственно с перекрытием 1/3-1/5 ширины дна канала 15 (20-12 м).

На участках дна канала 15, примыкающих к его откосам 17, при разработке надводного забоя 19 во всасывающий патрубок земснаряда 3 принудительно через гидромониторные сопла Il подают воду в объеме, равном объему разрабатываемого грунта.

При соприкосновении с поверхностью воды клапан 14 от давления P воды перекроет напорный водовод 12, и гидромониторные сопла 11 прекратят работу.

Таким образом, при реконструкции канала предлагаемым способом обеспечивается упрощение технологии работ путем обеспечения возможности одновременной его очистки, а также повышение его водопропускной способности, так как достигается повышенное качество реконструкции канала, доведение его до проектного профиля со значительно меньшими неровностями, исключающее в том числе недоборы грунта в виде оставшихся гребней. Благодаря предлагаемому способу особенно эффективно и с высоким качеством производится разработка откосов 17 и формирование до проектных отметок, а также достигается более точное (лавное) сопряжение откосов 17 с дном канала.

Благодаря тому, что разработку надводного забоя 19 производят посредством принудительной подачи воды во всасывающий ковш 4 земснаряда 3, появилась возможность упростить технологию производства работ, а именно высвободить экскаваторы. которые раньше использовались для формирования откосов, и проводить одновременно очистку и реконструкцию канала.

Благодаря тому, что клапан 14 вентиля 13 расхода выполнен в виде полого водонепроницаемого бачка., достигнуто автоматическое управление подачей воды в ковш 4, что позволило, упростить управление вентилем

13 расхода и сэкономить воду и энергозатраты на привод водяного насоса.

Экономическая эффективность предлагаемого способа реконструкции канала в размере 11,3 тыс.руб получена путем снижения себестоимости работ до 405 руб. за

1000 м грунта, против 730 руб по сравнению с базовой технологией. Получен дополнитель нblй экономический эффект (120 руб./сут) от повышения водопропускной способности канала. По сравнению с базовой технологией высвобождено два экскаватора типа Э-652 и значительно упро.,гена технология работ, поскольку стало возможным одновременнс производить работы только одним типом механизма, а именно земснарядом.

Приведенные результаты расчета выполнены применительно к каналу шириной

1 I 14724

= до Гсулюл. ао дну 3040 м и длиной 5 км. Однако аналогичная проблема повышения гидравли-, ческих характе ристик возникла на реконструкции магистрального канала с шириной по дну 100-120 м и длиной 20 км. Соответственно для канала с такнмн параметра. ми экономическая эффективность предлагаемого способа будет значительно большая

1114724

%uz 7

1!14724

Реда к тор С. Г1ек а р ь

Заказ 6393/19

Составитель М. Моргунова

Техред И. Верес Корректор А. Зимокосов

Тираж fi43 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Моска а, Ж вЂ” 35. Ра у шс кая наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4