Способ разработки грунта при строительстве профильной выемки и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к разработке грунта при строительстве профильных выемок типа каналов и служит для повышения эффективности разработки грунта за счет увеличения дальности полета струи и регулирования обрушения грунта. После проведения подготовительных работ проводят подрезы по контуру выемки и на ее поверхности , соединяя их между собой с образованием блоков. Затем приступают к разработке грунта. Подруб грунта производят направленной вверх под острым углом к горизонтальной плоскости струей с одновременной подачей трех несмешивающихся потоков: вода с пульсирующим расходом - воздух - вода. Выполнено устройство из коаксиально расположенных водяного сопла, воздушного сопла и внешнего водяного сопла . Каждое сопло состоит из насадков и стволов с подводящими патрубками. Во внутреннем водяном сопле со стороны насадка установлены успокоитель и пульсатор . 2 с.п.ф-лы, 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю Е 21 С 45/00, Е 02 В 5/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4884637/03 (22) 20.11.90 (46) 15.04.93. Бюл, М 14 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им.А.Н.Костякова (72) А.А.Босюк, Н.К.Голубев, И.В,Лазарев.

Г.P.Áåðäûåâ и А,А.Хатамов (56) Авторское свидетельство СССР

М 68976, кл. Е 02 F 3/88, 1946. (54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ГРУНТА ПРИ

СТРОИТЕЛЬСТВЕ ПРОФИЛЬНОЙ ВЫЕМКИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к разработке грунта при строительстве профильных выемок типа каналов и служит для повышения эффективности разработки грунта за счет

Изобретение относится к способам разработки грунта при строительстве профильных выемок типа-каналов, открытых коллекторов, преимущественно в связных грунтах, с использованием средств гидромеханизации. .Цель изобретения — повышение эффективности разработки грунта за счет увеличения дальности полета струи и регулирования обрушения грунта разрабатываемой выемки.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

При осуществлении подрезов грунта на поверхности выемки и соединении их с подрезами по контуру выемки с образованием блоков происходит регулирование с фикса цией обрушения, в результате чего уменьшается время подруба подводного забоя и

»!Ы,„, 1809О66 А1 увеличения дальности полета струи и регулирования обрушения грунта. После проведения подготовительных работ проводят подрезы по контуру выемки и на ее поверхности, соединяя их между собой с образованием блоков. Затем приступают к разработке грунта. Подруб грунта производят направленной вверх под острым углом к горизонтальной плоскости струей с одновременной подачей трех несмешивающихся потоков: вода с пульсирующим расходомвоздух - вода. Выполнено устройство из коаксиально расположенных водяного сопла, воздушного сопла и внешнего водяного сопла, Каждое сопло состоит из насадков и стволов с подводящими патрубками. Во внутреннем водяном сопле со стороны насадка установлены успокоитель и пульсато р. 2 с. и, ф-л ы, 6 ил, опасность засыпки всасывающей трубы земснаряда обрушившимся грунтом, повышается качество производства работ при разработке профильной выемки.

Одновременная подача из гидравлического рыхлителя трех несмешивающихся потоков позволят получить поток, в котором рабочая водяная пульсирующая струя проходит в защитных воздушной и водяной "рубашках", Это вызвано тем, что при выходе из насадка в подводяном забое обычная водяная струя встречает сопротивление водной среды, что обуславливает падение ее

s скорости и быстрое распыление струи.

Воздушная и водяная "рубашки" не дают частицам рабочей водяной струи взаимодействовать с водной средой, сохраняя ее скорость и компактность. В результате это- . го повышается эффективность разработки

1809066 грунта за счет увеличения дальности полета струи и повышения давления рабочей части струи на грунт. Пульсация водяной рабочей части струи повышает ее размывающую способность за счет динамического воздействия на размывающий грунт, После обрушения грунта подачу воздуха к гидравлическому рыхлителю прекращают, т.к, обрушившийся грунт имеет нарушенну|о структуру, легко разрабатывается водяной струей и нет смысла затрачивать энергию на работу компрессора, подающего сжатый воздух. Это позволяет уменьшить затраты энергии на разработку грунта при строительстве профильной выемки.

Подруб грунта направленный вверх под острым углом к горизонтальной плоскости струей также позволяет интенсифицировать процесс размыва и обрушения грунта за счет образования в верхней части подруба воздушного "мешка", в котором струя затрачивает меньше энергии на преодоление сопротивления, чем в водной среде, т.к, благодаря присутствию в струйном потоке воздушного компонента в каждом его сечении имеется направленная вверх вертикальная составляющая скорости, что приводит к интенсивному взвешиванию разрабатываемого грунта.

Длина подруба согласуется с расстояниями между поперечными подрезами на поверхности выемки. высотой подводного и надводного забоев, физико-механическими свойствами грунта и определяется расчетом иэ условия устойчивости блоков грунта, На фиг. 1 изображена схема устройства для осуществления предлагаемого способа и сечения А-А и Б-Б на фиг,1; на фиг.2— технологическая схема (план) разработки выемки канала; на фиг,3 и фиг .4 — разрезы

А-А и Б-Б на фиг.2; на фиг.5 — схема образования подруба в грунте предлагаемым устройством; на фиг.6 — разрез В-В на фиг.5.

Предлагаемое устройство включает в себя, водяное и воздушные сопла, состоящие соответственно из стволов 1 и 2 с подводящими патрубками 3 и 4 и насадков 5 и 6.

Водяное и воздушные сопла установлены коаксиально внутри дополнительного, внешнего водяного сопла, которое состоит также из ствола 7 с подводящим патрубком

8 и насадка 9. Во внутреннем водяном сопле со стороны насадка 5 последовательно установлены успокоитель 10, выполненный например, в виде решетки и пульсатор 11, имеющий вид, например, вертушки.

Пример. Способ разработки грунта с помощью устройства может быть осуществлен следующим образом.

Разработку профильной выемки начинают с и роведения подготовительных работ и устройства продольных дамб обвалования

12 и отвалов 13. Затем производят, например экскаватором 14, подрезы по контуру выемки 15 и на ее поверхности 16, соединяя

10 их между собой с образованием блоков 17.

После этого приступают к разработке грунта земснарядом 18, сборудованным гидравлическим рыхлителем 19, При разработке грунта земснарядом 18

"5 подруб подводного забоя 20 производят направленной вверх под острым углом ct к горизонтальной плоскости струей 21 с одновременной подачей трех несмешивающихся потоков — вода с пульсирующим рас20 ходом 22 — воздух 23 — вода 24, Устройство при этом работает следующим образом. Во-. да из подводящего патрубка 3 попадает в ствол 1, проходит через пульсатор 11, попадает в успокоитель 10 и выходит из успокоителя, а затем из насадка 5 с затуханием поперечного вращения и пульсирующим расходом. Одновременно из насадков 6 и 9 выходят соответственно воздух 23 и вода 24, которые создают защитную "рубашку" для

30 рабочей, водяной струи. После обрушения блока 17 подачу воздуха к гидравлическому рыхлителю 19 прекращают, т.к. обрушенный грунт 25 имеет нарушенную структуру и легко разрабатывается водяной струей, и

35 осуществляют всасывание земснарядом 18 и обрушенного грунта 25 с транспортированием его по пульпопроводу 26 в отвал l3.

Использование предлагаемого способа и устройства позволит существенным обра40 зом повысить эффективность разработки грунта за счет увеличения дальности полета сточи, При этом себестоимость разработки

1 м грунта снижается на 15 — 20, з

Формула изобретения

45 1. Способ разработки грунта при строительстве профильной выемки, включающий предварительные подрезы грунта по контуру выемки, разработку выемки земснарядом с гидравлическим рыхлителем путем подруба подводного забоя водяной струей и всасывания обрушенного грунта с последующим транспортированием его в виде пульпы к месту укладки, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения зффектив55 ности разработки грунта за счет увеличения дальности полета струи и регулирования обрушения грунта разрабатываемой выемки, одновременно с подрезами грунта по контуру выемки производят подрез грунта на поверхности выемки и соединяют их с

1809066 образованием блоков, а подруб грунта производят направленной вверх под острым углом к горизонтальной плоскости струей с одновременной подачей трех несмешивающихся потоков — вода с пульсирующим 5 расходом — воздух-вода, причем при всасывании обрушенного грунта подачу воздуха к гидравлическому рыхлителю прекращают.

2. Устройство для разработки грунта при строительстве профильной выемки, 10 включающее установленные коаксиально водяное и воздушное сопла, состоящие из стволов с подводящими патрубкэми и насадками, отличающееся тем,что водяное и воздушное сопла размещены внутри внеш него водя ного сопла, вы полненного из ствола с патрубками и насадком, причем внутреннее водяное сопло имеетуспокоитель и пульсатор, последовательно установленные со стороны насадка, ИАй

26

1

1809066

ЧОКАИ

1809066 аE

Составитель Н.Голубев

Техред М, Моргентал Корректор А.Мотыль

Редактор

Заказ 1268 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101