Способ намыва грунтового сооружения

 

Назначение: производство работ средствами гидромеханизации, преимущественно применяемой для намыва насыпей дорог и буровых оснований. Сущность изобретения: способ включает разработку грунта земснарядом в карьере, транспортирование гидросмеси по трубопроводу к сгустителю, подачу сгущенной гидросмеси по поворотной распределительной трубе в зону намыва и отвод воды от сгустителя в карьер. При подаче сгущенной гидросмеси в зону намыва изменяют расстояние от сгустителя до выпускного отверстия его распределительной трубы путем телескопического ее выдвижения или выполнения нескольких выпускных отверстий по ее длине. Гидросмесь дополнительно рассосредотачивают по площади, пропуская ее через рассекатель. Изменяя положение распределительной трубы и отстояние выпускного отверстия, формируют боковые откосы в виде обваловок, после чего заполняют гидросмесью промежуточную зону. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к технологии производства работ средствами гидромеханизации, преимущественно применяемой для намыва насыпей дорог и буровых оснований.

Известен способ намыва грунта земснарядами с подачей гидросмеси по трубопроводам в карты намыва с обвалованием, оборудованные водосливными устройствами [1] Этот способ требует существенных затрат на создание первичной обваловки, водосливной системы, применения специальной техники для попутного обвалования.

Известен способ грунтового сооружения свободным растеканием гидросмеси и формирования профиля сооружения без обвалования [2] Этот способ имеет недостатки, связанные с неизбежным перемывом грунта за пределы проектного профиля сооружения в 2-3 раза, что обусловлено низкой концентрацией гидросмеси, подаваемой земснарядом. Кроме того, для возведения намывных сооружений таким способом требуется отчуждение больших площадей земельных участков. При этом происходит загрязнение прилегающих участков почвы отработанной водой.

Известен способ намыва грунтового сооружения, включающий разработку грунта земснарядом в карьере, подачу водогрунтовой смеси по трубопроводу к сгустителю, сгущение водогрунтовой смеси в сгустителе с отводом отработанной воды из сгустителя в карьер, подачу сгущенной водогрунтовой смеси из сгустителя по поворотной распределительной трубе в зону замыва и перемещение сгустителя по зонам намыва [3] Недостатками указанного способа является большая трудоемкость работ, связанная с перемещением и перекладкой подвижного трубопровода в условиях свеженамытого грунта, и существенные потери напора в его шарнирных соединениях и дополнительных секциях. Кроме того, свободная подача гидросмеси в зону намыва без предварительного обвалования контура сооружения создает излишний перемыв грунта.

Целью изобретения является уменьшение объема перемыва грунта и снижение трудоемкости работ.

Это достигается за счет того, что изменяют удаленность подачи сгущенной водогрунтовой смеси от сгустителя в зону намыва путем регулирования расстояния от сгустителя до выпускного отверстия распределительной трубы, при этом в последней создают давление водогрунтовой смеси не менее 2·10⁴ Па и на выходе из распределительной трубы поток водогрунтовой смеси рассеивают посредством установленного на ней в зоне выпускного отверстия рассекателя потока для дополнительного рассредоточения упомянутой смеси в зоне намыва.

При этом сначала формируют боковой откос грунтового сооружения в виде обваловки путем установки распределительной трубы в крайнее боковое положение и последующего изменения угла ее поворота, а также расстояния от сгустителя до выпускного отверстия распределительной трубы, затем аналогично формируют другой откос, после чего водогрунтовую смесь подают в зону между сформированными в виде обваловок боковыми откосами.

Кроме того, расстояние от сгустителя до выпускного отверстия распределительной трубы изменяют путем последовательного открывания выпускных отверстий на распределительной трубе, выполненных вдоль нее.

Сущность способа поясняется чертежом, на котором на фиг.1 изображена расстановка оборудования в технологическом комплексе; на фиг. 2 схема сгустителя гидросмеси.

Землесосный снаряд 1, разрабатывая грунт в карьере 2, транспортирует исходную гидросмесь по плавучему 3 и затем наземному 4 трубопроводам в зону намыва сооружения. К наземному трубопроводу подключен передвижной напорный сгуститель гидросмеси 5, который позволяет сгущать исходную и выдавать сгущенную гидросмесь с концентрацией от 70 до 90% (по объему материала в рыхлом сложении) за счет изменения в нем давления, и подают ее по поворотной распределительной трубе 6 в зону намыва. Применяемая конструкция распределительной трубы позволяет изменять расстояние от сгустителя 5 до выпускного ее отверстия 7, т.е. позволяет менять положение выпуска потока сгущенной гидросмеси по длине трубы 6. Это может быть достигнуто за счет изготовления распределительной трубы из составных участков, которые телескопически перемещают. Также может быть установлено несколько перекрываемых выпускных отверстий вдоль трубы, которые последовательно открывают для подачи гидросмеси по мере удаления фронта намыва. Возможен вариант выполнения распределительной трубы с откидными секциями, установленными на шарнирах.

На каждом выпускном отверстии трубы 7 устанавливают рассекатель 8, через который пропускают поток гидросмеси. Рассекатель выполняется, например, в виде криволинейного лотка с переменным углом установки. Попадая на рассекатель, поток гидросмеси преобразуется в веерообразную структуру и рассредотачивается по площади. Для эффективного рассредоточения потока на рассекателе в трубе создают давление не менее 2·10⁴ Па или скорость транспортирования не менее 2,5 м/с.

При подаче исходной гидросмеси в сгуститель 5 распределительную трубу 6 устанавливают в крайнее боковое положение.Подавая сгущенную гидросмесь с предельной концентрацией 85-90% и последовательно изменяя расстояние от сгустителя до выпускного отверстия 7 и угол поворота трубы, формируют боковой откос сооружения в виде обваловки 9. Затем распределительную трубу 6 устанавливают в противоположное боковое положение и аналогично формируют другой боковой откос с такой же концентрацией. После этого, снизив концентрацию гидросмеси до 70-80% и последовательно изменяя угол поворота и положение выпускного отверстия,подают материал в зону намыва между сформированными в виде обваловок откосами.

Работа сгустителя с предельной концентрацией и использование операции по рассредоточению потока на рассекателе при выходе его из трубы, при формировании боковых откосов, обеспечивает быстрое поглощение свободной воды обваловками, при котором гидросмесь не растекается. Это обеспечивает формирование устойчивых боковых откосов и исключает перемыв грунта за пределы проектного профиля.

Работа сгустителя с пониженной концентрацией при подаче гидросмеси в зону между обваловками снижает затраты энергии на сгущение и повышает его производительность.

После намыва очередного участка сооружения сгуститель перемещают на новую позицию, наземный трубопровод наращивают стандартными секциями труб,например, с быстроразъемными соединениями. Отработанную воду из сгустителя 5 возвращают в карьер 2 либо по водоотводной канаве, либо по обратному трубопроводу 10, который прокалывают рядом с основным.

Предлагаемый способ намыва обеспечивает формирование устойчивых откосов узкопрофильных сооружений без перемыва грунта и снижает трудоемкость работ, позволяет уменьшить объемы добываемого в карьерах грунта, сократить сроки строительства сооружений и экологический ущерб природе.

При незначительных затратах на переоборудование сгустителей гидросмеси новая последовательность технологических операций может быть осуществлена в натурных условиях строительства намывных сооружений.

Формула изобретения

1. Способ намыва грунтового сооружения, включающий разработку грунта земснарядом в карьере, подачу водогрунтовой смеси по трубопроводу к сгустителю, сгущение водогрунтовой смеси в сгустителе с отводом отработанной воды из сгустителя в карьер, подачу сгущенной водогрунтовой смеси из сгустителя по поворотной распределительной трубе в зону намыва и перемещения сгустителя по зонам намыва, отличающийся тем, что изменяют удаленность подачи сгущенной водогрунтовой смеси от сгустителя в зону намыва путем регулирования расстояния от сгустителя до выпускного отверстия распределительной трубы, при этом в последней создают давление водогрунтовой смеси не менее 2 · 10⁴ Па и на выходе из распределительной трубы поток водогрунтовой смеси рассеивают посредством установленного на ней в зоне выпускного отверстия рассекателя потока для дополнительного рассредоточения упомянутой смеси в зоне намыва.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сначала формируют боковой откос грунтового сооружения в виде обваловки путем установки распределительной трубы в крайнее боковое положение и последующего изменения угла ее поворота, а также расстояние от сгустителя до выпускного отверстия распределительной трубы, затем аналогично формируют другой откос, после чего водогрунтовую смесь подают в зону между сформированными в виде обваловок боковыми откосами.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что расстояние от сгустителя до выпускного отверстия распределительной трубы изменяют путем последовательного открытия выпускных отверстий на распределительной трубе, выполненных вдоль нее.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2