Способ разработки тонких слоевгрунта под водой и устройство дляосуществления способа

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е yggg4g

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, сеид-ву— (22) Заявлено 1904.78 (21) 2620272/29-03 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 23,01.81. Бюллетень Hi 3

Дата опубликования описания 23.01.81 (51)м. Кл.з

Е 02 F 3/90

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 6 21 . 87 9. .45(088.8) (72) Авторы изобретения

Н. А. Доронькин, В. А. Жученко, Б. Т. Прутян и Б. H. Сущенко (71) Заявитель (54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ТОНКИХ СЛОЕВ ГРУНТА ПОД ВОДОЙ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ СПОСОБА

Предлагаемое изобретение относится к гидротехническим работам и может быть использовано при производстве дноуглубительных работ с помощью эемлесосных снарядов.

В настоящее время при производстве дноуглубительных работ. широко применяются землесосные снаряды с фрезерным раэрыхлителем.

Известен способ разработки грунта землесосным снарядом с фрезерным разрыхлителем, заключающийся в том, что грунт вначале разрыхляется на глубину снимаемого слоя полосами I, II, lll и т.д. шириной в, равной подаче фрезы вперед, толщиной, равной заданному слою, и расположенными вплотную одна к другой. Затем грунт в смеси с водой (в виде пульпы) всасывается и направляется по трубам к месту складирования. Он применяется повсеместно и обеспечивает выполнение технической производительности при толщинах одновременно снимаемого слоя грунта, равных или больше диаметра фрезы (1).

Однако при разработке тонких слоев грунта (снимаемый слой меньше диаметра фрезы) известным способом производительность землесосного снаряда с фрезерным разрыхлителем снижается, так как при ограниченных ширинах .полос, скорости папильонирования и малой толщине снимаемого слоя (проектный слой плюс нормируемое переуглубление) объем грунта в разрабатываемой полосе (ленте) недостаточен для обеспечения технической производительности.

Кроме того, при разработке тонких слоев грунта известным способом наблюдается "выкатывание" фрезы на поверхность грунта. Это явление приводит к недобору грунта и создает

15 для землесосного снаряда аварийную обстановку.

Известен способ и устройство для разработки грунта плавучим землесо20 сом с режущим приспособлением, включающий рыхление и извлечение грунта с образованием ровной поверхности дна 2).

Однако это изобретение обеспечи25 вает формирование откоса забоя при послойной разработке очень больших толщин грунта и не решает задачи повышения производительности землесосных снарядов при разработке тон30 ких слоев грунта.

798248 но с извлечением грунта размывание гребней и планирование дна напорными гидравлическими струями, направленными вперед по бокам фреэы. расположение сопел, формирующих планирующие струи, подобрано в результате лабораторных исследований.

Планирующие сопла 1 располагаются сзади фрезы 2 на расстоянии m, равном 1-1,5 ее длины от кольца, и ниже

© ее оси на расстоянии и, равном О,б0,9 ее диаметра ОФ.В вертикальной плоскости планирующие:струи направлены под углом с(, = 5 -20О к оси фрезы.

Диаметр планирующих сопел 1 при>5 нимается иэ расчета 16-22 смэ площади сечения сопел каждой стороны на

1000 м /ч технической производительности эемлесосного снаряда. Устройство включает сопла 1 и определяюg© щую фрезу 2.

Устройство для осуществления способа работает следующим образом. От насоса, установленного на земснаряде, вода под давлением поступает к коллектору и из него в сопла.

Струя, выходящая из сопла 1, опережающего фреэу 2, насыщает слой грунта водой и взрыхляет его. Таким образом, фреэа 2 работает в уже взрыхленном грунте и поэтому вероятность ее "выкатывания" и нагрузка иа нее значительно уменьшается.

Струя, выходящая из сопла, иду4цего вслед.эа фреэой окончательно размывает гребень, заполняет переЭэ Углубление в полосе,планирует грунт, подгоняет часть грунта к всасываю щему отверстию и создает гидравлический экран, препятствующий подсосу чистой воды (что улучшает услоgg вия всасывания).

Цель изобретения — повышение производительности процесса и уменьшение неровностей дна забоя.

Поставленная цель достигается тем, что грунт разрыхляют и извлекают цолосами, глубина которйх в 1,5-2 раза больше толщины заданного снимаемого слоя грунта, при этом неудалеиные гребни грунта смывают напорными гид« равлическими струями, кроме того расстояния между полосами и величину переуглубления полос выбирают так, чтобы объем гребней до заданной отметки был равен объему переуглубленной части полос.

Гидромониторные сопла расположены сзади фрезы на расстоянии 1-1,5 ее длины и симметрично оси фрезы на расстоянии от указанной оси О,б-0,9 ее диаметра и установлены к оси фрезы под углом 5-20

На фиг. 1 изображена схема расположения полос в плане; на фиг. 2— схематическое поперечное сечение полос с фрезой и указанием направления планирующих струй; на фиг. 3 — предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 4 — направление планирующих струй.

Предлагаемый способ осуществляется последовательным выполнением следующих технологических операций: опережающее фрезу нд:ыщение грунта водой с одновременным рыхлением его фрезой на указанную выше толщину слоя и ширину полосы, всасывание грунта в смеси с водой при боковом перемещении фрезы; одновременное рыхление грунта фрезой в размывке, заполнение переуглубления и планирование грунта не разрыхленных фреэой гребней напорными струями устройства; перемещение фреэы вперед на величину В = Ь + 1 для перехода на следующую полосу.

Суммарная ширина одновременно разрабатываемой полосы В и заглубление фрезы Н связаны между собой следую- щей зависимостью: площадь поперечного сечения переуглубленной части траншеи fg, считая от нижней отметки снимаемого слоя грунта, должна быть равна 0Ä9-1,0 площади неразрыхленного фрезой гребня 1, возвышающегося над той же отметкой.

Формула изобретения

Эти параметры определяются особенностями землесосного снаряда, геометрической формой фрезы, устанавливаются в каждом конкретном случае пробной разработкой проектного слоя грунта и изменяются в зависимости от плотности грунта, проектной толщины снимаемого слоя и глубины воды (угла наклона рамы рабочего устройства к горизонту грунта).

Для получения необходимой чистоты выработки настоящее изобретение предусматривает импользование одновремен1. Способ разработки тонких слоев грунта под водой, включающий рыхление и извлечение грунта с образованием ровнбй поверхности дна, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности процес® са и уменьшения неровностей дна забоя, грунт разрыхляют и извлекают полосами, глубина которых в 1,5-2 раза больше толщины заданного снимаемого слоя грунта, при этом неудален$$ ные гребни грунта смывают напорными гидравлическими струями.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что расстояние между полосами и величину переуглубления

ВО полос выбирают так, чтобы объем гребней до заданной отметки был равен объему переуглубленной части полос»

3. Устройство для осуществления

43 способа по пп.1 и 2, включающее

798248 фрезерный разрыхляющий орган с гидромониторными соплами, о т л и ч а ющ е е с я тем, что гидромониторные сопла расположены сзади фрезы на расстоянии 1-1,5 ее длины и симметрично оси фрезы на расстоянии от указанной оси 0,6-0,9 ее диаметра и установлены к оси фрезы под углом 5-20, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шкундин Б. М. Землесосные снаряды. N. "Энергия", 1973, с.164"165.

2. Патент Японии М 47»29260, кл. 88 F 114, 1972.

798248

Составитель Г. Мареев

Техред Н.Бабурка Корректор C. Цомак

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор A. Судын

Закс:э 9967/35 Тираж 701 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5