СПОСОБ УКЛАДКИ ГЛУБОКОГО ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ДРЕНАЖА Российский патент 1994 года по МПК E02F5/10 

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при устройстве горизонтального дренажа глубокого заложения в неустойчивых грунтах.

Известен способ укладки горизонтального дренажа, включающий отрывку траншеи в грунте и укладку на дно траншеи трубчатого дренажа с последующей засыпкой траншеи грунтом.

Недостатком известного способа является невозможность укладки глубокого дренажа в неустойчивых грунтах из-за обрушения стенок траншеи.

Из известных технических решений наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ укладки глубокого горизонтального дренажа, включающий отрывку в направлении от дренажного водоприемника под защитой проходческого раствора траншеи, укладку с поверхности земли на дно траншеи дренажной трубы и сыпучего фильтра через полость трубоукладчика при его поступательном перемещении в траншее по мере ее отрывки и обратную засыпку траншеи грунтом.

Однако известный способ предусматривает применение в качестве проходческого раствора глинистого раствора, который кольматирует поры сыпучего фильтра и водоприемные отверстия дренажной трубы, что существенно снижает качество дренажа. С применением этого способа использование воды в качестве проходческого раствора невозможно, поскольку он предусматривает раздельное выполнение технологических операций, что увеличивает протяженность фронта работ и повышает вероятность обвалов стенок траншеи. При обвалах способ не позволяет их устранить и обеспечить сохранность уложенного участка дрены. Сложность оборудования для реализации данного способа и невысокая его надежность, а также необходимость применения глинистого раствора существенно увеличивают стоимость дренажа.

Целью изобретения является повышение качества и снижение стоимости дренажа.

Это достигается тем, что отрывку траншеи и укладку дренажной трубы выполняют циклично в чередующемся порядке челюстями грейфера, причем на цикле отрывки траншеи ее отрывают длиной, равной ширине раскрытия челюстей грейфера, перемещают на это расстояние трубоукладчик с захватом его верхней части челюстями грейфера, при этом обеспечивают понижение уровня грунтовых вод в зоне отрываемого участка траншеи подключением к дренажному водоприемнику устьевой части укладываемого дренажа, откачку воды из водоприемника ведут за пределы зоны отрываемой траншеи с частичной подачей откачиваемой воды в траншею в момент ее отрывки в качестве проходческого раствора, а в момент перемещения трубоукладчика одновременно с дренажной трубой и фильтром в траншею подают грунт обратной засыпки, обеспечивая вытеснение воды из траншеи и давление грунта на заднюю стенку трубоукладчика.

Перемещение трубоукладчика в траншее осуществляют возвратно-поступательными колебаниями челюстей грейфера в вертикальном направлении.

На фиг. 1 показана схема укладки глубокого горизонтального дренажа в момент отрывки траншеи; на фиг. 2 - то же, в момент укладки дренажной трубы, фильтра и грунта обратной засыпки траншеи.

Способ реализуется с помощью оборудования, включающего землеройный рабочий орган 1 с челюстями 2, трубоукладчик 3, насос 4 с трубопроводами 5, 6 и 7.

Трубоукладчик 3 состоит из направляющей трубы 8, бункера 9, тележки 10 с полозами 11 и 12. Полоз 12 выполнен с вертикальными отверстиями, в которых с помощью фиксаторов 13 смонтирована вилка 14 с поводком 15.

Конкретный пример осуществления способа укладки глубокого горизонтального дренажа.

Для строительства дренажа глубиной, например, 8 м заготавливают дренажные трубы 16 наружным диаметром, например, 150 мм и сыпучий фильтр 17, например песок.

В устье сооружаемой дрены устраивают дренажный водоприемник 18, например колодец. Планируют трассу прокладки дренажа под заданный уклон. Настраивают трубоукладчик 3 на заданную глубину укладки дренажа. Для этого тележку 10 перемещают вдоль трубы 8 и фиксируют необходимое положение тележки относительно трубы (детали крепления тележки к трубе на чертежах не показаны).

В полость дренажного водоприемника 18 опускают трубопровод 5 и с помощью насоса 4 откачивают воду из дренажного водоприемника через трубопровод 6 за пределы строительной площадки. В результате откачки воды из дренажного водоприемника 18 уровень 19 воды понижается, понижается также уровень 20 грунтовых вод вблизи дренажного водоприемника 18, который до включения в работу насоса 4 занимали положение уровня 21.

С помощью рабочего органа 1 с челюстями 2, смонтированного на напорной штанге экскаватора ЭО-5122, отрывают первый участок траншеи 22 шириной, например, 0,6 м непосредственно у стенки дренажного водоприемника 18. По мере углубления траншеи 22 ее заполняют водой с помощью насоса 4, трубопровода 5, опущенного в полость дренажного водоприемника 18, и трубопровода 7. Избыточное количество воды, отсасываемое насосом 4 из полости дренажного водоприемника 18, отводят с помощью трубопровода 6. Вода, заполняющая полость траншеи 22 до уровня, почти достигающего поверхности земли, оказывает гидростатическое давление на стенки траншеи, фильтруется через стенки траншеи в грунт, пополняя уровень 20, который одновременно понижается за счет откачки воды из дренажного водоприемника 18. В результате гидростатического давления воды на стенки траншеи 22, за счет перепада уровней воды и гидродинамического давления фильтрующейся через стенки траншеи воды, обеспечивается устойчивость стенок траншеи, необходимая в процессе разработки грунта рабочим органом 1. Рабочий орган 1 многократно опускают в полость разрабатываемого участка траншеи 22, постепенно углубляя ее до заданной глубины, например до 8 м. Глубину отрывки траншеи 22 контролируют по меткам, расположенным на напорной штанге рабочего органа 1 (на чертежах не показаны). Затем срезу же после извлечения из траншеи 22 рабочего органа 1 в полость начального участка траншеи опускают, например, с помощью крана трубоукладчик с дренажной трубой 16, предварительно заправленной в полость трубы 8. В конце опускания конец дренажной трубы 16, выходящий из полости трубы 8, вводят в дренажный водоприемник 18 и закрывают его в таком положении. Бункер 9 заправляют фильтром 17. Челюстями 2 зажимают поводок 15, приподнимают вилку 14. Фиксируют вилку 14 в верхнем положении фиксатором 13. Челюстями 2 перемещают поводок 15, а вместе с ним трубоукладчик 3 до упора передней кромки трубоукладчика в лобовую кромку траншеи 22. При перемещении трубоукладчика 3 дренажная труба 16 вытягивается из трубы 8, обсыпается фильтром 17, образуя на дне траншеи 22 необходимую дрену. Позади трубоукладчика 3 отсыпают в траншею 22 грунт 23, который оказывает давление на заднюю стенку трубоукладчика 3, способствующее поступательному перемещению трубоукладчика. В случае зажатия трубоукладчика 3 боковыми стенками траншеи 22 с помощью напорной штанги рабочего органа 1 обеспечивают возвратно-поступательные колебания в вертикальном направлении, которые передаются трубоукладчику. За счет горизонтального смещения положения поводка 15 относительно центра сил тяжести G трубоукладчика 3, возвратно-поступательных колебаний поводка 15 и давления грунта 23 на заднюю стенку трубоукладчика добиваются с помощью челюстей 2 не только горизонтального перемещения верхней части трубоукладчика 3, но и перемещения его нижней части до упора в лобовую кромку траншеи 22. В этом положении трубоукладчика фиксируют относительно грунта путем снятия фиксатора 13 и погружения вилки 14 с помощью челюстей 2 в грунт. Затем аналогичным образом челюстями 2 отрывают новый участок траншеи 22, обеспечивая подачу воды в траншею насосом 4 через трубопровод 7, извлекают из грунта вилку 14, включают фиксатор 13, перемещают трубоукладчик 3 в полость отрытого участка траншеи 22, подавая в траншею дренажную трубу 16, фильтр 17 и грунт 23.

В конце укладки дренажной линии прекращают подачу в траншею 22 дренажной трубы 16 и фильтра 17, трубоукладчик 3 извлекают из траншеи, которую засыпают полностью грунтом 23.

Применение предлагаемого способа (по сравнению с прототипом) позволяет существенно повысить качество и снизить стоимость укладки глубокого горизонтального дренажа.

Использование: строительство горизонтальных дренажей глубокого заложения в неустойчивых грунтах. Сущность изобретения: отрывку траншеи и укладку дренажной трубы с фильтром ведут циклично в чередующемся порядке челюстями грейфера. Траншею на цикле отрывки отрывают длиной, равной ширине раскрытия челюстей грейфера. Трубоукладчик перемещают с захватом его верней части челюстями грейфера. Обеспечивая понижение грунтовых вод, часть воды возвращают в траншею в момент ее отрывки. В момент перемещения трубоукладчика в траншею подают грунт обратной засыпки. 1 зп.ф-лы, 2 ил.

1. СПОСОБ УКЛАДКИ ГЛУБОКОГО ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ДРЕНАЖА, включающий отрывку в направлении от дренажного водоприемника под защитой проходческого раствора траншеи, укладку с поверхности земли на дно траншеи дренажной трубы и сыпучего фильтра через полость трубоукладчика при его поступательном перемещении в траншее по мере ее отрывки и обратную засыпку траншеи грунтом, отличающийся тем, что, с целью повышения качества и снижения стоимости дренажа, отрывку траншеи и укладку дренажной трубы с фильтром ведут циклично в чередующемся порядке челюстями грейфера, причем на цикле отрывки траншеи ее отрывают длиной, равной ширине раскрытия челюстей грейфера, перемещают на это расстояние трубоукладчик с захватом его верхней части челюстями грейфера, при этом обеспечивают понижение уровня грунтовых вод в зоне отрываемого участка траншеи подключением к дренажному водоприемнику устьевой части укладываемого дренажа, откачку воды из водоприемника ведут за пределы зоны отрываемой траншеи с частичной подачей откачиваемой воды в траншею в момент ее отрывки в качестве проходческого раствора, а в момент перемещения трубоукладчика одновременно с дренажной трубой и фильтром в траншею подают грунт обратной засыпки, обеспечивая вытеснение воды из траншеи и давление грунта на заднюю стенку трубоукладчика. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перемещение трубоукладчика в траншее осуществляют возвратно-поступательными колебаниями челюстей грейфера в вертикальном направлении.