Способ разработки траншеи Советский патент 1992 года по МПК E02F5/30 

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, например, береговых траншей, разрабатываемых потоком воды.

Известен способ разработки русла канала, включающий образование пионерной траншеи и размыв ее сосредоточенным безнапорным потоком воды. В пионерной траншее, выполненной при почти постоянной отметке дна, создают кривую подпора путем уменьшения поперечного сечения в направлении движения потока и увеличивают подмываемый в пионерную траншею расход воды по мере перемещения перепада вверх по течению.

Известен способ разработки траншеи, включающий образование пионерной траншеи с уклоном и последующее формирова- ние траншеи путем подачи воды с уменьшением поперечного сечения траншеи в направлении движения потока воды.

Этот способ обеспечивает некоторое ускорение процесса размыва пионерной траншеи, например, в песчаном грунте. Однако в мерзлых грунтах способ не является эффективным, так как не представляется возможным размыв грунта за пределами траншеи с уменьшенным поперечным сечением (У) и обеспечение траншеи проектных размеров.

Цель - повышение эффективности использования способа путем обеспечения разработки траншеи в мерзлых грунтах.

Поставленная цель достигается тем, что в способе разработки траншеи, включающем образование пионерной траншеи с ук лоном и последующее формировании ™. траншеи путем подачи воды, согласно изо- (Л бретению, пионерную траншею разбивают на равные по длине участки, на каждый из xj которых, начиная с чижерасположенного параллельно оси разрабатываемой траншеи поочередно сверху направляют поток воды струей, распределенной по всей длине размываемою участка, со скоростью истечения, превышающей в 1,1-4,0 раза размывающую скорость грунта, при этом струю воды позиционно перемещают по ширине пионерной траншеи с шагом, равным двойной ширине участка, размытого струей воды с одной позиции, образуя массив с

гребенчатой поверхностью, выступы которого затем последовательно размывают,

На фиг, 1 показан продольный разрез береговой траншеи; на фиг. 2 - вид траншеи в плане; на фиг. 3 - сечение no A-A.

Способ разработки траншеи осуществляют следующим образом.

По трассе береговой траншеи (в районе мерзлых грунтов преимущественно в теплое время года) в верхнем слое грунта разрабатывают пионерную траншею 1 с уклоном к водоему 2, служащему одновременно местом водозабора и емкостью, аккумулирующей продукты размыва в виде прибрежного отвала 3. Пионерную траншею 1 разбивают на равные по длине участки 4, на каждый из которых, начиная с нижерасположенного, параллельно оси разрабатываемой траншеи поочередно сверху направляют поток воды Q-струей, распределенной по всей длине размываемого участка, со скоростью истечения, превышающей в 1,1-4,0 раза размывающую скорость грунта.

Превышение скорости истечения струи над размывающей скоростью грунта необходимо для преодоления сцепления грунтов, которое зависит от плотности их естественного сложения и наличия в них илистых и глинистых фракций, Так, в талых грунтах достаточно минимального превышения скорости истечения размывающего потока. При переходе к мерзлым грунтам скорость истечения должна быть значительно выше и должна превышать скорость размыва грунта в 3-4 раза. Превышение скорости истечения свыше 4 раз, например в 5 раз, нового эффекта не дает и при этом существенно возрастают затраты на оборудование.

По мере размыва узкой щели струю возвратно-поступательно перемещают по ширине участка с равным шагом и позиционными остановками. Таким образом, сначала создают гребенчатую структуру поверхности участка 4 с гребнями 5, выступы которого затем последовательно размывают. Шаг перемещения струи воды равен двойной ширине участка,размытого

струей воды с одной позиции.

Послойную разработку с образованием и последующим размывом гребней 5 на каждом участке 4 продолжают до получения проектных отметок дна разрабатываемой

траншеи. С течением времени каждый участок пионерной траншеи 1 размывается до проектных размеров строящейся траншеи, что обеспечивает ее разработку на полной длине. Продольный уклон дна пионерной

траншеи в процессе размыва изменяется от начального н до установившегося значения iy, когда скорость потока по дну становится недостаточной для дальнейного размыва и транспортирования грунта в отвал.

Формула изобретения

Способ разработки траншеи, включающий образование пионерной траншеи с уклоном и последующее формирование траншеи путем подачи воды в последнюю, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности его использования путем обеспечения разработки траншеи

в мерзлых грунтах, пионерную траншею разбивают на равные по длине участки, на каждый из которых, начиная с нижерасположенного, параллельно оси разрабатываемой траншеи поочередно сверху

направляют поток воды струей, распределенной по всей длине размываемого участка, со скоростью истечения, превышающей в 1,1-4,0 раза скорость размыва грунта, при этом струю воды позиционно перемещают

по ширине пионерной траншеи с шагом, равным двойной ширине участка размытого струей воды с одной позиции, образуя массив с гребенчатой поверхностью, выступы которого затем последовательно размывают.

Использование: разработка береговых траншей в мерзлом грунте. Сущность изобретения; формируют пионерную траншею. Разбивают ее на равные по длине участки. Направляют поочередно на каждый участок струю воды, начиная с нижележащего участка. Струю воды при этом перемещают пози- ционно по ширине пионерной траншеи с шагом, равным двойной ширине участка размытого струей воды. Получают массив с гребенчатой структурой. Выступы последовательно размывают. Скорость истечения воды превышает в 1,1-4,0 раза скорость размыва грунта. 3 ил.

фиг. 1

фиг. 2

С

I

Ч

...

SsAfe iii ,

-::

T)

I

k- « .1-. .

I i . .. -i