Грунтозаборное устройство земснаряда Советский патент 1992 года по МПК E02F3/88 

Изобретение относится к строительству и предназначено для разработки грунтов в подводных забоях.

Цель изобретения - повышение эффективности разработки грунта с места его естественного залегания в забое и исключение засорения акватории забоя грунтовыми взвесями,

На фиг.1 изображен забой с грунтоза- борным устройством в нем, вид сбоку; на фиг.2 - то же, при его разработке поярусно проходками на всю длину каждого яруса, вид сбоку; на фиг.З - забой при его разработке поярусно проходками вдоль образующих откоса, вид в плане; на фиг.4 - устройство, вид сбоку; на фиг,5 - то же, с шарнирным соединением его деталей, вид в плане.

Грунтозаборное устройство земснаряда состоит из размещенной на раме 1 всасывающей трубы 2 с присоединенным к не й наконечником 3. Наконечник 3 выполнен в виде заглушенного по торцам полого цилиндра, ось которого в вертикальной плоскости

параллельна оси всасывающей трубы 2. Наконечник 3 соединен с всасывающей трубой 2 посредством шарнира 4, выполненного в виде шарнира-втулки 5. При таком соединении наконечник 3 имеет возможность поворота в вертикальной плоскости. На стороне наконечника 3, обращенной к забою, линейно размещены окна со вставленными в них всасывающими насадками 6, удаленными друг от друга на расстояние, равное сумме радиусов их зон активного всасывания. На раме 1 с помощью шарнира 7 установлен гидроцилиндр 8 со штоком 9, присоединенным к наконечнику 3 с помощью шарнира 10. Всасывающая труба 2 может быть выполнена телескопической с телескопическим соединением 11 и приводом от гидроцилиндра 12 со штоком 13.

Позициями обозначены также: 14 - акватория забоя; 15 - грунт забоя; 16 - откос грунта забоя; 17 - подошва забоя; 18 - шланг питания гидроцилиндра; I-III - яруса разработки грунта забоя; №М 1-7 - номера зон размыва грунта; ABC - образующая

сл

с

VI

iCN

о о

Ю

ло

зоны размыва грунта: R - радиус зоны активного всасывания грунта.

Грунтозаборное устройство земснаряда используют следующим образом.

Опускают всасывающую трубу 2 в аква- торию 14 забоя. Вода через насадки 6 заполняет наконечник 3 и всасывающую трубу 2. Включают в работу гидроцилиндр 8. Шток 9 вдвигается в корпус гидроцилиндра 8 и поворачивает наконечник 3 в шарнирном соединении 4. После вдвижения штока 9 на всю величину хода, гидроцилиндр 8 из работы выключают. Подводят конец всасывающей трубы 2 к откосу 16 грунта забоя. Включают в работу гидроцилиндр 8. Шток 9 выдвигается. Наконечник 3 поворачивается в шарнирном соединении 4 до тех пор, пока насадки 6 не упрутся в откос 16 грунтового массива 15. Гидроцилиндр 8 выключают из работы.

Включают в работу грунтовый насос. За счет разрежения давления во всасывающей трубе создается перепад между давлением в акватории забоя и давлением в полости трубы, под действием которого возникает ток воды в насадки 6. Подтекающим к насадкам 6 потоком воды грунт размывается и уносится в насадки. Образуется зона рамы- ва ABC (фиг,1). По мере размыва и всасывания грунта перемещают наконечник 3 слева направо так, что образуются последовательно зоны размыва №Мг 1-5, образующие в итоге проходку в грунте в пределах 1 яруса (фиг.1, 2). По достижении первого крайнего положения всасывающий наконечник 3 пе- ремещают на II ярус и папильонируют им слева направо. Образуются зоны размыва №№ 6, 7 и последующие. Делают проходку в пределах II яруса.

По достижении крайнего левого поло- жения Грунтозаборное устройство перемещают на III ярус и делают проходку слева направо. После выполнения проходок по всем ярусам подымают устройство на уровень I яруса, подают земснаряд вперед на шаг, равный величине ВС (фиг.1), и начина- ют проходку слева направо. Операции повторяют на II, III ярусах, При таком выполнении работ высота яруса определяется длиной наконечника 3 и углом естественного откоса грунта забоя во влагонасыщенном состоянии. Устройство в таком случае может быть выполнено со сплошной всасывающей трубой, без телескопического соединения 11 и привода от гидроцилиндра 12 со штоком 13.

Возможно использование грунтозабор- ного устройства по другой технологической схеме разработки грунта. Опускают всасывающую трубу 2 в акваторию 14. Включают

в работу гидроцилиндр 8. С его помощью устанавливают наконечник 3 параллельно откосу 16 грунта забоя. Включают в работу грунтовый насос. Подводят насадки 6 к грунту. Поток гидросмеси поступает в насадки 6, из них - в наконечник 3, а из наконечника через полость шарнира - втулки 5 вливается во всасывающую трубу 2. Шарнир-втулка 5 выполняет одновременно две функции; она является шарниром, обеспечивающим возможность поворота наконечника 3 в вертикальной плоскости, и она же служит участком гидротранспортной системы, обеспечивающей пропуск гидросмеси из наконечника 3 в трубу 2.

После выработки грунта в зоне № 1 (фиг.З) I яруса перемещают наконечник 3 на II ярус и вырабатывают зону №2,3 затем - на ярус 111, где вырабатывают зону № 3. После этого перемещают всасывающий наконечник вправо и разрабатывают зоны NsNs 4, 5, 6, перемещая наконечник снизу вверх. При этом изменяют каждый раз длину всасывающей трубы телескопическим приспособлением 11 и приводом 12.

При разработке грунта как по первой технологической схеме, так и по второй, достигается повышение эффективности разработки грунта за счет следующих свойств устройства:

-при разработке грунта несколькими всасывающими насадками обеспечивается более высокая производительность земснаряда по эрозийному размыву и всасыванию грунта, чем одним всасывающим наконечником с площадью устья, равной сумме площадей всех насадков;

-грунт забирается на откосе с того места, на котором он залегает, без потерь энергии на обрушение грунта с откоса к подошве забоя и последующего подъема его на дневную поверхность с большей глубины;

-исключается засорение акватории забоя грунтовыми взвесями, поскольку исключается обрушение грунта с откоса.

Всем этим обеспечивается повышение эффективности разработки грунта. Формула изобретения Грунтозаборное устройство земснаряда, включающее всасывающую трубу с шар- нирно присоединенным к nev наконечником, установленным с возможностью поворота при помощи гидроцилиндра расположенного на раме, отличающее- с я тем, что, с целью повышения эффективности разработки грунта с места его естественного залегания в забое и исключена засорения акватории забоя грунтовыми

взвесями, наконечник выполнен в виде заглушенного пс торцам полого цилиндра, ось которого в вертикальной плоскости параллельна оси всасывающей трубы, при этом наконечник соединен со всасывающей трубой посредством шарнира-втулки, причем

на стороне цилиндрического наконечника, обращенной к забою, линейно размещены окна со вставленными в них всасывающими насадками, удаленными одна от другой на расстояние, равное сумме радиусов их зон активного всасывания.

Использование: разработка грунтов в подводных забоях. Сущность изобретения; устройство включает в себя всасывающую трубу с наконечником. Последний присоединен к трубе шарнирно и выполнен в виде заглушенного по торцам полого цилиндра. Наконечник соединен с трубой посредством шарнира-втулки. На стороне цилиндра, обращенной к забою, имеются окна. В последние вставлены всасывающие насадки и удалены друг от друга на расстояние, равное сумме радиусов их зон активного всасывания. 5 ил.

J

# -

iV

Фиг.2

17

/// /SS SSS

tpu&f

-№6

/// /// 77/ /// ///

Фиг. 4

г

Щт5