Способ зернистой фильтроизоляции дренажных труб и устройство для его осуществления Советский патент 1993 года по МПК E02B11/00 E02B11/02 

Изобретение относится к области мелиоративного строительства и может быть использовано в укладке закрытого горизонтального дренажа.

Цель изобретения - повышение качества фильтрующей засыпки и расширение функциональных возможностей бункера дреноукладчика путем создания одно- и многослойных обсыпок с равномерным расположением разных фракций в вертикальном направлении.

На фиг. 1 представлен бункер, виде продольной плоскости (трубоукладчик спереди

бункера не показан); на фиг.2 - вид по стрелке А на фиг.1 (без передней торцовой стенки воронки); на фиг.З - вид по стрелке Б на фиг.1; на фиг.4 - схема загрузки фильтрующим материалом бункера; на фиг.5 - схема истечения и распределения в обсыпку материала заполнения бункера; на фиг.6 - схема остаточного объема материала бункера после распределения; на фиг.7, 8, 9 - схемы внешних поверхностей материала заполнения, остаточных объемов после распределения материала с различными установками нижних торцовых стенок и разгрузочной во00

00

N о

00

ронки бункера; на фиг.10, 11, 12, 13 - варианты конструкций фильтрующих обсыпок дренажных труб бункера соответственно фиг.1,7,8,9. Штриховой стрелкой на фиг.1,7, 8 показано направление движения крупной фракции истекаемого материала из нижней кромки внешней плоскости скатывания в разгрузочную воронку.

Бункер 1 фильтрующего материала 2 дреноукладчика имеет смесительную решетку 3 с крышкой 4 для смешивания потока загружаемого материала, его подачи по пропускному горизонтальному сечению бункера с боку крышки и распределения по всему горизонтальному сечению над дном бункера (фиг.1).

Решетка состоит из двух рядов смесительных рассекательных уголковых профилей. В каждом ряду продольные и поперечные профили расположены на одном уровне, углом вверх и полками вниз, между наклонными друг к другу полками образованы одинаковые пропускные щели для материала. Профили нижнего ряда решетки смещены в горизонтальной плоскости под середину пропускных щелей верхнего ряда.

Нижние торцовые съемные стенки 5 комплекта бункера сопряжены к его боковым вертикальным и верхним поперечным стенкам. Разгрузочная воронка б с дефлектором 7 и регулирующей заслонкой 8 закреплена к горизонтальному низу 9 боковых стенок бункера с возможностью изменения установки воронки по длине бункера. Низ боковых стенок расположен ниже верхних торцовых стенок бункера. Спереди разгрузочной воронки находятся ее защитные боковые стенки 10, которые предотвращают поступление обрушенного грунта леред воронкой. Дно дефлектора выполнено с анти- каверновым элементом 11, исключающим образование пустоты и местных скоплений крупных частиц под дефлектором и укладываемой трубой. Грани 12 элемента 11 имеют угол наклона немного больше угла внешнего откоса истекаемого материала, плавно сопряжены с дном дефлектора и передней торцовой стенкой воронки (фиг.2). Дефлектор к горизонтальной плоскости установлен наклонно с углом 10.,,15°.

Боковые стенки 13 по длине воронки в горизонтальной плоскости (фиг.2, 3) расширяют воронку от начала, сопрягают ее в конце с вертикальными стенками траншеи. Этим сопряжением закрываются зазоры промеж воронки и стенок траншеи от поступления в зазоры истекаемого материала обсыпки и исключаются его сегрегации с боков обсыпки,

Способ фильтроизоляции дренажных труб выполняют следующим образом,

Предварительно кузов автосамосвала загружают с равномерным по крупности

распределением фильтрующего материала, выполняемым смещением точек разгрузки в кузове ковша погрузчика. Поток 14 материала при разгрузке автосамосвала направляют на середину смесительной

0 рассекательной решетки 3 бункера 1 (фиг.4). На поверхности последней под потоком из- за замедления скорости материала образуется временная призма, по которой падающий материал рассекается в стороны,

5 до полного заполнения пропускного сечения бункера. Расширенный поток загружаемого материала, переходя через решетку, перемешивается и попадает в бункер с прохождением по всему сбоку сверху разгру0 зочной воронки пропускному сечению. Из-за наклонности поверхностей нижней торцовой стенки 5 и остаточного объема 15 материала прежнего заполнения бункера 1 загружаемый материал распределяется на

5 указанных поверхностях послойно со скатыванием частиц. Вследствие неодинаковости массы частиц скатывание в сторону низа внешней поверхности остаточного объема сопровождается размещением частиц по

0 последовательным фракциям на скатываемой поверхности. При этом внизу этой поверхности располагаются преимущественно крупные частицы. В результате такой загрузки объем материала заполнения над

5 разгрузочной воронкой б бункера получается в горизонтальном продольном направлении распределенным с возрастанием последовательных фракций в сторону к низу плоскости скатывания, а в вертикальном на0 правлении имеет равномерное фракционное распределение. В объеме материала нового заполнения над воронкой 6 бункера по высоте от низа плоскости скатывания находится столб наибольшего содержания

5 крупной фракции. Расположенный сбоку сверху разгрузочной воронки 6 материал заполнения имеет равномерную крупность в горизонтальном продольном и вертикальном направлениях.

0 с движением бункера 1 в траншее создается поток истечения 16 над разгрузочной воронкой б (фиг.5). Так как материал заполнения по длине потока, равной длине воронки, имел заранее выполненное рас5 пределение последовательных фракций, то такое же размещение фракций создается по высоте обсыпки и распределении материала потока на плоскость сдвига в обсыпку дренажных труб. При чем с передней части воронки материал потока попадает на низ

обсыпки, с концевой части воронки на верх обсыпки.

Сбоку потока истечения образуется пассивная временная зона 17 материала заполнения. Из зоны по мере опускания потока 16 материал движется по наклонной плоскости скатывания 18, тем самым дополняя поток сверху. Наклонная подвижка материала по плоскости 18 также, как и плоскости скатывания остаточного объема в процессе заполнения бункера, сопровождается размещением по длине потока 16 последовательных фракций с возрастанием крупности к низу плоскости 18. Вследствие этого размещение фракций по высоте обсыпки из истекаемого материала пассивной зоны 17 и потока истечения 16 получаются примерно одинаковыми. Этим обеспечивается выравнивание содержания фракций по длине обсыпки из обьема загрузки материала в бункере.

Истечение и распределение материала нового заполнения бункера ведут до такого же остаточного обьема 15 (фиг.б). В дальнейшем загрузку бункера, истечение и рас- пределение материала в обсыпку выполняют в такой же последовательности.

С переменной установки нижних торцовых стенок 5 и разгрузочной воронки 6 бункера (фиг. 1,7,8, 9) изменяются направления наклона внешних плоскостей 18 материала заполнения и остаточного объема 15. В бункере (фиг.7, 1, 8) угол наклона нижних торцовых стенок равен 45°, материал заполнения распределен неравномерно по фракциям вдоль бункера и истекает обособленный от застойной зоны 17 потоком 16 с неравномерным размещением фракций по высоте обсыпки. Стенки 5 с углом наклона 75° бункера (фиг.9) способствуют в загрузке образованию равномерного распределения фракций материала заполнения в горизонтальном и вертикальном направлении, а в распределении созданию гидравлического, с одновременным пропуском по всему горизонтальному сечению бункера, истечения без пассивной зоны и наклонной плоскости скатывания.

Регулированием крупности фракций в объеме материала заполнения и истечения, а также регулированием месторасположения разгрузочной воронки бункера создаются возможности получить различные конструкции фильтрующих обсыпок дренажных труб (фиг. 10, 11, 12, 13).

Обсыпка с верхним расположением преимущественного содержания крупной фракции 19 и возрастанием размеров-частиц в направлении от низа к верху (фиг. 10) выполняется бункером нафиг.1. Обсыпку со

слоем крупной фракции 19 посредине и увеличением крупности от низа и верха обсыпки к серединному слою крупной фракции (фиг,11) осуществляют с помощью бункера 5 на фиг.7. Обсыпка имеет внизу Слой крупной фракции 19 и увеличение крупности от верха к низу обсыпки (фиг. 12) при работе бун- .кера по фиг.8. Равномерная распределенная по фракциям обсыпка

0 (фиг. 13) ведется бункером согласно схеме на фиг.9,

Для получения необходимой фильтрующей обсыпки заранее изменяют в бункере установку нижних торцовых стенок 5 и раз5 грузочной воронки 6, при чем эти стенки и комбинации комплектования бункера (фиг. 1,8) взаимозаменяемы. Защитные боковые стенки 10 разгрузочной воронки 6 снимают с приближением ее месторасполо0 жения к началу бункера.

Бункер 1 дреноукладчика для фильтрои- золяции дренажных труб с определенной конструкцией обсыпки и специально установленными для этой обсыпки нижними

5 торцовыми стенками 5 и разгрузочной воронкой 6 опускают в дренажную траншею в начале укладки дрены. Заправляют гибкую дренажную трубу 20, пропуская ее по направляющему ролику перед дефлектором,

0 через дефлектор 7 и бункер. Сзади бункера на дне траншеи конец трубы 20 обсыпают вкруговую материалом и закрепляют, В бункер подают материал в объеме, равном остаточному объему. Материалом заполняют и

5 закрывают сверху полностью разгрузочную воронку 6. Поверхность 15 материала над воронкой 6 разравнивают, придают ей положение и направление, соответствующее конструкции и расположению нижних тор0 цовых стенок 4 бункера (фиг.б, 7, 8, 9). Устанавливают крышку 4 на смесительную решетку 3 над разгрузочной воронкой 6. Засыпают полностью бункер материалом. На решетке 3 поток загружаемого материала 14 рассекается и уширяется с заполнением по5 верхности решетки. Одновременно с этим прохождение через верхний и нижний ряды решетки 3 материала с боку крышки сопровождается многократным пересечением траекторий движения частиц из-за ударов

0 по полкам уголковых профилей, вследствие чего материал перемешивается.

Крышка 4 смесительной решетки 3 защищает от падающего потока 14 плоскость скатывания 15 и распределения фракций за5 гружаемого материала над разгрузочной воронкой 6.

Заполнение происходит с определенным размещением фракций материала по длине бункера и зависит от угла наклона,

расположения нижних торцовых стенок 5, а также воронки 6, В бункере (фиг.4, 7, 8) с углом 45° наклона стенок 5 фракции материала заполнения возрастают к низу плоскости скатывания 18, С изменением расположения разгрузочной воронки 6 по длине бункера перестанавливают крышку 4 по смесительной решетки 3 в новое положение над воронкой. В бункере (фиг.9) с углом 75° наклона торцовых стенок 5,.расположением воронки 6 посредине, смесительной решеткой 3 без крышки 4 фракции материала всего обьема заполнения распределены равномерно.

В работающем бункере истечение материала осуществляется с таким же фракционным распределением, как в заполнении бункера. Истекаемый материал распределяется послойно в обсыпку дренажных труб. По высоте обсыпки распределение фракций повторяется с распределением фракций материала заполнения по длине потока истечения. 16, равной длине воронки 6. Отношение длины разгрузочной воронки к высоте обсыпки 1,5...2.

В прохождении материала через разгрузочную воронку б исключаются плоскости скатывания под дефлектором 7, а также в зазорах между бункером и траншеей, из- за наличия уширения боковых стенок 13 воронки до стенок траншеи и антикаверного элемента 11 дефлектора. Этим достигается предотвращение сегрегации материала в обсыпке снизу укладываемых труб 20 и по боковым краям обсыпки.

Бункер опорожняют до остаточного объема 15 материала, после чего снова загружают и продолжают обсыпку укладываемых дренажных труб 20.

Использование изобретения позволяет управлять в широком диапазоне фракционным распределением фильтрующей обсыпки дренажных труб, создавать повышенного качества однослойную и многослойную обсыпки различных конструкций, применять фильтроматериал с увеличенным коэффициентом неоднородности с возможностью получения из него вокруг труб внутренней обсыпки допустимой неоднородности, снизить стоимость фильтроизоляции за счет замены фильтроматериала и перехода на многослойную обсыпку, повысить надежность работы дренажа.

Формула изобретения

1. Способ зернистой фильтроизоляции дренажных труб, включающий заполнение бункера фильтрующим материалом, отсыпку его через разгрузочную воронку, расположенную в дне бункера, и распределение вокруг дренажных труб с помощью воронки и регулирующей заслонки, отличающийся тем, что, с целью повышения качества фильтрующей засыпки, заполнение бункера

фильтрующим материалом осуществляют путем пропуска его через смесительную решетку для смешивания и распределения фильтрующего материала по всему горизонтальному сечению бункера над его дном,

при этом отсыпку фильтрующего материала прекращают при достижении им верхней кромки разгрузочной воронки.

2. Устройство для зернистой фильтроизоляции дренажных труб, включающее бункер, расположенный в траншее, содержащий боковые торцевые стенки с наклонной нижней частью, разгрузочную воронку, дефлектор, установленный в нижней части бункера, и регулировочную заслонку,

отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем создания одно- и многослойных отсыпок с равномерным рас- положением разных фракций в вертикальном направлении, бункер снабжен установленной над ним смесительной решеткой с крышкой для регулирования пропускного горизонтального сечения бункера, при этом нижние части торцевых наклонных

стенок бункера установлены с возможностью изменения его профиля в продольной плоскости, разгрузочная воронка в горизонтальной плоскости выполнена в форме трапеции, большее основание которой

сопряжено с дном и боковыми стенками траншеи, и установлена с возможностью горизонтального перемещения по длине бункера, а дефлектор имеет в нижней части антикаверновый элемент в виде двух сопряженных углом вниз наклонных пластин,

2

1

.s

Л

В 7

/ТГ I

Y

е

/з

/з.

/з

Использование: изобретение позволяет создать многослойные горизонтальные фильтрующие обсыпки дренажных труб с различным расположением последовательных фракций в вертикальном направлении. Сущность изобретения: загрузка бункера фильтрующим материалом через смесительную решетку, которая обеспечивает расширение, смешивание и подачу потока материала по всему горизонтальному сечению бункера. Отсыпку из бункера фильтрующего материала прекращают при достижении им верхней кромки разгрузочной воронки. Устройство снабжено смесительной решеткой с крышкой, установленной в верхней части бункера и комплектом нижних торцовых стенок для изменения направления распределения последовательных фракций в материале над воронкой. Разгрузочная воронка имеет возможность регулирования установки по длине бункера для изменения подачи в. нее фильтрующего материала. Воронка имеет боковые передние стенки для защиты спереди от обрушенного грунта стенок траншеи, сделана с расширением от начала и сопряжена в конце со стенками траншеи для исключения сегрегации материала с боков обсыпки. Дефлектор воронки выполнен с антикаверновым элементом для предотвращения сегрегации материала в обсыпке под дном дефлектора и укладываемой дренажной трубой. 2 с.п. ф-лы, 13 ил. Ё

я0 v/,y г/ .

/ 7 7 7 7 7 7 7 х /

ш

г

V . -u п и

; ; JTTr -;J у л / / / J } } 7

w

рие.4fiue.S

- / / / / / 7

BwJff

fiU2.2

г J

/г;

4 :- - : h -:/-XMl.it с

:.

1

-#

77

/&

/

7

/ f s / f

фиг. б

фиг.4

1818408

А,а

/

V

S

$

4 s /S

720 V//