Гидромеханический способ и устройство для производства железнодорожных насыпей Советский патент 1938 года по МПК E02F3/88 E01B27/02 

До настоящего времени считается, что гидромеханический снособ разработки грунта и укладки его в насынь является эффективным только в том случае, когда насынь возводится на большой нлощади (территория завода, стадион и т. д.). Что же касается возведения узких и высоких насьшей (железнодорожное земляное нолотно и др.), то нрнменение гидромеханизации, в силу снецифическкх условий, будет не эффективным. Основным недостатком является то, что требуется давать пологость откосов насыпи не менее 1:2-1:2,5 вместо возможного 1:1,5-1:1,75, что в значительной мере увеличивает объем возводимой насыпи. Кроме того, при гидромеханическо.м способе работ требуются в этом случае значительные затраты средств и рабсилы на устройство и установку заградительных нщтов, и в то же время возможны частые сл}чаи интенсивной фильтрации воды через грунт насыпи и сильные размывы последней.

Однако гидромеханический способ разработки грунта, его транспортировки и укладки в насыпь имеет.

вообще говоря, большие преимущества перед другими способами, как-то: 1) значительно уменьшается стоимость сооружения; 2) сокращается потребность в рабсиле; 3) у.меньшается потребность в занозе оборудования и механизмов; 4) сокращаются сроки на сооружение земляного полотна и 5) качество возводимой насыни значительно повышается.

Настоящее предложение пмеет в виду изыскание таких .мероприятий, которые ьозволяли бы применить этот ценный гидромеханический способ земляных работ при сооружении насьшей строящихся и реконструируемых железнодорожных линий. Для разрешения ноставленной задачн предлагается способ, согласно которому грунт, в месте его разработки, разрыхляется разрыхлителем, в разжиженном виде засасывается землесосом и по напорным шлангам подается (рефулпруется)к месту укладки. На месте укладки устанавливается устройство, снабженное кольцевым жолобом, расположенны.м на тележке и имеющим ряд бункеров. Разжиженный грунт (пульпа) из напорного трубопроводашлангов с малым живым сечением поступает в жолоб устройства со значительно большим сечением, чем напорный шланг. В этих жолобах скорость движения пульны сокращается (до 0,1 Мсек), благодаря чему тяжелые крупные частицы грунта оседают, а мелкие взвешенные частицы (ил, глина) уносятся из жолоба вместе с отходяшей водой по водосточному шлангу. В дне жолоба имеются прорезы, а под ними устроены герметически закрывающиеся бункеры, в которые и поступает оседающий грунт. По мере заполнения бункеров последние опоражниваются и грунт поступает непосредственно в насыпь, причем устройство по мере отсыпки насыпи перемешается вперед. Одновременно с продвижением устройства шланги рефулера перемещаются установленной на тракторе лебедкой.

Применением предлагаемого изобретения имеется в виду достигнуть следующих преимуществ по сравнению с отсыпкой насыпей обычным гидромеханическим способом: 1) устраняется необходимость применения щитов для создания откосов насыпи; 2) исключается возможность фильтрации воды через насыпь и размыва последней; 3) достигается большая крутизна откосов возводимой насыпи и более спокойный отвод воды от насыпи; 4) имеется возможность устройства водонепроницаемого ядра в насыпи (на затопляемых поймах); 5) проходом тяжелого устройства производится укатка насыпи; 6) уменьшается потребность в рабсиле; 7) соответствующим размещением бункеров или применением небольших транспортеров достигается разделение укладываемого грунта в насыпь по крупности, т. е. можно отсыпать средину (ядро) насыпи из более мелких, а откосы - из более крупных фракций грунта, что имеет значение с точки зрения неразмываемости и крутизны откосов насыпи; 8) имеется возможность возводить насыпь из таких грунтов, которые при обычном гидромеханическом способе не могут быть использованными, а также производить присыпку к существующей насыпи без нарушения движения поездов

и 9) не требуется подготовительных работ при любом рельефе места укладки грунта в насыпь.

При применении данного устройства предусмотрено наличие землесосной установки и нодвод пульны по щлангам от землесоса к устройству.

На чертеже фиг. изображают схематически общий вид устройства в трех проекциях; фиг. 4 и 5 - продольный и поперечный разрезы его; фиг. 6-вид сверху тележки с гидравлическими домкратами и насосом; фиг. 7-схему резиновой втулки.

Устройство для осуществления предлагаемого способа производства железнодорожных насыпей гидромеханическим способом представляет собой передвижной отстойник, откуда отстоявшийся из пульны грунт направляется непосредственно в насыпь. Устройство выполнено в виде кольцевого жолоба 3 (фиг. 1-3), который установлен на тележку и снабжен бункерами 5. Подаваемый разжиженный грунт (пульпа) с землесосной установки по шлангам рефулера / (фиг. 2, 3) поступает в приемник-гаситель 2 со скоростью 2-2,5 лцсек. Из гасителя 2 пульпа направляется в жолоб 5, сечение которого и 10- 12 раз меньше сечения н лангов, а следовательно, и скорость движепия пульпы в жолобе 3 будет соответственно меньше скорости ее в юлангах 7. При скорости движения пу.чьпы в жолобе--0,2 мсек тяжелые чзстицы взвешенного 1рунта в пульпе будут постоянно оседать па дне жолоба, в котором имеются воронки 9 с прорезами 4. Под н олобом против прорезов 4 прикреплены бункеры 5 с герметическими стенками и двумя заслонками.

Тяжелые частицы грунта, перекатывающиеся по дну жолоба 3, попадают в прорез 4 и далее в бункер 5. При этом в бункере 5 верхняя заслонка открыта, а нижняя закрыта. По наполнении каждого из бункеров 5 грунтом производится выгрузка этого грунта из бункера непосредственно в насыпь 6, для чего верхняя заслонка бункера закрывается, а нижняя открывается. По опорожнении же бункера, наоборот; нижняя заслонка закрывается, а верхняя открывается. Открывание и закрывание заслонок может быть осуществлено или ручным способом, при помощи рычага, связывающего обе заслонки, или механическим способом от главного вала двигателя. При ручном способе перекрывания заслонок, в виду плохой видимости заполнения бункеров грунтом, каждый бункер снабжается контрольным показателем заполнения путем использования для этой цели разности веса воды и грунта, находящегося в бункере.

В целях регулирования отсыпки грунта в насыпь, по объему и гранулометрическому составу, под бункерами могут быть установлены ленточные транспортеры или наклонные жолобы.

В виду того, что из пульпы, в начале ее движения по жолобу 5, будут выпадать более крупные фракции грунта, гранулометрический состав грунта в каждом из бункеров 5 будет относительно различным, что позволяет регулировать отсыпку грунта в насыпь так, чтобы ядро насыпи состояло из более мелких составляющих частиц, а откосы были из более крупных составляющих частиц грунта. В конце движения пульпы по жолобу 3 из нее уже выпадают относительно самые мелкие составляющие частицы грунта, взвешенные же частицы (ил, органические примеси) уносятся вместе с отходящей водой по щлангу 7 за насыпь. Присутствие в насыпи илистых частиц, как правило, нежелательно. Чтобы выпадаемый грунт из пульпы не оседал на дне жолоба 3 между прорезами 4 и не уменьщал его живого сечения, дно жолоба снабжено воронками 9, форма которых должна отвечать форме наносов грунта, что очень важно в отнощении достижения равномерного движения пульпы по жолобам. По мере отсыпки насыпи устройство перемещается самоходом вперед, не прекращая работы отстойника и бункеров.

Для разравнивания грунта по верху насыпи 6 впереди устройства прикреплен щит JO (фиг. 1), срезающий перед устройством лищний грунт. Регулируя подъем и опускание щита JO, можно получить любой уклон профиля

насыпи (горизонтальный, с подъемом, со спуском), а также и горизонтальность верха насыпи в поперечном направлении. Это обстоятельство важно еще в том отнощении, чтобы жолоб 3, во все время перемещения устройства по насыпи, оставался горизонтальным.

В том случае, когда поверхность насыпи будет несколько наклонена, причем вместе с этим примет наклонное положение и самое устройство, выравнивание горизонтальности жолоба 3 производится при помощи четырех гидравлических домкратов /7 (фиг. 4, 5). Каждый домкрат 77 соединен через трубопровод 72 (фиг. 6) с насосом 75. Кроме того в каждом трубопроводе 72 имеется тройниковый кран, при посредстве которого можно нагнетать или выпускать жидкость из домкратов, Переключение кранов для наполнения и спуска жидкости в гидравлических домкратах 17 производится непосредственно мотористом устройства. Насос 75 работает от главного двигателя устройства.

Чтобы при негоризонтальности устройства и выравнивании верхней площадки насыпи б не искривлять щтоков домкратов, опорные подущки площадки устроены следующим образом: одна опора неподвижна, противоположная по диагонали опора устраивается с двусторонней подвижностью на щаровых катках пли на качающемся стержне, одноименная опора (по направлению движения) - с односторонней подвижностью со свободой перемещения в поперечном направлении и, наконец, разноименная опора -то же с односторонней подвижностью со свободой перемещения в продольном направлении.

В виду того, что шланги рефулера от землесоса до устройства будут размещаться преимущественно на суще, их перемещение должно отвечать местным условиям. Наиболее практичным будет применить гибкие спиральные бронированные шланги, которые значительно легче применяемых на дноуглубительных работах стальных щлангов. В целях сохранения шлангов от износа движущейся пульпой внутри щлангов закладывается резиновая

втулка-броня по всей длине звена шланга (фиг. 7), причем один конец втулки заканчивается ребордой, которая служит одновременно и резиновой прокладкой между фланцами и закреплением втулки к шлангу.

Чтобы шланги могли более свободно перемещаться по грунту, их укладывают на деревянные салазки, а самое перемешение (по мере продвижения землесоса и устройства) производится при помощи лебедки с несколькими барабаиа.ми и тросами, устанавливаемой на тягаче (тракторе).

Область применения предлагаемого изобретения на постройках железных дорог зависит всецело от местных геологических и гидрологических условий. Вообще же говоря, оно может быть использовано в случаях: 1) проведения железнодорожной линии по пойме вдоль реки (ручья); 2) возведения насыпей на подходах к мостам; 3) сооружения струенаправчяющих

дамб, плотин и вообще регуляционных сооружений; 4) при отводе русла реки в староречье с засыпкой существующего русла.

П р е д м е т изобретения.

1.Гидромеханический способ производства железнодорожных насыпей, отличающийся тем, что пульпа подается в передвижной отстойник, откуда отстоявшийся грунт направляется непосредственно в насыпь.

2.Устройство для осуществления способа по п. 1, отличающееся применением кольцевого жолоба, установленного па тележке и снабженного рядом бункеров.

3.Форма выполнения устройства по п. 2, отличающаяся тем, что жолоб вместе с бункерами опирается на раму тележки при посредстве гидравлических домкрактов.