Способ разработки тонких слоевгРуНТА пОд ВОдОй и уСТРОйСТВО дляОСущЕСТВлЕНия СпОСОбА Советский патент 1981 года по МПК E02F3/90 

;54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ТОНКИХ СЛОЕВ ГРУНТА ПОД ВОДОЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ СПОСОБА

1

Предлагаемое изобретение относитс к гидротехническим работам и может быть использовано при производстве дноуглубительных работ с помощью землесосных снарядов.

В настоящее время при производстве дноуглубительных работ-широко применяются землесосные снаряды с фрезерным разрыхлителем.

Известен способ разработки грунта землесосным снарядом с фрезерным разрыхлителем, зак.пючающийся в том, что грунт вначале раз-рыхляется на глубину снимаемого слоя полосами 1, II, III и т.д. шириной в, равной подаче фрезы вперед, толщиной, равной заданному слою, и расположенными вплотную одна к другой. Затем грунт в смеси с водой (в виде пульпы всасывается и направляется по трубам к месту складирования. Он применяется повсеместно и обеспечивает выполнение технической производительности при толщинах одновременно снимаемого слоя грунта, равных или больше диаметра фрезы

Однако при разработке тонких слоев грунта (снимаемый слой меньше диаметра фрезы) известным способом производительность землесосного

снаряда с фрезерным разрыхлителем снижается, так как при ограниченных ширинах-ПОЛОС, скорости папильонирования и малой толщине снимаемого слоя (проектный слой плюс нормируемое переуглубление) объем грунта в разрабатываемой полосе (ленте) недостаточен для обеспечения технической производительности.

0

Кроме того, при разработке тонких слоев грунта известным способом наблюдается выкатывание фрезы.на поверхность грунта. Это явление приводит к недобору грунта и создает

5 для землесосного снаряда аварийную обстановку.

Известен способ и устройство для разработки грунта плавучим землесо0сом с режущим приспособлением, вк.гпочающий рыхление и извлечение грунта с образованием ровной поверхности дна 2 .

Однако это изобретение обеспечи5вает формирование откоса забоя при послойной разработке очень больших толщин грунта и не решает задачи повышения производительности землесосных снарядов при разработке тон0ких слоев грунта. Цель изобретения - повышение про изводительности процесса и уменьшение неровностей дна забоя. Поставленная цель достигается те что грунт разрыхляют и извлекают цо лосами, глубина которых в 1,5-2 раз больше толщины заданного снимаемого слоя грунта, при этом неудаленные гребни грунта смывают напорными гид равлическими струями, кр(оме того расстояния между полосами и величин переуглубления полос выбирают так, чтобы объем гребней до заданной отметки был равен объему переуглублен ной части полос. Гидромониторные сопла расположен сзади фрезы на расстоянии 1-1,5 ее длины и симметрично оси фрезы на ра стоянии от указанной оси 0,6-0,9 ее диаметра и установлены к оси фрезы под углом 5-20. На фиг. 1 изображена схема распо ложения полос в плане; на фиг. 2 - схематическое поперечное сечение по лос с фрезой и указанием направлени планирующих струй; на фиг. 3 - пред лагаемое устройство, общий вид; на фиг. 4 - направление планирующих струй. Предлагаемый способ осуществляется последовательным выполнением следующих технологических операций: опережающее фрезу н ыщение грун та водой с одновременным рыхлением его фрезой на указанную выше толщин слоя и ширину полосы, всасывание грунта в смеси с водой при боковом перемещении фрезы; одновременное рыхление грунта фрезой в размывке, заполнение переуглубления и планирование грунта не разрыхленные фрезой гребней напорными струями устройства; перемещение фрезы вперед на величину В b + Т для перехода на следующую полосу. Суммарная ширина одновременно раз рабатываемой полосы В и заглубление фрезы Н связаны между собой следующей зависимостью: площадь поперечного сечення переуглубленной части траншеи fэ, считая от нижней отметки снимаемого слоя грунта, должна быть равна 0,5-1,0 площади неразрыхленного фрезой гребня f2, возвышающегося над той же отметкой. Эти параметры определяются осо бенностями землесосного снаряда, геометрической формой фрезы, устанав ливаются в каждом конкретном случае пробной разработкой проектного слоя грунта и изменяются в зависимости от плотности грунта, проектной толщины снимаемого слоя и глубины воды (угла наклона рамы рабочего устройст ва к горизонту грунта). Для получения необходимой чистоты выработки настоящее изобретение предусматривает импользование одновреме но с извлечением грунта размывание гребней и планирование дна напорными гидравлическими струями, направленными вперед по бокам фрезы. Расположение сопел, формирующих планирующие струи, подобрано в результате лабораторных исследований. Планирующие сопла 1 располагаются сзади фрезы 2 на расстоянии т, рав-. ном 1-1,5 ее длины от кольца, и ниже ее оси на расстоянии п, равном 0,60,9 ее диаметра Оф.В вертикальной плоскости планирующие струи направлены под углом oL к оси фрезы. Диаметр планирующих сопел 1 принимается из расчета 16-22 см площади сечения сопел каждой стороны на 1000 технической производительности землесосного снаряда. Устройство вклочает сопла 1 и определяющую фрезу 2. Устройство для осуществления способа работает следующим образом. От насоса, установленного на земснаряде, вода под давлением поступает к коллектору и из него в сопла. Струя, выходящая из сопла 1, опережающего фрезу 2, насыщает слой грунта водой и взрыхляет его. Таким образом, фреза 2 работает в уже взрыхленном грунте и поэтому вероятность ее выкатывания и нагрузка на нее значительно уменьшается. Струя, выходшцая из сопла, идуЛцего вслед за фрезой окончательно размывает гребень, заполняет переуглубяение в полосе,планирует грунт, подгоняет часть грунта к всасывающему отверстию и создает гидравлический экран, препятствующий подсосу чистой воды- (что улучшает условия всасывания). .Формула изобретения 1.Способ разработки тонких слоев грунта под водой, включающий рыхление и извлечение грунта с образованием ровной поверхности дна, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса и уменьшения неровностей дна забоя, грунт разрыхляют и извлекают полосами, глубина которых в 1,5-2 раза больше толщины заданного снимаемого слоя грунта, при этом неудаленные гребни грунта смывают напорнымигидравлическими струями. 2.Способ ПОП.1, отличающийся тем, что расстояние между полосами и величину переуглубления полос выбирают так, чтобы объем гребней до заданной отметки был равен объему переуглубленной части полос. 3.Устройство для осуществления способа по ПП.1 и 2, включающее

фрезерный разрыхляющий орган с гидромониторными соплами, отличающееся тем, что гидромониторные сопла расположены сзади фрезы на расстоянии 1-1,5 ее длины и симметрично оси фрезы на расстоянии от указанной оси 0,6-0,9 ее диаметра и ytтановлены к оси фрезы под углом 5-20

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

t и I t Фиг. /

Фиг Л