Устройство для подводной разра-бОТКи гРуНТА Советский патент 1981 года по МПК E02D17/16 

Изобретение относится к гру.что-заборным Еса€ьаваю1им устройстнам пневмогидравлического (зрлифтного) типа для подводной разработки осадкой, представленных уплотненными гра вкйно-песчаными, глинистыми отложениями, и может быть использовано при доб1.;гче россыпных полезных ископаемых . из подводных месторохсдений при дноуглубительных, а также гидростроительных работах. Известно rpiiiTO3a6opHoe устройство для подводной разработки, конструкция которого включает подъемный трубопровод зрлифта, коллектор напорной воды с гидромониторными на.садками и экран, выполненн лй в виде собирающего ковша 1 . Недостатками такого грунтозаборного устройства являются низкая эффективность его применения при подводной разработке осадков, сложенных уплотненными гравийно-песчаными или глинистыми отложениями, а также высокая энергоемкость подводного гидромониторного разры;ления осадков так как водяные струи высокого давления в воде преодолевают суще ствен ные сопротивления и гасят свою энергию на расстоянии, на порядок меньш расстояния разрушения напорко; ЕОд.гной струи, истека.ющей из гкдромо нитора в воздушной среде. Наиболее близким техническим решением по достигаемому результату к пpeдлaгaeмo si является грунтозаборное устройство, вк.ггючатап.ее подъемный трубопровод, форсунку 3pJih-4Ta с делевидными отверстиями, воздушньтй и водяной коллекторыс подводящими тру-бопроводами, подводные гидромониторы, закрепленные на опорном кольце и имеюш.ке пневматические и гидрав.пические насадки и экран, образующий острьтй угол с плоскостью горизонтального сечения всаса подъемного трубопровода 2 . Однако подобное устройство твсже не лишено недостатков. Дело в том, что при разработке плотных осадков давление сжатого воздуха, истекающего из воздушных насадок подБОд 1ЫХ гк.цромониторов, должно быть на 3040% болыие давления окружающей среды li, следовательно, давления в форсунке эрлифта (что обеспечить затруднительно, например, при изменении глубины разработки Е процессе работы ПОДЕОДных гидромониторов).

Цель.изобретения - повьшюние эффективности подводной разработки, преимущественно плотных осадков.

Указанная цель достигается тем, что лодзодные гидромопитори смонтированы внутри экрана, а подъемный трубопровод снабжен кольцевой заслонкой, установленной с возможностью перекрытия щелевЫх отверстий форсунки эрлифта кольцевая заслонка на подъемном трубопроводе снаожена продольными тягами с направляющими и фиксаторами, а гидранлические насадки подводных гидромониторов выдвинуты из пневматических насадок на 0,51,5 диаметра среза гидравлических насадок и установлены коаксиально с пневматмческйми насадкаг-ти.

На фиг. 1 представлено груитозаборное устройство с вырезом по подъемному трубопроводу, общий вид; на . 2 - разрез Л-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1.

Подъемный трубопровод 1, имеющий в нижней части форсунку 2 эрлифта в виде продольных щелевь.х отверстий, соединен с коллектором 3 сжатого воздуха. В полости KOjmeKTOpa 3 сжатого воздуха находится подвижная ко.пьцсва заело жа 4, частично или полностью ререкрывающая щелевые отверстия форсунки 2 посредством перемещения продольных тяг 5 4ерез сальники G в корпусе коллектора 3 сжатого воздуха. Продольные тяги 5 закреп.чеиы в направлято -чих 7 фикcaтo: a и 8. Сжатый воздух в коллектор 3 нагнетается воздухопровод 9. Через ошанги 10 сжатый воздух подводится и полости пневматических насадок 1, внутри которых коаксиально установлены гидравлические насадки 12 нескольких подводных гидромониторов, снабженных едкнызи экраном 13, закрепленным зз нижней части подъемного трубопровода 1 таким образом, что поверхность экрана 13 образует острый угол с плоскостью горизонтального сечения всаса подъемного трубопровода,. В нихсней части экрана 13 по его периметру закреплено опорное кольцо 14 с равномерно распределенными по его окружности насадками 11 и 12 подзодных гидромониторов. При этом, исходя из условий эффективной работы устройства при подводной разработке плот-, ных гразийно-песчаных и глинистых осадков, наружный диаметр спорного кольца не должен превьдиать 10 внутренних дигметров всаса подъемного трубопровода 1, а гидравлические насадки 12 подводньох гидромониторов должны быть выдвинуты из пневматических насадок 11 на 0,5-1,5 среза гидравлических насадок 12. Гидравлические насадки 12 подводных гидромониторов соединены кольцевым коллектором 15 напорной воды с подводящим, трубопроводом 16.

Предлагаемое грунтозаборное устройство работает следующим образом.

Через воздухопровод 9 сжать 1й воздух от компрессора (не показан) подается в коллектор 3 сжатого воздуха, установленный на подъемном трубопроводе 1. Из коллектора 3 сжатый воздух через щелевые отвертсия форсунки 2 эрлифта с равномерным расхо1ДОМ поступает в заполненный водой трубопроводд 1. Часть потока сх атого воздуха через шланги 10 попадает внутрь пневматических насадок 11 подводных гидромб1иторов. Давление этой части потока сжатого воздуха регулируется перемещением кольцевой засло.чки 1. Через подводящий трубопровод 16 и кольцевой коллектор 15 в гидравлические насадки 12 подается напорная вода, струи которой, проход сквозь воздушную завесу, эффективно рыхлят разрабатываемые осадки. Сжатый воздух, использованный в подводных гидромониторах для повышения эффективности рыхлящих гидравлических струй, используется вторично, образуя под экраном 13-зону всасывания трехкомпонентной смеси (вода, разрыхленные осадки, воздух), удельный вес которой меньше удельного веса воды; вследствие этого под экраном 13 осуществляется предварительна стадия эрлигЬтировакия.

Вьшеописанное конструктивное выполнение груптозаборного устройства для подводкой разработки обеспечивает регулировку дозирования воздущного потока, поступающего в.форсунку 2 эрлифта и пневматические насадки 11 подводных гидромониторов при постоянном суммарном расходе воздуха, а именно таком, который необходим дл работы эрлифта в максимальном режиме

Формула изобретения

1.Устройство для подводной разработки грунта, включающее подъемный . трубопровод, форсунку эрлифта с щелевидными отверстиями, воздушный и водяной коллекторы с подводящими трубопроводами, подводные гидромониторы, закрепленные на одном кольце и имеющие пневматические и гидравлические насадки и экран, образующий острый угол с плоскостью горизонтального сечения всаса подъемного трубопровод а, отлич ающеёся. тем, что, с целью позьяаения эффективности подводной разработки, преимущественно плотных осадков, подводные гидромониторы смонтированы внутри экрана, а подъемный трубопровод снабжен кольцевой заслонкой, установленной с возможностью перекрытия щелевых отверстий форсунки эрлифта.

2.Устройство по П.1, о т л и чающееся тем, что кольцевая

заслонка .подподъемном трубопроводе снабжена продольньми тягами с направляющими и фиксаторами.

3. Устройство ПОП.1, отличающееся тем, что гидравлические насадки подводных гидромониторов выдвинуты из пневматических насадок на 0,5-1,5 диаметра среза гидравлических насадок и установлены коаксиально с пневматическими насадками.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Японии К 43-6497, кл. 88 F 11, опубЛик. 1968.

2.Шкундин В. М. Оборудование гидромеханизации земляных работ. М., Энергия, 1970, с. 191.

Вода Sosffух 0садк:и