Устройство для разработки и извлечения грунта из опускного колодца или котлована Советский патент 1949 года по МПК E21D1/03 E02D17/06 

Предметом изобретения является уетройство для разработки и извлечения грунта из опускного колодца или котлована, особенностью которого является жесткое закрепление горизонтальной скребковой рамы в основании вертикального транспортирующего приспособления. В процессе производства работ устройство в целом перестанавливается при помощи крана или иного подъемного мехапизма по площади забоя и последовательно осуществляет разработку грунта на отдельных его участках.

Устройство может быть использовано для выемки грунта из опускных колодцев и из открытых котлованов. Работы, как правило, производятся без понижения уровня грунтовой воды в колодце или котловане. Убыль воды, обусловленная удалением пульпы, устраняется соответствующей подкачкой в шахты колодца или котлован. При производстве работ вблизи открытых водоемов пополнение убыли воды может быть осуществлено при помощи сифонов. Для этого требуется, чтобы уровень воды в колодце или котловане был несколько ниже уровня воды в водоеме.

На фиг. 1 и 2 изображен опускной

колодец с предлагаемым устройством в вертпкальном разрезе и в плане; на фиг. 3 - корпус рабочего органа устройства; на фиг. 4 - вид по стрелке А на фиг. 3-с частичным разрезом; на фиг. 5 - вид по стрелке Б па фиг. 3; на фиг. б - вид по стрелке В на фиг. 3 с частичным разрезом по ев; на фиг, 7 - разрез по ГГ на фиг. 3; на фиг. 8 - разрез по ДД на фиг. 3.

Колодец / имеет несколько землечерпательных шахт. Число их определяется заданными размерами колодца по ножЗ, размерами поперечного сечения шахты, достаточными для беспрепятственного ввода и вывода устройства, а также толщиной стен, обеспечивающей преодоление сил трения между грунтом и колодцем исключительно за счет его ссбственного веса.

Устройство состоит из рабочего органа 2 гидроэлеватора или эрлифта 3 и стояка-пульпопрОЕОда 4, заканчивающегося отводным коленом. Последнее снабжено проушиной, предназначенной для подвешивания устройства к грузовому полиспасту крана. По бокам стояка 4 укреплены две трубы 5 и 6 меньшего диаметра. По трубе 5 подается напорная вода в гидроэлеватор или сжатый воздух в эрлифт. По трубе 6, которая внизу переходит в гибкий шланг, подводится напорная вода или сжатый воздух в двигатель рабочего органа.

Корпус рабочего органа выполнен в виде трубы 7 (фиг. 3 и 9), у которой удалена нижняя часть, ограниченная двумя образующими. К трубе 7 приварен патрубок 8, снабженный фланцем для крепления гидроэлеватора или эрлифта 9. По оси трубы 7 установлен трубчатый шток 10. Передний его конец свободно пропущен через отверстие в крышке 11, приваренной к трубе 7. Задний конец штока 10 закреплен на щите 12, который при помощи щпилек прикрепляется к фланцу трубы 7. По середине штока 10 -неподвижно укреплен поршень 13. На шток и поршень надет цилиндр 14, несущий скребки 15, 16, /7, 18 и 19. Передний и задний скребки прикреплены к крышкам цилиндра; средние скребки крепятся к ребрам 20, которые установлены по образующим цилиндра и приварены к последнему до его внутренней обточки. Скребки свободно проходят через вырез, имеющийся в нижней части трубы 7; этим предотвращается возможность вращения цилиндра на штоке 10. Каждый скребок Изготовляется из куска листовой стали, согнутого по показанным на чертежах линиям перегиба и снабженного на режущих кромках большими зубьями.

При возвратно-поступательном движении цилиндра по штоку 10 скребки разрыхляют грунт под рабочим органом; разрыхленный грунт увлекается током воды, засасываемой гидроэлеватором (эрлифтом), и в смеси с водой выдается по стояку 4 наружу.

Расстояние между скребками назначается меньшим или равным величине хода цилиндра. На фиг. 3. 4 и 5 .показано размещение скребков, соответствующее равенству шага скребков ходу цилиндра.

Реактивное сопротивление грунта, приложенное к скребкам, стремится сдвинуть рабочий орган в направлении, противоположном движению цилиндра. Возможность такого перемещения рабочего органа предотвращаетса при помощи упора. Упор (фиг. 1 и 6) состоит из двух Г-образных элементов,

изготовленных из швеллеров 21 и 22, соединенных в углах листовыми фасонками 23. Эти Г-образные элементы установлены между приваренными к щитам 12 уголкговыми коротыщамп 24 и 25 и закреплены от выпадения при помощи болтов 26, которые проходят через отверстия в коротышах и через вертикальные прорези в фасонках 23. Такое крепление Г-образных элементов не препятствует их небольшому вертикальному перемещению относительно корпуса рабочего органа; максимально допустимая величина перемещения определяется длиной прорезей в фасонках 23.

К Г-образиым элементам упора прикреплены при помощи болтов 27 грузы 28. Эти грузы имеют двоякое назначение. Во-первых, благодаря их присутствию стояк 4 при подъеме устройства краном занимает вертикальное положение, а рабочий орган - горизонтальное, что очень важно с точки зрения облегчения ввода рабочего органа под скос консолей колодца, как это показано на фиг. 1. Во-вторых, грузы 28 при установке снаряда на забой вдавливают швеллеры 21 в rpysiT и тем самым создают надежное закрепление рабочего органа при сравпительно небольигом заглублении скребков. Длина швеллеров 21 и прорезей в фасонках 23, а также вес грузов 28 должны быть окончательно откорректированы при испытаниях устройства на грунтах с различной степенью плотности.

Возвратно-поступательное движение цилиндра 14 осуществляется путем поочередной подачи напорной воды или сжатого воздуха в правую или левую полость цилиндра. Изменения направления поступления напорной воды или воздуха могут быть осуществлены различными способами. В частности, возмолшо применение для этой цели автоматически действующих клапанов, размещенных в поршпе 13, с подводкой напорной воды по внутренней трубе 29 и отводом отработанной водьг по кольцевому пространству между штоками 10 и 29, как это предусмотрено в устройстве по авт. св. 63031 Н. В. Озерова. На фиг. 3-9 предположено именно такое решение; поршневые клапаны я детали подвода напорной воды к трубе 29 и отвода отработанной воды не по1;азаны во избежание затемнения ОСНОБНОГО зстройетва. Напорная вода ПОДРОДИТСЯ но трубе 6 ;фиг. 7) и поступает в трубу 29 по гибкому шлангу. Отработанная вода выпускается из кольцевого пространства между штоками 10 и 29.

По трубе 5 поступает напорная вода, необходимая для приведения в действие гидроэлеватора, который с центральным псдводо л напорной воды может быть, при желании, заменен гидроэлеватором с кольцевым подводом. Такая форма его выполнения позволяет осуществлять превращение гидроэлеватора в эрлифт в тех случаях, когда по местным условиям оказывается более целесообразным для приведения снаряда в действие использование энергии сжатого воздуха, а не энергии напорной воды. При замене гидроэлеваторя эрлифтом сжатый воздух, отработанный в цилиндре рабочего органа, может быть подан в смесительнзю камеру эрлифта (при соответствующем увеличении рабочего давления.

Пульпа, выходящая из отводного колена стояка 4, поступает в лоток и отводится в место, предназначенное для отвала грунта. Во избежание частых перестановок лотка при изменении направления отводного колена возможно применение лотка кольцевой

формы, как это предзсмотретю в устройстве по авт. св. № 63031.

Предмет изобретения

1.Устройство для разработки и изЕлечения грунта из опускного колодца или котлована, состоящее из скребковой рамы, прикрепленной к трубе гидроэлеватора или подобного транспортера, служащего для подъема грунта, разрыхляемого и подаваемого к трубке скребками, отличающееся тем, что скребковая рама прикреплена к вертикальному транспортеру жестко с целью обработки всей площади грунта путем последовательной перестановки устройства.

2.Форма вынолнения устройства по п. 1, отличающаяся применением скребков с зубьями, совершающих Еозвратно-поступательное движение вдо.чь рамы при помощи предназначенных для этого механизмов.

3.Форма выполнения устройства по пп. 1 и 2, отличающаяся применение.м гидсавлическсго или пневматического цилиндра, несущего скребки и передвигающегося по штоку вдоль рлмы.

4.Форма выполнения устройства по пп. 1-3, отличающаяся тем, что в нем применены вертикальноподвижные относительно скребковой рамы упорные свайки., воспринимающие реактивные силы грунта, развивающиеся при движении скребков.

с

.t s

У fnl

Вид по стрелке б

/

- 9 - Вид по гтреме В с vacmawHtiM poipejo 10 li

№ 80808 Фиг. 6

(3

Разрез по ГГ

Фиг. 8 Разрез по ,ДД