Устройство для разработки грунта под водой Советский патент 1982 года по МПК E02F3/88 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ГРУНТА ПОД ВОДОЙ

1

Изобретение относится к конструкциям землеройных устройств и предназначено для подводной разработки грунтов и полезных ископаемых.

Известны землеройные устройства для подводной разработки грунтов и полезных ископаемых, в которых движителем грунта является воздух, подаваемый в конический коллектор эрлифта от компрессора под давлением, значительно превышающим давление среды, в которой работает устройство. Принцип работы известных устройств основан на разности удельного веса пульпы и окружающей среды. Эффективность их работы в большей мере зависит от глубины водоема, в котором работает эрлифт, и высоты подъема пульпы над зеркалом воды 1.

Недостатком таких устройств является низкая производительность.

Известно устройство для разработки грунта под водой, которое состоит из гидромонитора, трубопроводов подачи воды и воздуха, пульпопровода и грунтозаборного устройства. Грунтозаборное устройство имеет в Нижней части зонт и включает нагнетательный коллектор, радиально-шелевые водовоздушные сопла и всасывающий патрубок 2.

В этом устройстве при подаче воды и воздуха под зонт производится разрыв грунта, который затем под бездействием воздуха выносится по пульпопроводу на поверхность воды. Струи воды и воздуха в этом устройстве направлены вниз под углом к патрубку пульпопровода. Это способствует тому что значительная часть воздуха с размытым грунтом уходит из-под зонта, минуя пульпопровод, что снижает эффективность и производительность устройства.

Цель изобретения - повышение эффективности отсоса размытого грунта.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для разработки грунта под водой, включаюшем гидромонитор, трубопроводы для подачи воды и воздуха, пульпопровод и грунтозаборник с нагнетательным коллектором, состоящим из водяной и воздущной камеры с радиально-щелевыми водовоздушными соплами и всасывающим патрубком, нагнетательный коллектор расположен соосно с всасывающим патрубком и пульпопроводом, при этом водяная и воздушная камеры нагнетательного коллектора выполнены сообщающимися между собой.

Кроме того, в устройстве гидромонитор выполнен в виде кольцевой трубы с насадками.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство для разработки грунта под водой, разрез.

Устройство состоит из корпуса 1 и 2, которые своими расширенными основаниями жестко соединены с перегородкой 3. Полости корпусов 1 и 2, разделенные перегородкой 3, образуют нагнетательный коллектор. Полость корпуса 1 нагнетательного коллектора является гидрореактивной камерой и связана с трубопроводом 4 подачи воды, а полость корпуса 2 коллектора является воздушной камерой и связана с трубопроводом 5 подачи воздуха. В нижней части корпуса 2 на одной оси с ним установлен с возможностью осевого перемещения всасывающий патрубок 6.

На перегородке 3 установлен с возможностью осевого перемещения сужающийся к верху конусообразный патрубок 7, охватывающий верхнюю часть всасывающего патрубка, образуя с ним регулируемое радиально-щелевое воздущное сопло 8. Совокупность корпусов 1 и 2, образующих нагнетающий коллектор, конусообразного патрубка 7 с перегородкой 3 и всасывающего патрубка 6 образуют грунтозаборное устройство.

К верхней части корпуса 1 на одной оси с ним установлен с возможностью продольного перемещения пульпопровод 9, снабженный расширяющейся книзу конусообразной горловиной 10, охватывающей патрубок 7, образуя с ним регулируемое радиально-щелевое водяное сопло 11.

Трубопровод 4 подачи воды связан трубкой 12 с гидромонитором 13, установленным у нижней части вса-сывающего патрубка 6. Гидромонитор выполнен в виде кольцевой трубы с установленными по периметру насадками 14 для размыва грунта. В нижней части всасывающего патруБ ка 6 установлен съемный зонт 15 и сменное грунтозаборное сопло 16. На пульпопровод 9 установлен пульпоотвод 17. Гайки 18 и 19 служат для фиксации пульпопровода 9 и всасывающего патрубка 6, отрегулированных для работы в заданном режиме. Трубка 12 соединена с гидромонитором 13 с помощью разъема 20.

Устройство работает следующим образом.

Вода подается по трубопроводу 4 в полость корпуса 1 и истекает через радиальнощелевое сопло 11,,создавая в полости пульпопровода 9 эжекцию. За счет силы эжекции создается подсос грунта через всасывающий патрубок 6. За счет силы эжекции в полости корпуса 2 создается разряжение и воздух, поступающий по трубопроводу 5,

засасывается в радиально-щелевое воздущное сопло 8. При этом пузырьки воздуха, внедряясь в пульпу, уменьщают ее удельный вес и способствуют увеличению ее прохода по пульпопроводу 17.

Для изменения режима работы грунтозаборного устройства в зависимости от применяемых механизмов выработки рабочей материи и категории разрабатываемых грунтов изменяются сечения радиально-щелевых водо-воздущных сопел 8 и 11. Для этого

отворачиваются гайки 18 и 19 и за счет вращения всасывающего патрубка 6 и пульпопровода 9 устанавливаются заданные зазоры.

Кольцевой гидромонитор 13 с насадками 14 позволяет производить размыв наиболее плотных слоев грунта. Зонт 15 ограничивает взмучивание воды в зоне всасывания. Сменное грунтозаборное сопло с калиброванным отверстием позволяет всасывать грунт определенной фракции. Возможен вариант работы грунтозаборного устройства, когда трубопровод 5 связан с выхлопным патрубком двигателя внутреннего сгорания. Выхлопные газы две, проходя череез пульпу, нейтрализуются, что способствует охране воздущной среды и позволяет значительно приблизить механизмы выработки рабочей материи к зоне производства работ.

Внедрение предлагаемого устройства для разработки грунта под водой позволит повысить эффективность отсоса размытого грунта.

Формула изобретения

водовоздушными соплами и всасывающим патрубком, отличающееся тем, что, с целью повыщения эффективности отсоса размытого грунта, нагнетательный коллектор расположен соосно с всасывающим патрубком и

пульпопроводом, при этом водяная и воздушная камеры нагнетательного коллектора сообщены между собой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Красов Н. В. Подводно-технические работы. М., «Транспорт, 1975. 2. Авторское свидетельство СССР

№ 384996, кл. Е 02 F 3/88, 1971 (прототип).