Способ намыва узкопрофильных сооружений и устройство для его осуществления Советский патент 1982 года по МПК E21C41/00 

Изобретение относится к горному делу, к области открытых горных разработок и может быть использовано для возведения узкопрофильных намывных сооружений из грунта, первйчшлх дамб обвалования крупных гиДроотвалЬв, а также в гидротехническом и транспортном строительстве для .нал«лва перемычек, земляных полот ен-под автомобильные и железные дйроги. ,

Известен безэстакадный способ намыва узкопрофильных сооружений с отсыпкой : грунтовых дг1Мб первичного обвалования и последующи:м их наращиванием намавным грунтом, с непрерывной крановой .переукладкой намывного пульповода и cocpe oтoчeнным выпуском . пульпы из торца трубы, с веерным перемещением фронта намыва грунта и свободным сбросом осветленной воды, в водоотводные канавы через шандорные колодцы 1.

Основные недостатки способа заключаются в следующем.

Для ОТСЫП1Ш дамб первичного обвалования используют местные или приг возные 1Т5УНТЫ, что ойлчно удорожает строительИо-наАвлвные работы, причем как привозной,, так и местный немытый грунт в ряде случаев не отвечает технологичёским требованиям, т.е. слабо фильтрует воду, что способствует аккумуляции воды в основании сооружения и заметно снижает его устойчивость и качество строительства.

. Кроме того, для отсыпки грунтовых дамб обвалования необходимы бульдо- . 1.зеры, экскаваторы, автоскреперы или автосамоевалы..

10

В болотистой или заводненной местности накив узкопрофильных сооружений ведут сначала прямо в воду без первичной обваловки, поскольку делать ее из местнрго или привозного грунта

15 практически очень сложно и дорого. При этом намлв ведут до тех пор,поka- над зеркалом воды не появится конус накытого , и только поеле этого производят первичную обва20ловку, а затем ведут дальнейший накыв грунта до проектных отметок с по:мощью наращивания дамб обвалования.

При таком методе горная масса свободно ;расплывается под водйй

25 в разные стороны, вследствие чего ПРОИСХОДИТ значительный передав и потери больших объемов грунта,резко повыша оцие стоимость нг1мывных работ.

Известен безэстакадный способ на30 узкопрофильных сооружений с щитовыми дамбами обвалования, сосредоточенным выпуском пульпы из Hai uJBМого пульповода, и свободным сливом осветленной воды через прудниотстойникн на1 иваемой карты в водоотводную канаву. При этом первичное обвалование и последукмцее наращивание обваловки ос ществляется щитами из дерева или дру гих строительных материалов. Это выполнено в виде передвижной опалубки Со специальным устройством для ее -переуклй 1ки 23. Способ имеет следующие недостатки. Переукладка дамб обвалования требует обязательнЬй-остановки подачи пульпы в зону передвижки и установки 1датовой обваловки, на что затрачивается много времени, при этом снижает ся производительность намывных работ Для переукладки щитовой обваловки требуются подъемно-транспортные механиэг«л со значительной грузоподъемностью и высокой проходимость по свеженамытым грунтам. Первичное обвалование щитами из д рева практически трудновыполнимо в болотистой и заводненной местности. Известно устройство для- осуществления этого способа, включающее дамбу обвалования,состоящую из щитов, вйполненных из дерева или других строительных материалов и пе эедвигае Nbix специальным подъемно-транспортны механизмом, или выполненных в виде секций - баллонов, соединенных между собой специальными креплениями и сна бженных уплотнительными фартуками, заполненных рабочим агентом и установленных по периметру площади на№1ва грунтового массива 3 и 4. Недостатками известного устройств выполненного в виде грунтовой дамбы обвалования, является то, что грунтовые дамбы обвалования легко и быстро размываются .потоками пульпы, а потому их часто приходится наращиват и поддерживать в рабочем состоянии. При этом с грунтовыми дамбами обвалования практически становится невозможным намыв узких земляных полотен шириной по верху менее 5 м. Кроме того,, щитовые дамбы, изготовленные из дерева, должны быть выполнены из плотных,тщательно подогнанных щитов, чтобы не пропускать и сохранять воду в прудках-отстойниках до ее осветления или не допускать просачивания пульпы.через щели на от ,кос намываемого сооружения, а водоналивные или газонаполияемые секции дамб обвалования не могут быть испол зоваиа при намыве грунта на заводнен ной, местности при значит.ельных глубинах, так как первые лягут на дно и их не будет видно, а вторые всплывут вместе с уплотнительными фартуками и не смогут задерживать намываемый грунт. Целью изобретения является повыение эффективности намывных работ за счет снижения потерь грунта и сокращения времени намыва узкопрофильных сооружений. Указанная цель достигается тем, что в качестве ограждающих секций используют .баллоны, заполненные рабочим агентом, при этом переукладку баллонных секций выполняют вдоль продол: ной оси намываемого сооружения. Для достижения этой же цели в уст-ройстве для намыва узкопрофильных сооружений, включающем передвижные ограждающие секции, соединенные между, собой, каждая секция ограждения выполнена из .двух баллонов, расположенных друг над другом, соединенных между собой по длине в вертикальной плоскости гибким полотном, при этом верхний баллон заполнен газом, а нижний - жидкостью, причем верхние баллоны противолежащих секций скреплены между собой поперечннгли стяжными канатами. На фиг.1 показаны узкопрофильно земляное полотно, нагллваемое на заболоченной или заводненной местности, поперечный разрез, и устройство в виде баллонных секций, с помощью которых намывается данное сооружение; на фиг.. 2 - конструкция одной баллонной секции предлагаемого устройства, разрез А-А на фиг.1; на фиг.З узкопрофильное сооружение, намываемое на сухой поверхности земли,разрез ; на фиг.4 - то же, вид в плане с частичными разрезами; на фкг.5 принципиальная схема намыва грунта телоускопрофильНого сооружения, вид сбоку; на фит.6. - конструкция гибкого полотна, соединяющего баллоны по их длине. На фиг.1-6 обозначены: 1 и 2 - баллонные секции, заполненные водой и воздухом, 3 - соединяющее гибкое полотно, 4 - крепления, 5 - стяжные канаты, б - петли, 7 - запорно-регулирующая арматура н. баллонах, 8 намывной грунт, 9 - поверхность почвы на сухих участках, 10 - болото, 11 - стыки баллонных секций, 12 - капроновый канат, 13 - водоотводная канава, 14 - отработанная вода, 15 намывные наклонные слои. Реализация предлагаемого способа осущес.твляется следующим образом После раскладки, соединения между собой и /заполнения рабочим агентом баллонных секций с баллонами 1 и 2 намыв грунта ведут односторонним поточным методом без разбивки трассы намываемого узкопрофильного сооружения на отдельные карты намыва. При этом грунт намывается между нижними баллонами 1 и гибким полотном 3 балг

лонных секций до проектной отметки наклонными cnoHNtH 15 и укладывается под углом естественного откоса.

Отработавшая и осветленная вода 14 при этом сливается в водоотводные канавы 13 в местах, где оканчиг ваются баллонные секции.

Фронт намывных работ идет поточнопоступательно, а объем HsiMHBaeMoro тела УН грунтового объекта последовательно формируется из слоевых объемов У-,, V-j , УЗ и т.д., постепенно оттесняя осветленную воду по направлению движения намыва.

Наращивание баллонных секций про изводят вдоль продольной оси намываемого узкопрофильного сооружения по мере продвижения, фронта нагдлвт ых работ.

Демонтаж баллонных секций (осво бодйввмхся) выполняют путем слива жидкого балласта из нижних баллонов 1 (при намыве .на. сухих участках) через запорно-регулирующую арматуру 7 по пшангам с помощью коьдпрессора или путем продувания утеготеишлп и примытых баллонов 1 сжатым воздухом с тем, чтобы удалить из них, жидкий балласт и обеспечить им возможность свободного всплытия (при «амыве на болотистых и заводнен11Ь2Х участках).

Устройство для намыва узкопрофильных сооружений включает баллонные секции, состоящие из баллонов 1 и 2, соединенных гибким полотном 3 с помощью креплений 4, а затем секции скрепляют поперечными стяжили канатами 5 через петли б. После этого баллонные секции стыкуют между собой в стыках 11 через люверсы (отверстия) 12 в сплсжпгые плети, уклаывают на почву 9 (на сухих участках) ли непосредственно в болото 10 на его дно и заполняют рабочим агентом: нижние баллоны 1 наполняют жидким балластом (например водой), а верх- ние баллоны 2 - газом (водородом, гелием или воздухом).

При этом нижние баллони 1, заполненные балластом и плотно прижаттлё м к грунтовому основанию 9 или ко ну заболоченного (заводненного) участка, выполняют одновременно роль Оградительной дамбы и своеобразного якоря для удержания в воздухе или на воде верхнего баллона 2 с гиб гейм полотном 3.

Если намыв производится на сухом участке, то гибкое полотно ставят из плотной ткани (из парусины или из резиновых материалов),а если же укладку грунта ведут непосредственно в воду 10, то гибкое полотно 3 может быть изготовлено из фильтрующего материаша (из нетканого синтетического иглопробивного полотна).

Необход11мым условием для осуществления способа при помощи предлагаемого устройства является заполнение верхних баллонов 2 легким газом, например гепием или водородом с тем, чтобы придать верхним баллонгм 2 способность натягивать и удерживать

гибкое полотно 3 в воздухе в вертикальном положении (при намыве на сухой местности), при намыве в заболоченной или заводненной местности верхние баллота .2 предпочтительнее заполнять атмосферным воздухом с таким расчетом, чтобы их подъемная сила в воде не превышала расчетной и не отрывала от грунта нижние баляоаы 1,

По сравнению с известным способом намыва, заключающемся в намыве грунта в пространстве, огражденном грунтовы1.ст дамбами обвалования, предпагае -ялй способ и устройство для

егго осуществления имеют следующие технико-экономические преимущества:

-отпадает необход1п-юсть в сооружении и содержании специальных карт Намыва с шандорными колодцами и

пoдзeмиы vш коллекторс1ми для сброса с карт отработавшей воды;

- практически ликвидируются потери грунта при намыве сооружений в заболоченной или заводненной месткости и сокращается время их намыва;

-исключается потребность завоза . сухого грунта и доотсыпки им иловых воронок в местах установки шандорных колодцев;

-обеспечивается возможность намыза практически очень УЗКИ.Х профилей (до 2-2,5 м шириной по гребню), что позволяет применять предлагаемое техническое решение для возведения первичньзх дамб обвалования гидроотвалов методом намыва, а не отсыпки из сухого 1-рунта;

- отпадает потребность в гусеничной землеройной технике, обычно испсшь.зуемой при намывных работах для

возведения дамб обвалования.

Достоинством предлагаемого способа и устройства для его осуществления явля.ется универсгшьносТь, т.е.

возможность ведения наг ывных работ как На сухой, так и на заводненной или заболоченной местности.

Формула изобретения

55

1. Способ намыва узкопрофилънглх сооружений, включающий установку ограждающих секций по границам площади намлва, .стыковку их между собой, де60монтаж и переукладку ограждающих .секций, о т ли чающи-йся тем, что, с целью повышения эффективности намывных работ.за счет снижения потерь грунта и сокращения 65 времени намыва, в качестве ограждаюпшх секций используют баллоны, заполненные рабочим агентом, при этом переукладку баллонных секций выполняют вдоль продольной оси намываемого сооружения.

2. Устройство для намыва узкопрофильных сооружений по п.1, включающее передвижные ограждающие секции, соединенные между собой, о т личающюеся тем, что каждая секция ограждения выполнена из двух баллонов, расположенных друг над друг«эм, соединенных между собой .по длине в вертикальной плоскости гибким полбтном, при этом верхний баллон заполнен газом, а нижний жидкостью, причём верхние баллоны противолежащих секций скреплены между собой поперечными стяжными канатами,

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 5 1. Нурок Г,А. и др. Гидроотвалы |на карьерах. М., Недра, 1977, с. с, 28-43.

2.Меламут Д.Л. узкопрофиль« ных дамб и малых плотин в сельском

10 хозяйстве. Н., Госстройиздат, 1963, с,21-30 (прототип) ,

3.БИТКИН г.В, и др. Гидромеханизация на транспортном.строительстве, М., транспорт, 1970, сЛ16-122.

15 - Авторское свидетельство СССР по заявке № 2i800485/22-03, кл. Е 21 С 45/00, 27.07.79.