Способ дноукрепления и устройство для его осуществления

:И 1" с ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СТВ ТОРСНОМ ряГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Новосибирский государственныйинститут проектирования на речномтранспорте(54) СПОСОБ ДНОУКРЕПЛЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ,(57),1. Способ дыоукрепления, включающий заполнение бункероВ смесью,забираемой с баржи с помощью плавкрана, отсыпку смеси на дно и равнение отсыпанной смеси, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюсокращения трудоемкости дноукрепления и повьааения его качествапутем предотвращения уноса мелкихфракций смеси, используют системубункеров дпя отсылаемой смеси, приэтом при отсыпке смеси из одногобункера последующий бункер загружают смесью, под бункер, подлежащийразгрузке, подводят отсыпающее приспособление, после чего прОизводят отсыпку смеси, затем цикл повто ют со следующими бункерами по мере их заполнения смесью, при отсыпке из всех бункеров образуют полосу и последующие полосы от центра дна к берегу2. Устройство для осуществления способа дноукрепления, содержащее плавоснование, раму с опорами, бункер, установленный на основании, ровняющее и отсыпающее приспособление, баржу и плавкран, о т л и ч а - ю щ е е с я тем, что оно снабжено системой бункеров и поворотными обоймами, опоры выполнены с мотор- гусеницей или мотор-колесом и свободно установлены в поворотных обоймах, при этом ойоры снабжены . поплавками контроля с механизмом самописцев и водоизменяющими емкостя йи, расположенными внутри них.3. Устройство по п. 2, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что ровняющее приспособление снабжено ножами-планировщиками, направляющей водоизмещающей рамой, цепной передачей и мотор-гусеницей, смонтированными на раме.4. Устройство по п. 2, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что отсыпающее приспособление выполнено в виде трубы с колесами, закрепленными на ией.1102836 Фиг Р Составитель М.Моргутехред М. Гергель а орректОР О,Бил тор Л.Пчелин Подписное 4/5 филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул ектна аказ 4915/17 ВНИИПИ Государс по делам изоб 113035, Москва, ир ажвенетеЖ644го комитета СССй и открытийРаушская наб.,.способов и устройств для выполненияподводно-технических работ и можетбыть использовано на отсыпке материалов, обеспечивающих крепление 5дна от размыва, подводных оснонанийслипов и земляных плотин, при уплотнении песчаных оснований И каменныхпостелей, а также на подводных планировочных работах для образования акваторий портов, отстойно-ремонтныхпунктов и заводов.Известен способ укрепления дна путем отсыпки сортиронанного материалас баржи с помощью бульдозера 1, 15Однако указанный способ материалоемок, так как не позволяет изменятьобъемы отсыпаемого сортированногоматериала по точкам отсыпки в зависимости от профиля укрепляемого днареки и резко увеличивает естественную мутность руслового потока, а также требует значительных затрат всвязи с использованием фракционированного материала.25Кроме того, известно устройстводля укрепления дна,содержащее баржу сустановленным на ней бульдозером 13,Недостатком данного устройстваявляется низкая производительность.Известен также способ дноукрепления, включающий заполнение бункеров смесью, эабираемой с баржи спомощью планкрана, отсыпку смеси надко и равнение отсыпаемой смеси.при этом н бункер грейфером план- З 5, крана отсыпают материал, которыйчерез капоскиковую решетку выходного отверстия попадает н желоб и понему н тело постели. Отсыпку из бункера ведут непрерывно, пока высота отсыпки не достигает нижней кромки выходного отверстия. Далее бункерперемещают, но время чего производят равнение постели планирующимприспособлением, совмещенным с бункером. Бункер наполняется непрерывно 45с барж планкраном. После окончанияработ на одном участке устройствопереставляют по очереди на последующие, где цикл работ повторяют.Однако согласно известному спосо Обу не используется энергия руслового потока для создания самоотмостки иэ крупных фракций разнофракционного материала, например гранийнопесчаной смеси. Кроме того, затруднена отсыпка дна при больших глуби=нах и скоростях течения, а такжетребуееря создание механизированныхскладских бере 1 оных площадок с воднымиподходами для промежуточного складирования отсыпаемого материала при 60его доставке водным транспортом,Известно устройство для осуществЛеиия указанного способа дноукрепления, содержащее плавоснование,раь с опорами, бункер, установлен ный на основании, ровняющее иотсыпающее приспособления, баржуплавкран 2 .Однако известное устройстно недостаточно эффективно в работе.Цель изобретения - сокращениетрудоемкости дно"крепления и повышение его качества путем предотвращения уноса мелких фракций смеси.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу используютсистему бункеров для отсыпаемой смеси, при этом при отсыпке смеси изодного бункера последующий бункерзагружают смесью, под бункер, подлежащий разгрузке, подводят отсыпающее приспособление, после чего производят отсыпку смеси, затем цикл повторяют со следующими бункерами по мере ихзаполнения смесью, при отсыпке смесииэ всех бункеров образуют полосу ипоследующие полосы от центра дна кберегу.Устройство для осуществления способа снабжено системой бункеров и поворотными обоймами, опоры выполнены смотор-гусеницей или мотор-колесом исвободно установлены в поворотныхобоймах, при этом опоры снабжены поплавками контроля с механизмом самописцев и водоизменяющими емкостями,расположенными внутри них,Кроме того, ровняющее приспособление снабжено ножами-планировщиками,направляющей водоизмещающей рамой,цепной передачей и мотор-гусеницей,смонтированными на раме.Отсыпающее приспособление выполнено в виде трубы с колесами, закрепленными на ней.На фиг, 1 показана схема осуществления предлагаемого способадноукрепления в плане; на фиг.2 и 3 -последоватепьность выполнения дноукрепления и взаимодействие рабочихорганов устройства в поперечном ипродольном направлениях; на фиг.4и 5 - конструктивные схемы контрольной опоры и отсыпочной трубы, видсбоку, разрез; на фиг. 6 и 7 - нсенаправленная гусеница, вид сверху исбоку, разрез; на фиг. 8 - направляющая рама планировщика, вид сверху; на фиг. 9 и 10 - соединение направляющейраьы с опорой и подвижными ножами-планировщиками.Способ дноукрепления нключаетперегрузку отсыпочного материалан бункер плавустройства на донныхдвигателях; укладку материала в полосу дноукрепления на остановкахпо течению, перекрынающими порциями;передвижку плавустройства на следующие стоянки и параллельные полосы от центра к берегу; равнениедна и перекрывающих порций одновременно с передвижками, перегрузкойматериала и контролем качества дноукрепления.51 О 15 20 25 30 35 40 245 у строй ст во для осу шест вл еци яспособа дцоукрецления состоит изплавоснования 1, устанавливаемогоца стоянках карты дцоукрепления побереговым веерцым 2 и поперечным 3створам. На палубе плавоснованияустановлена перекатная накопитель. ная система 4 бункеров, обеспечивающая беспрерывную перегрузку плавкранами 5 дноукрепляющего материалас транспортных барж 6,Плавоснование удерживают от сноса течением опорами 7, установленНыми свободно в поворотных закрепленных к плавоснованию обоймах 8.В нижней части опоры оборудуютвсенаправленными мотор-гусеницами или мотор-колесами 9.Для ограждения от сноса потоком отсыпаемого материала используют опускные трубы 10 с водоизмещающими емкостями 11, Трубы устанавливают на цапфах в кольцах-подвесках 12.Ровняющее приспособление опускают до дна по опорам на разъемных обоймах 13, а для ровнения используют ножи-планировщики 14 нанаправлющей водоизмещающей раме 15с цепной передачей 16,Для замера глубин от уровня водыдо естественного дна и верха отсыпки используют вертикально установленные опоры с приводом записывающих механизмов от грузил 17и уравновешивающих поплавков 18,соединенных тяжами через блоки 19,которые установлены на осях вверхних частях опор совместно с блками 20, последние используют дляпротяжки лент самописцев 21, а для.вращения намоточных барабанов лентзаписи используют системы передач 2от донных движителей (колес).В нижней части каждой опоры дляее облегчения и возможности всплытия выполнена балластирующаяся емкость 23, е над колесом или гусеницей-купольный колпак 24, являющийсяпотоконаправляющим элементом дляперемещения плавоснования по водепри вращении потокообразующего активатора-гусеницы или колеса с высоким протектором шины в воде в любомжелаемом направлении.Для перемещения отсыпочных трубот одного подбункерного затвора и,другому по плавоснованию используюткаретки 25 с направляющими путями 26,а подну руслареки приводные всенаправленные под водоиэменякаими емкостямис впуско-выпускными кайалами 27. 60Для подачи энергии к двигателямколес, гусениц и ножей-планировщиков используют кабели 28, размещенные в воздухопроводных шлангах 29которые служат для привода силовых передач пцевмоцилицдров и для продув. - ки балластцых емкостей.В качестве. привода гусеницы или колеса,используют электроцвигатель 30 с редуктором-вариатором 31, передающими разносторонне вращение через две конические ш.;стерни 32, расположеццые ца одной оси с ведущей шестерцей 33, включающейся электромагнитными муфтами 34,Пцевмомэшицы 35 г;сеции оперты наобода всецаправ.; еццых колес и накатки 36, устацовлеццыа ца цилиндрической вставке.Гусеницы опирают ца подшипники 37шейками пустотелых валов 3",. Энергопитание осуществляют через коллектор 39, а остановку движеция колеспцевмотормозами 40.Наклон опор и опускцых отсыпочцыхтруб-каналов выполняют с помощьюпцевмоцилиндров 41 и выдвижных штоков, шарнирно соедицеццых с опор:йили трубой.Привод цепной передачи цожа-планировщика расположен ц герметичномотсеке водоиэмещаюшей рамы, там жеразмещены червячная передача 42 иведущий вал 43,Для фиксации наклона направляющейраьи ножа-планировщика испоцьэуют заделку на поворотном диске 44, показания на наклономер осуществляют передачей 45.Устройство работает следующим образомм.Плавосцование 1 перемещается наотсыпочцую стоянку по береговым веерцым 2 и поперечным 3 створам с одновременными перегрузочными операциями, позволяющими загрузку накопительной буцкерцой системы 4 дноукреп"ляющим материалом с использованиемплавкранов 5 на разгрузке барж 6,Установку на отсыпочцой стоянке ведутпри помощи опор 7 с донными движителя.ми в виде всецаправлецных мотор-гусениц или всенаправлецных мотор-колес 9. Сначала осуществляют .загрузку верховых по направленИю течения,бункеров-накопителей, а затем низо;вых, причем положение бункерцой системю при установке плавоСнования верховое. Подкатку опускцых труб 10 с водоизмещающими емкостями 11 под затворы бункеров начинают также с .верховых. Бункера продолжают наполнять отсыпочным дцоукрепляющим материалом. Осуществляют залповое опорожнение верховых бункеров вмо-, мент Фиксации лавоснования на стоянке, а после перекатки отсыпочных труб на каретках с кольцами-подвесками 12 под затворы - низовых. Перемещают бункерцую систему в низовое положение по палубе плавоснования с одновременным наполнением, как и при верховом положении бункернойсистемы, начиная с верховых бункеров и последовательной установкой под затворы перекатных опускных труб по аналогии с предыдущей стоянкой бункерной системы. Проводят ровнение отсыпки ножами-планировщиками 14 с одновременным перемещением плавоснования по течению на следующую стоянку, а бункерной системы - в верховое положение с наполнением бункеров-накопителей материалом. Передви жение ножей-планировщиков по направляющей - водоиэмещающей раме 15 для повторных циклов ровнений осуществляется с помощью цепной передачи 16, приводимой двигателем, расположен ным в герметичном отсеке водоизмещающей рамы. Проводят замеры глубин опорами от уровня воды до естественного дна у низовой оконечности плавоснования и верха ровняемой20 отсыпки у верховой с одновременным перемещением плавоснования на следующую стоянку и наполнением бункеров-накопителей отсыпочным материалом.25Кроме того, устройство осущест-. вляет привод записывающих механизмов от грузил 17 и уравновешивающих поплавков 18, соединенных тяжами через блоки 19, установленные на осях в головных частях опор; вращение блоков 20, установленных на тех же асях с протяжкой лент самописцев 21; протяжку лент донными колесами с системой передач 22, расположенной в полостях опор; подъем и опускание 3 опор вытеснениеМ балластной воды из емкостей 23 сжатым воздухом и заполнением их водой; перемещение устройства при необходимости без описания в дно водоема с использованием 40 в качестве потообразующих активаторов всенаправленных колес или гусениц с высоким протектором шин, движущихся под куполообразными колпаками 4; перемещение опускающихся труб для отсыпки от одного подбун керного затвора к другому в верхней части на каретках 25 по направляющим путям 26, а в придонной части на приводных всенаправленных коле.сах; подачу энергии по кабелю 28 к двигателям колес, гусениц и ножейпланировщиков, к пневмоцилиндрам силовых передач и для продувки балластных емкостей по воздухопроводным шлангам 29; приведение в движе ние в желаемом направлении всенанрав ленных колес и гусениц включением электродвигателей 30 с редукторамивариаторами 31, передающими разностороннее вращение каждого через две 60 конические шестерни 32, расположенные наодной оси с ведущей шестерней 33, включающейся электромагнитными муфтами сцепления 34, автоматически превращающими возвратно"посту пательное движение всенаправленных ведущих движителей только в поступа-. тельное или возвратное; энергопитание двигателей гусениц через коллекторы 39 в торцах шеек пустотелых валов, а остановку пневмотормоэами 40; наклон опор и опускных труб- каналов с использованием силовых качающихся пневмоцилиндров 41 с выдвижными шарнирно соединенными с опорой или трубой штоками; привод цепной передачи ножей-планировщиков с использованием энергии речного потока воздействукщего на парусные плоскости ножей или с помощью червячной передачи 42 и ведущего вала 43, приводиьых в движение электродвигателем; поворЬт и фиксацию направляющей водоизмещающей рамы ножей планировщиков с использованием защелки, расположенной на поворотном диске 44, приводившим передачей 45 от указателя наклономера; наклон раж вытеснением балластирующей воды сжатым воздухом иэ необходимой половины.В транспортном положении устройства опоры уложены над бункерной системой, а ножи-планировщики в, поднятом положении располагают под носовым и кормовым подворотами еДля более полного использования энергии речного потока возможно увеличение площади подводной.парусности включением в цепь передачи 16 дополнительных приподнятых ножей-парусов через 4-6 м.Возможна рекуперация энергии для движения на донных движителях с меньшей скоростью против течения, в этом случае электродвигатель становится генератором.Таким образом, при осуществлении предлагаемого способа осыпки, например, гравийно-песчаного материала для дноукрепления используется естествен-, ная энергия руслового речного потока для сортировки отсыпаемого материала и создания обратного фильтра из мелких фракций в нижнем слое дноукрепления и крупных в верхнем, обеспечи-. вается улучшение охраны окружающей среды путем доставки дноукрепляющего сыпучего материала через толщу потока к точке отсыпки через опускающиесятрубы, в результата чего наблюдается минимальная придонная:.мутность, не превышающая естественную, а транспортировка взвеси осуществляется речным потоком на короткие расстояния, а также непрерывная разгрузка транспортного флота с совмещением укладки дноукрепляющего материала с его раскладкой по площади, ровнением и контролем качества дноукрепленияПредлагаемое устройство обеспечивает выполнение комплекса совмещенных подводнотехнических рабат с использованием различных приспособлений на одном плавосновании, перемещающемся в рабочей зоне на всенаправленных донных движителях.Донные движители повышенной проходимости в виде всенаправленных гусениц и колес обеспечивают стоянку и перемещение на донном основании из рыхлых грунтов направляющей раьы с ножом-планировщиком, обеспе чивающим подводное равнение отсыпок. Привод ножа планировщика использует энергию речного потока. кроме того,. имеетдя возможность совмещенного использования навесных приспособлений, например глубинных подводных уплотнителей песчаных оснований, уплотнителей каменных постелей, контрольного зондирующего приспособления (пенетрометра) и др.Внедрение изобретения позволит сократить трудоемкость дноукрепления в два раза, повысить его качество, уменьшить количество отсыпамого материала на 25, ликвидировать потребность во вспомогательном флоте, уменьшить стоимость строительства и значительно улучшить экологию водной среды в районе дноукрепления.