Способ реконструкции канала и устройство для его осуществления

) 11) 24 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГООУДАРСТВЕНН Й НОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательскийинститут гидротехники и мелиорацииим. А. М. Костякова(54) СПОСОБ РЕКОНСТРУКЦИИ КАНАЛА И УСТРОЯСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУШЕСТВЛЕНИЯ.(57) 1, Способ реконструкции канала, включающий разработку и удаление грунта подострым углом на участках канала, примыкающих к его откосам, с помощью земснаряда, отличающийся тем, что, с целью улучшения гилравлических характеристик канала и упрощения технологии работ путемобеспечения воэможности одновременной его очистки, первоначально земснарядом разрабатывают и удаляют грунт на участках дна канала, расположенных непосредственно вдоль его оси, затем с интервалом времени 1-2 сут разрабатывают и удаляют грунт на участках канала, примыкающих к его откэсам, под углом, равным 30.60, которое осуществляют в направлении сверху вниз от верхней бровки канала, причем разработку надводного забоя производят посредством принудительной подачи волы во вса- сывающий патрубок земснаряда, после чего удаляют оставшиеся на участках лна канала гребни грунта с перекрытием 1/3-1/5 его ширины.2. Способ по п. 1, огличающийся тем, что принудительную подачу волы во вса. сывающий патрубок земснаряда осугцест-вляют в объеме, не менее объема разработки грунта надводного забоя.3. Устройство для осуществления способа по пп, 1 и 2, содержащее земснаряд со всасывающим патрубком в виде ковша и коллектором напорной воды с гидромоииторными насадками, отличающееся тем, что ковш снабжен дополнительным напорным 1 водоводом с гидромониторными соплами, направленными во всасывающий патрубок,и установленным на нем вентилем расхода, связанным с клапаном регулирования подачи воды.Изобретение относится к земляным работам иа водопроводящих канала, выполнен.ных средствами гидромеханизации для обеспечения подачи требуемого сельскохозяйственному производству количества оросительной воды, предназначено для разработки и удаления грунтов при реконструкции (расширении русла) и одновременной очистки от заиления действующих оросительныхканалов и может быть использовано при строительстве каналов.Известен способ реконструкции канала,включающий предварительную разработку экскаватором грунта, примыкающего к откосам, с последующей разработкой грунта, примыкающего к продольной оси канала земснарядом 1:При данном способе строительства надежно и качественно формируются откосы канала, однако при необходимости очеред.ного расширения (реконструкции) ранеепостроенного канала такой способ неприменим, поскольку отвалы ранее намытого земснарялом грунта оказываются приближенными к бровке канала и затем не остается пространства для работы экскаваторов.Кроме того, технология производств работ по указанному способу осложнена, так как разработка грунта земснарядом на дне канала не обеспечивает плавного примыкания к приоткосной выемке. прелварительно устроенной экскаватором, и оставляет после себя неудаленнце гребни грунта. Это также снижает гидравлические характеристики канала,Известно также устройство для реконструкции канала, содержащее земснаряд со всасом и скребок с гилромониторными соплами. Преимушество этого устройства в том, что оно способно разрабатывать грунт надводного забоя 2,Однако производство работ этим устройством осложнено тем, что неббхолимо одновременно и синхронно управлять двумя рабочими органами: скребком и всасом эемснаряла; практически реализовать это в подводном забое сложно поэтому данное устройство не может быть использовано для эффективной разработки грунта.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ реконструкции канала, включающий разработку и удаление грунта под острым углом на участках канала, примыкающих к его откосам, с помощью земснаряда 3,Наиболее близким к предлагаемому является устройство для реконструкции канала, солержащее земснаряд со всасывающим патрубком в виде ковша с гидромониторными соплами и напорным водопроводом 4.Известное устройство неплохо производит разработку грунта в подводном забое, в том числе и примыкающего к откосам ка На фиг. 1 иэобракена реконструкция канала, согласно предлагаемому способу, общий вид; на фиг. 2 - сечение А - А на фиг. 1; на фиг, 3 - всасывающий патрубок земснаряда, общий вид; на фиг, 4 - то же, вид Б на фиг. 3; на фиг. 5 - напорный воловод с вентилем расхода.Устройство для реконструкции канала солержит земснаряд 1, оборудованный любым рабочим органом 2, и земснаряд 3. оборудованный рабочим органом в виде всасывающего патрубка с ковшом 4, который с помощью гилроцилиндров 5 и троса 6 может поворачиваться вокруг шарниров 7 и 8 в обе стороны от диаметральной плоскости земснаряда. По бокам ковша 4 за. креплены насадки 9, соединенные с коллектором 10. Ковш 4 дополнительно оборудован гидромониторными соплами 11, направленными во внутрь всасцваюшего па трубка,20 25 30 35 40 45 30 нала, однако ие способно разрабатывать грунт надводного забоя и поэтому для выполнения укаэанных работ привлекается дополнительная землеройная техника, что в целом усложняет технологию и удорожает работы.Цель изобретения - .улучшение гидравлических характеристик реконструируемого канала и угрошенне технологии работ путем обеспечения возможности одновременной его очистки.Поставленная цель достигается те:;, что согласно способу реконструкции канала по всему поперечному профилю, включающему разработку и удаление грунта пол острым углом на участках канала, примыкающих к его откосам, с использованием земснарядов, первоначально земснарядом разрабатывают и удаляют грунт на участках да канала, расположенных непосредственно вдоль его оси, затем с интервалом времени 1-2 сут разрабатывают н удаляют рунт на участках канала, примыкающих к его откосам, под углом, равным 30-60, которое осуществляют в направлении сверху вниз от верхней бровки канала, причем разработку налволного забоя произволят посредством принудительной подачи воды во всасывающий патрубок земснаряда. после че. го удаляют оставшиеся на участках дна канала гребни грунта с перекрытие, 1/3- /5 его ширины.Кроме того, принудительную подачу волы во всасывающий патрубок земснаряда осуществляют в объеме не менее объема разработки грунта надводного забоя.В устройствелля осуществления способа ковш снабжен дополнительным напорным воловолом с гндромониторными соплами, направленными во всасывающий патрубок, и установленным на нем вентилем расхода, связанным с клапаном регулирования подачи волы.и напорным водоволом 12, снабженным вентилем 13 расхода с клапаном 14 в виде по. лого водонепроницаемого бачка.Пример. Способ реконструкции канала 15, гле канал с шириной по лну 40 м реконструируется в канал с шириной по дну 60 м, с одновременным удалением наносов с толщиной слоя Ь = 0,7. 1,3 м, осуществляется предлагаемым устройством следующим образом.Первоначально земснарядомрддр батывают и удаляют грунт на участках дна канала 5, примыкающих к его продольной оси 16 (1 участок работ). Затем с интервалом времени 1-2 сут разрабатывают и удаляют грунт на участках канала 15, примыкающих к его откосам 7 (11 участок работ), в направлении сверху вниз от верхней бровки 8 канала. Причем рабочий орган земснаряда 3 циклично меняет свое положение относительно оси 16 канала. Угол с осью канала в начале цикла составляет 60, в процессе работы он уменьшается до 30 и затем снова возрастает до 60. Принятие значений угла менее 30 приводит к увели. чению крутизны траектории движения рабочего органа, что не способствует плавному сопряжению участков дна и откосов канала и, соответственно, значительно ухудшает гидродинамические характеристики канала. При принятии значений угла свыше 60 снижается производительность земснаряда вви- З 0 ду чрезмерного уполаживания траектории движения рабочего органа земснаряда.Интервал времени междуи 1 этапами работ принимают равным 1-2 сут. Менеесут не достаточно, чтобы переориентировать технику по 11 этапу работ, увеличение это го интервала более 2 сут приводит к самопроизвольному естественному обрушению откосов, что также ухудшает гидродинамические характеристики канала и осложняет дальнейшие работы по восстановлению проектного профиля канала.Разработку надводного забоя 9 производят посредством автоматически регулируемой принудительной полачи волы во всасывающий патрубок ковша 4 земснаряда 3в количестве, по объему равном объему разрабатываемого грунта. Для земснаряда с производительностью 150 м/час по грунту объем принудительно подаваемой воды составляет 150 м/ч. При меньшем объеме воды затруднено транспортирование грунта по трубе земснаряда, а увеличение объема 50 принудительно подаваемой воды ухудшает технико-экономические показатели способа.После проведенияэтапа работ на участках дна канала 5 наибольшие гребни недобранного земснарядом грунта 20 оста.ются по кра ям этого участка на 1/3-1/555 его ширины, поэтому 11 этап работ оканчивается удалением этих гребней грунта, соответственно с перекрытием 1/3.1/5 ширины дна канала 5 (20.12 м).На участках дна канала 15, примыкающих к его откосам 17, при разработке надводного забоя 19 во всасывающий патрубок земснаряда 3 принудительно через гидромониторные сопла 11 подают воду в объеме, равном объему разрабатываемого грунта.При соприкосновении с поверхностью воды клапан 14 от давления Р воды перекроет напорный воловод 12, и гидромониторные сопла 11 прекратят работу.Таким образом, при реконструкции канала предлагаемым способом обеспечивает.ся упрощение технологии работ путем обеспечения возможности одновременной его очистки, а также повышение его водопропускной способности, так как достигается повышенное качество реконструкции канала, доведение его до проектного профиля со значительно меньшими неровностями, исключающее в том числе недоборы грунта в виде оставшихся гребней. Благодаря предлагаемому способу особенно эффективно и с высоким качеством производится разработка откосов 17 и формирование до проектных отметок, а также достигается более точное (плавное) сопряжение откосов 7 с дном канала.Благодаря тому, что разработку над.водного забоя 19 производят посредством принудительной подачи волы во всасывающий ковш 4 земснаряда 3, появилась воз.можность упростить технологию произвол.ства работ, а именно высвободить экскаваторы. которые раньце использовались для формирования откосов, и проводить одновременно очистку и реконструкцию канала.Благодаря тому, что клапан 14 вентиля 13 расхода выполнен в виле полого водонепроницаемого бачка, достигнуто автоматичесгое управление подачей воды в ковш 4, что позволило, упростить управление вентилем 13 расхода и сэкономить воду и энергозатраты на привод водяного насоса.Экономическая эффективность предлагаемого способа реконструкции канала в размере 11,3 тыс.руб получена путем снижения себестоимости работ ло 405 руб. за 1000 м грунта, против 730 руб по сравнению с базовой технологией. Получен дополнитель ный экономический эффект (120 руб./сут) от повышения волопропускной способности канала. По сравнению с базовой технологией высвобождено два экскаватора типа Эи значительно упро.,гена технология работ, поскольку стало возмож. ным одновременнс производить работы только одним типом механизма, а именно зем. снарядом.Приведенные результаты расчета еы. полнены применительно к каналу шириной- до Гсугюл ао дну 3040 м и длиной 5 км, Однако аналогичная проблема повышения гидравли, ческих характе ристик возникла на рекои. струкции магистрального канала с шириной по дну 100-120 м и длиной 20 км. Соответственно для канала с такнмн параметра ми экономическая эффективность предлагаемого способа будет значительно большаяеда ктор С. Г 1 ека раказ 6393/19 Корректор А ЗимокосописноеСССРнйд. 4/5роектная, 4 Составитель М. Моргуноваь Техред И. ВересТираж р 43 ПоВНИИПИ Государственного комитетло делам изобретений и откры1 3035, Москва, Ж - 35, Раущская нафилиал ППП аПатентэ, г. Ужгород, ул.