Способ эксплуатации грунтового склада в проточном водоеме и устройство для его осуществления

(71) Новосибирский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института транспортного строительства (72) Д;Ф. Рощупкин, В.Д. Эдобнина и В.Д. Рощупкин(54) СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ГРУНТОВОГО СКЛАДА В ПРОТОЧНОМ ВОДОЕМЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к гидротехническому строительству. Цель изобретения - повышение эффективности эксплуатации склада. Устройство состоит из ограждения 1, водосливной перегородки 2, разделяющей склад на верхнюю 3 и нижнюю 4 части. Приспособление для отбора части потока водоема выполнено в виде трубы 5 с запорным приспособлением 6 и раструбным наконечником 7. Приспособление для сброса излишков воды со склада в вбдоем выполнено в виде трубы 8 с запорным приспособлением 9, раструбным наконечником 10 и оголовком 11, обГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР тянутым водонепроницаемым грунтоудерживающим материалом. Приспособление для обработки грунта выполнено в виде понтона 12 с коллектором 13, снабженным насадками 14 и соединенным гибкой вставкой 15 с трубой 5. При осуществлении способа эксплуатации в верхнюю часть 3 склада укладывают слой разноэернистого грунта 18. Проходками понтона 12, поперечными направлению потока воды в водоеме, размывают и взвешивают в зоне 21 грунт напорными струями на из насадок 14. Вода для насадок 14 улавливается из потока в бассейне раструбным наконечником 7, течет по аф трубе 5 и через гибкую вставку 15 поступает в коллектор 13. При перемещении насадок 14 позади зоны 21 выпадает н осадок крупноФракщонная составляющая 19. Мелкофракционная вместе с потоком воды из зоны 21 течет к перегородке 2, переливается через нее в часть 4 склада. Вода через оголовок 11 просачивается в трубу 8 и через раструбный наконечник 10 вытекает в водоем. Мелкозернистый грунт оседает, образуя слой 20 мелкофракционной составляющей грунта. После обработки первого слоя разно- зернистого грунта 18 укладывают втррой слой и обрабатывают напорны 26 Ю 1 51476050ми струями воды, Крупнофракционный руют. На склад подают снова разно- грунт изымают из части.З склада и фракционный грунт и обрабатывают, а утилиэируют. Мелкофракционный грунт затем составлякнцие грунта утилизиизымают из части 4 склада и утилизи- руют. 2 с.п, ф-лы, 6 ил,1 О 15 20 25 30 35 40 45 1Изобретение относится к строительству, в частности к гидротехническому строительству.Цель изобретения - повышение эффективности эксплуатации склада.На фиг. 1 изображен склад, готовый к приемке и переработке грунта, вид сбоку, разрез; на фиг. 2 - склад с первым слоем разнозернистого грунта, уложенным в верхнюю часть склада, вид сбоку, разрез; на фиг. 3 - склад во время обработки первого слоя разнозернистого грунта размывом и взвешиванием напорными струями воды, вид сбоку, разрез; на фиг. 4 - склад с обработкой размывом и взвешиванием второго слоя разнозернистого грунта, вид сбоку, разрез; на фиг. 5 - склад после обработки второго слоя грунта размывом и взвешиванием, вид сбоку, разрез; на фиг. 6 - склад после изъятия из него крупнофракционной,составляющей грунта, вид сбоку, разрез.Устройство для эксплуатации грунтового склада в проточном водоеме состоит из возведенного по границам . склада ограждения 1, например, в виде грунтовых дамб (фиг. 1). В акватории склада размещена водосливная перегородка 2, разделяющая склад на две части: верхнюю 3, размещенную выше по течению потока в водоеме (течение в водоеме справа налево), и нижнюю 4, Верхняя часть склада снабжена приспособлением для отбора части потока водоема и направления,ее в акваторию склада, выполненным в виде трубы 5 с концом, выведенным за пределы склада со стороны набегания потока водоема и снабженным запорным приспособлением .6 и раструбным нако-. нечником 7, обращенным входным отверстием навстречу потоку воды в водоеме, Нижняя часть склада снабжена приспособлением для сброса в водоем излишков воды со склада, выполненным в виде трубы 8, конец которойвыведен за пределы склада в сторонутечения потока водоема и снабжензапорным приспособлением 9 и раструбным наконечником 10, обращенным входным отверстием в сторону течения воды в водоеме, Труба 8 снабжена размещенным в акватории склада полым перфорированным оголовком 11, обтянутым водопроницаемым грунтоудерживающим материалом.В акватории склада размещено приспособление для размыва и взвешивания грунта, выполненное в виде подвешенного к размещенному в акватории склада понтону 12 коллектора 13 с установленным на нем рядом водовыпускных насадок 14. Коллектор 13 соединен с трубой 5 гибкой вставкой 15. Позициями обозначены также: акватория водоема 16, дно 17 водоема, разнозернистый грунт 18, крупнофракционная составляющая грунта .19, мелкофракционная составляющая грунта 20, зона 21 взвешивания грунта, перепад Н уровней воды на складе и в водоеме,Способ осуществляют следующим образом.Разбивают в водоеме границы склада и закрепляют их, например, вехами. Возводят ограждение 1, например,.в виде грунтовых дамбВо время возведения ограждения закладывают в него приспособление для отбора части потока водоема и направления его вакваторию склада, выполненное в видетрубы 5 с запорным приспособлением6 и раструбом 7 на ней. Также закладывают приспособление для сброса в водоем излишков воды со склада, выполненное в виде трубы 8 с запорным приспособлением 9 и раструбом 10. В акватории склада возводят водослив ную перегородку 2, например, в виде грунтовой дамбы. Высота перегородки 2 меньше высоты ограждения 1Перез1 городкой 2 акватория склада разделяется на две части: верхнюю 3, размещенную выше по течению потока водоема, и нижнюю 4, Местоположение перегородки 2 выбирают исходя из вида предназначенного к складированию грунта. Определяют расчетным путем соотношение в раэнозернистом грунте межцу крупнофракционной и мелкофракционной составляющими. В таком соотношении намечают объемы частей склада: верхней и нижней. Соответственно определяют местоположение перегородки 2 в акватории склада (фиг. 1).При закрытом запорном приспособле нии 6 подают в верхнюю часть 3 склада разнозернистый грунт 18Грунт 18 может быть подан любым способом: выг ружен из баржи, подан по напорному трубопроводу в виде пульпы и т.д, (фиг. 2). Устанавливают в акваторию верхней части 3 склада приспособление для размыва и взвешивания грунта, т.е, устанавливают понтоны 12 с коллектором 13, Гибкой вставкой 15 соединяют коллектор 13 с трубой 5. Устанавливают водовыпускные насадки 14 над первым слоем разноэернистого грунта 18. Открывают запорные приспособления 6 и 9. Скоростной поток водоема наполняет раструбный наконечник 7 и устремляется по трубе 5, гибкой вставке 15 в коллектор 13. Из коллектора 13 напорная вода устремляется в насадки 14. Вода в виде напорных струй вытекает из насадок, ударяет в слой разнозернистого грунта 18, размывает и взвешивает ег его в зоне 21 взвешивания. В зону 21 взвешивания все время поступает вода из насадок 14. Вода из эоны 21 вытекает унося с собой мелкие частицы грунта (фиг. 3). Поток воды со взвешенными мелкими частицами грунта течет через водосливную перегородку 2 в нижнюю часть 4 складаПонтон 12 перемещают в акватории склада так, что водовыпускными насадками 14 производится обработка грунта 18 проходками, перпендикулярными направлению течения потока воды в водоеме (т.е. проходками, перпендикулярными плоскости листа, фиг. 3). На фиг. 3 показана обработка грунта 18 напорными струяли из водовыпускных насадок 14: под действием напорных струй в зоне 2 1 грунт находится во взвешенном состоянии; позади зо 476050 4ны 21 (справа от нее, поскольку выполняют проходки в направлении течения потока воды в водоеме) оседаеткрупнофракционная составляющая 19грунта; впереди зоны 21 лежит ещенеобработанный напорными струяжразнозернистый грунт 18, Мелкофракционная составляющая грунта вместес потоком воды из верхней 3 частисклада переливается через перегородку 2 в нижнюю 4 часть склада.Уровень воды в нижней 4 частисклада подымается. Создается перепад Н уровней на складе и в водоеме,Открывают запорное приспособление 9.Поц действием перепада Н уровнейвода проникает через оголовок 11 втрубу 8 и изливается из раструбного20 наконечника 10 в водоем. Следует отметить, что раструбность наконечников 7 и 10 способствует интенсификации течения воды в трубах 5 и 8:раструбом 7 поток водоема улавлива 25 ется и создается дополнительный скоростной напор, ускоряющий течениеводы в трубе 5, а в раструбе 10 приобтекании его потоком водоема создается пониженное давление по сравЗ 0 нению с давлением в акватории склада,чем ускоряется вытекание воды из1склада через трубу 8. Посколькуоголовок 11 покрыт водопроницаемымгрунтоудерживающим материалом, например, нетканым типа Вид или Дорнит,мелкие грунтовые частицы остаютсяв нижней части 4 склада. С течениемвремени концентрация мелких грунтовыхо частиц в акватории нижней части 440склада увеличивается. Мелкие частицыначинают выпадать в осадок. Образуется слой 20 мелкофракционной составляющей грунта,После обработки напорными струями45воды первого слоя раэнозернистогогрунта (фиг. 3) закрывают запорноеприспособление 6 и подают в верхнюю3 часть склада разнозернистый грунт.На первом слое крупнофракционной составляющей 10 оказывается второй слой50разнозернистого 18 грунта. Понтон 12в это время или перемещают впределахакватории части 3 склада, чтобы немешал подаче грунта, или удаляют наэтот период краном за пределы скла 55да, если есть угроза его повреждения во время подачи грунта на склад.После образования второго слоя разнозернистого грунта 18 (фиг. 4) пон 14 76050тон 12 ставят в исходное положение, открывают запорное приспособление 6 и производят обработку второго слоя грунта 18 напорными струями (фиг. 4). При этом мелкие частицы грунта уно 5 сятся потоком из части 3 в часть 4 склада и там отлагаются в слой 20 мелкофракционной составляющей грунта.Если крупнофракционная составляющая грунта превосходит по объему мелкофракционную, вскоре часть 3 склада будет заполнена крупнофракционным грунтом 19 до предельно допустимого объема (фиг. 5). Работу останавливают. Отсоединяют гибкую вставку 15 от трубы 5, понтон 12 вместе с насадками удаляют из ак-. ватории склада. Удаление может быть выполнено с помощью любой машины, пригодной для этого, например земснарядом. После удаления грунта 19 склад готов к дальнейшей эксплуатации (фиг. 6). Мелкофракционные отложения 20 удаляют, когда их слой; 25 заполнит предельно допустимый объем части 4 склада. Склад получается многоразового использования.Формула изобретения1. Способ эксплуатации грунтового склада в проточном водоеме, включающий подачу на склад и укладку в нем грунта при одновременном сбросе из 35 лишков воды со склада в водоем, отбор части потока водоема, направление ее в акваторию склада, преобразование ее в напорные струи воды, размыв и взвешивание напорными струями воды уложенного на складе грунта, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности эксплуатации склада, акваторию склада разделяют. Воддсливной перегородкой на две 45 части, верхнюю, размещенную выше по течению потока водоема, и нижнюю укладку разнозернистого грунта и воздействие на него напорными струями воды производят поперечными к по 50 току воды проходками в верхней части склада, из которой образуют свободный ток воды.со взвесями мелкофракционной составляющей грунта черезводосливную перегородку в нижнюючасть склада, в нижней же части склада производят осаждение мелкофракционной соатавляющей грунта, из нееже производят сброс излишков воды вводоем. 2. Устройство для эксплуатации грунтового склада в проточном водоеме, включающее размещенное по границам склада ограждение, средства доставки и укладки грунта на складе, приспособление для отбора части потока водоема и направления его в акваторию склада, выполненное в виде трубы с концом, выведенным за пределы склада со стороны набегания потока водоема - на ограждение склада и снабженным раструбным наконечником, обращенным входным отверстием навстречу потоку воды в водоеме, приспособление для размыва и взвешивания грунта на складе, снабженное водовыпускными насадками, приспособление для осаждения мелких грунтовых час- тиц на складе, приспособление для сброса в водоем излишков воды со склада, выполненное в виде трубы, конец которой выведен за пределы склада в сторону течения потока водоема и снабжен раструбным наконечником, обращенным входным отверстием в сторону течения воды в водоеме, отличающееся тем, что в акватории склада размещена водосливная перегородка, приспособление для размыва и взвешивания грунта выполнено в виде подвешенного к размещенному в емкости склада понтону коллектора с установленным на нем рядом водовыпускных насадок с соединением коллектора с трубой отбора потока воды водоема гибкой вставкой, труба для сброса в водоем излишков воды со склада снабжена размещенным в акватории склада полым перфорированным оголовком, обтянутым водопроницаемым грунтоудерживающим материалом.14 76050. Тираж 590 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР. 11335, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5