Способ разработки грунта при строительстве профильной выемки и устройство для его осуществления

(54) СПОСОБ РАЗ СТРОИТЕЛЬСТВЕ КИ И УСТРОЙСТВ ЛЕНИЯ(57) Изобретение грунта при строит мок типа каналов эффективности ра ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(72) А.А.Босюк, Н,К.Голубев, И.В,Лазарев, Г.Р.Бердыев и А,А,Хатамов56) Авторское свидетельство СССР М 68976, кл. Е 02 Р 3/88, 1946.РАБОТКИ ГРУНТА ПРИ ПРОФИЛЬНОЙ ВЫЕМО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВотносится к разработке ельстве профильных выеи служит для повышения зработки грунта за счет Изобретение относится к способам разработки грунта при строительстве профильных выемок типа. каналов, открытых коллекторов, преимущественно в связных грунтах, с использованием средств гидро- механизации,.Цель изобретения - повышение эффективности разработки грунта за счет увеличения дальности полета струи и регулирования обрушения грунта разрабатываемой выемки.Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.При осуществлении подрезов грунта на поверхности выемки и соединении их с подрезами по контуру выемки с образованием блоков происходит регулирование с фиксацией обрушения, в результате чего уменьшается время подруба подводного забоя и(51)5 Е 21 С 45/00, Е 02 В 5/02 увеличения дальности полета струи и регулирования обрушения грунта. После проведения подготовительных работ проводят подрезы по контуру выемки и на ее поверхности, соединяя их между собой с образованием блоков. Затем приступают к разработке грунта. Подруб грунта производят направленной вверх под острым углом к горизонтальной плоскости струей с одновременной подачей трех несмешивающихся потоков: вода с пульсирующим расходом- воздух - вода. Выполнено устройство из коаксиально расположенных водяного сопла, воздушного сопла и внешнего водяного сопла, Каждое сопло состоит из насадков и стволов с подводящими патрубками. Во внутреннем водяном сопле со стороны насадка установлены успокоитель и пульсатор, 2 с,п,ф-лы, 6 ил,опасность засыпки всасывающей трубы земснаряда обрушившимся грунтом, повышается качество производства работ при разработке профильной выемки.Одновременная подача из гидравлического рыхлителя трех несмешивающихся потоков позволят получить поток, в котором рабочая водяная пульсирующая струя проходит в защитных воздушной и водяной "рубашках", Это вызвано тем, что при выходе из насадка в подводяном забое обычная водяная струя встречает сопротивление водной среды , что обуславливает падение еесскорости и быстрое распыление струи. Воздушная и водяная "рубашки" не дают частицам рабочей водяной струи взаимодействовать с водной средой, сохраняя ее скорость и компактность. В результате этого повышается эффективность разработкигрунта за счет увеличения дальности полета струи и повышения давления рабочей части струи на грунт. Пульсация водяной рабочей части струи повышает ее размывающую способность за счет динамического воздействия на размывающий грунт,После обрушения грунта подачу воздуха к гидравлическому рыхлителю прекращают, т.к, обрушившийся грунт имеет нарушенную структуру, легко разрабатывается водяной струей и нет смысла затрачивать энергию на работу компрессора, подающего сжатый воздух. Это позволяет уменьшить затраты энергии на разработку грунта при строительстве профильной выемки,Подруб грунта направленный вверх под острым углом к горизонтальной плоскости струей также позволяет интенсифицировать процесс размыва и обрушения грунта за счет образования в верхней части подруба воздушного "мешка", в котором струя затрачивает меньше энергии на преодоление сопротивления, чем в водной среде, т.к, благодаря присутствию в струйном потоке воздушного компонента в каждом его сечении имеется направленная вверх вертикальная составляющая скорости, что приводит к интенсивному взвешиванию разрабатываемого грунта.Длина подруба согласуется с расстояниями между поперечными подрезами на поверхности выемки, высотой подводного и надводного забоев, физико-механическими свойствами грунта и определяется расчетом иэ условия устойчивости блоков грунта,На фиг. 1 изображена схема устройства для осуществления предлагаемого способа и сечения А-А и Б-Б на фиг,1; на фиг,2 - технологическая схема (план) разработки выемки канала; на фиг,З и фиг .4 - разрезы А-А и Б-Б на фиг.2; на фиг.5 - схема образования подруба в грунте предлагаемым устройством; на фиг.6 - разрез В-В на фиг.5.Предлагаемое устройство включает в себя, водяное и воздушные сопла, состоящие соответственно из стволов 1 и 2 с подводящими патрубками 3 и 4 и нэсадков 5 и 6.Водяное и воздушные сопла установлены коаксиально внутри дополнительного, внешнего водяного сопла, которое состоит также из ствола 7 с подводящим патрубком 8 и насадка 9. Во внутреннем водяном сопле со стороны насадка 5 последовательно установлены успокоитель 10, выполненный например, в виде решетки и пульсатор 11, имеющий вид, например, вертушки,П р и м е р, Способ разработки грунта спомощью устройства может быть осуществлен следующим образом.Разработку профильной выемки начи 5 нают с и роведения подготовительных работи устройства продольных дамб обвалования12 и отвалов 13. Затем производят, например экскаватором 14, подрезы по контурувыемки 15 и на ее поверхности 16, соединяя10 их между собой с образованием блоков 17.После этого приступают к разработке грунтаземснарядом 18, сборудованным гидравлическим рыхлителем 19,При разработке грунта земснарядом 1815 подруб подводного забоя 20 производят направленной вверх под острым углом а к горизонтальной плоскости струей 21 содновременной подачей трех несмешивающихся потоков - вода с пульсирующим рас 20 ходом 22 - воздух 23 - вода 24, Устройствопри этом работает следующим образом. Во-.да из подводящего патрубка 3 попадает вствол 1, проходит через пульсатор 11, попадает в успокоитель 10 и выходит из успоко 25 ителя, э затем из насадка 5 с затуханиемпоперечного вращения и пульсирующимрасходом. Одновременно из насадков 6 и 9выходят соответственно воздух 23 и вода 24,которые создают защитную "рубашку" для30 рабочей, водяной струи. После обрушенияблока 17 подачу воздуха к гидравлическомурыхлителю 19 прекращают, т.к. обрушенный грунт 25 имеет нарушенную структуру илегко разрабатывается водяной струей, и35 осуществляют всасывание земснарядом 18и обрушенного грунта 25 с транспортированием его по пульпопроводу 26 в отвал 13.Использование предлагаемого способаи устройства позволит существенным обра 40 зом повысить эффективность разработкигрунта за счет увеличения дальности полетасточи, При этом себестоимость разработки1 м грунта снижается на 15 - 200 ,зФормула изобретен ия45 1, Способ разработки грунта при строительстве профильной выемки, включающийпредварительные подрезы грунта по контуру выемки, разработку выемки земснарядом с гидравлическим рыхлителем путем50 подруба подводного забоя водяной струейи всасывания обрушенного грунта с последующим транспортированием его в видепульпы к месту укладки, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения зффектив 55 ности разработки грунта за счет увеличениядальности полета струи и регулирования обрушения грунта разрабатываемой выемки,одновременно с подрезами грунта по контуру выемки производят подрез грунта на поверхности выемки и соединяют их собразованием блоков, а подруб грунта производят направленной вверх под острым углом к горизонтальной плоскости струей с одновременной подачей трех несмешивающихся потоков - вода с пульсирующим 5 расходом - воздух-вода, причем при всэсывании обрушенного грунта подачу воздуха к гидравлическому рыхлителю прекращают.2. Устройство для разработки грунта при строительстве профильной выемки, 10 включающее установленные коаксиально водяное и воздушное сопла, состоящие из стволов с подводящими патрубкэми и насадками, отличающееся тем,что водяное и воздушное сопла размещены внутри внешнего водяного сопла, выполненного из ствола с патрубками и насадком, причем внутреннее водяное сопло имеетуспокоитель и пульсатор, последовательно установленные со стороны насадка,1809066 Составитель Н,Голуб Техред М, Моргентал Корректор А,Моты Реда кт зводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 ФЗаказ 1268Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5