RU1809066C - Method and apparatus for ground excavation by shaped cuts construction - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к разработке грунта при строительстве профильных выемок типа каналов и служит дл  повышени  эффективности разработки грунта за счет увеличени  дальности полета струи и регулировани  обрушени  грунта. После проведени  подготовительных работ провод т подрезы по контуру выемки и на ее поверхности , соедин   их между собой с образованием блоков. Затем приступают к разработке грунта. Подруб грунта производ т направленной вверх под острым углом к горизонтальной плоскости струей с одновременной подачей трех несмешивающихс  потоков: вода с пульсирующим расходом - воздух - вода. Выполнено устройство из ко- аксиально расположенных вод ного сопла, воздушного сопла и внешнего вод ного сопла . Каждое сопло состоит из насадков и стволов с подвод щими патрубками. Во внутреннем вод ном сопле со стороны насадка установлены успокоитель и пульсатор . 2 с.п.ф-лы, 6 ил.The invention relates to the development of soil in the construction of profile recesses such as channels and serves to increase the efficiency of soil development by increasing the range of the jet and regulating the collapse of the soil. After preparatory work, undercuts are made along the contour of the recess and on its surface, connecting them together to form blocks. Then they begin to develop the soil. The soil is cut with a stream directed upward at an acute angle to the horizontal plane with the simultaneous supply of three immiscible flows: water with a pulsating flow rate - air - water. A device is made of a coaxially arranged water nozzle, an air nozzle, and an external water nozzle. Each nozzle consists of nozzles and barrels with inlet pipes. In the internal water nozzle, a damper and pulsator are installed on the nozzle side. 2 s.p. f-ls, 6 ill.

Description

Изобретение относитс  к способам разработки грунта при строительстве профиль- ных выемок типа-каналов, открытых коллекторов, преимущественно в св зных грунтах, с использованием средств гидромеханизации .FIELD OF THE INVENTION The invention relates to methods for developing soil in the construction of profile channels-type excavations, open collectors, mainly in cohesive soils, using hydromechanical means.

.Цель изобретени  - повышение эффективности разработки грунта за счет увеличени  дальности полета струи и регулировани  обрушени  грунта-разрабатываемой выемки.. The aim of the invention is to increase the efficiency of soil development by increasing the range of the jet and regulating the collapse of the soil-excavation.

Сущность предлагаемого способа заключаетс  в следующем. .The essence of the proposed method is as follows. .

При осуществлении подрезов грунта на поверхности выемки и соединении их с подрезами по контуру выемки с образованием блоков происходит регулирование с фиксацией обрушени , в результате чего уменьшаетс  врем  подруба подводного забо  иWhen making undercuts of the soil on the surface of the excavation and connecting them with undercuts along the contour of the excavation with the formation of blocks, regulation occurs with fixation of collapse, which reduces the time of undercutting of the underwater face and

опасность засыпки всасывающей трубы земснар да обрушившимс  грунтом, повышаетс  качество производства работ при разработке профильной выемки.the danger of filling the suction pipe of the dredger with collapsed soil, the quality of work during the development of the profile excavation increases.

Одновременна  подача из гидравлического рыхлител  трех несмешивающихс  потоков позвол т получить поток, в котором рабоча  вод на  пульсирующа  стру  проходит в защитных воздушной и вод ной рубашках . Это вызвано тем, что при выходе из насадка в подвод ном забое обычна  вод на  стру  встречает сопротивление водной среды(, что обуславливает падение ее скорости и быстрое распыление струи. Воздушна  и вод на  рубашки не дают частицам рабочей вод ной струи взаимодействовать с водной средой, сохран   ее скорость и компактность. В результате этого повышаетс  эффективность разработкиThe simultaneous supply of three immiscible streams from the hydraulic ripper will allow a stream in which the working water to the pulsating jet passes in protective air and water jackets. This is due to the fact that when the nozzle exits the nozzle in the underwater face, ordinary water per jet encounters water resistance (which causes a drop in its velocity and rapid spraying of the jet. Air and water on the shirts do not allow particles of the working water jet to interact with the water medium, while maintaining its speed and compactness, resulting in increased development efficiency

ОABOUT

юYu

ON ON

грунта за счет увеличени  дальности полета струи и повышени  давлени  рабочей части струи на грунт. Пульсаци  вод ной рабочей части струи повышает ее размывающую способность за счет динамического воздей- стви  на размывающий грунт.soil by increasing the range of the jet and increasing the pressure of the working part of the jet on the ground. The pulsation of the water working part of the jet increases its erosive ability due to the dynamic effect on the erosive soil.

После обрушени  грунта подачу воздуха к гидравлическому рыхлителю прекращают , т.к. обрушившийс  грунт имеет нарушенную структуру, легко разрабатыва- етс  вод ной струей и нет смысла затрачивать энергию на работу компрессора, подающего сжатый воздух, Это позвол ет уменьшить затраты энергии на разработку грунта при строительстве профильной вы- емки.After the collapse of the soil, the air supply to the hydraulic cultivator is stopped, because collapsed soil has a disturbed structure, is easily developed by a water stream and it makes no sense to expend energy on the operation of a compressor supplying compressed air. This allows reducing the energy consumption for developing the soil during the construction of a profile excavation.

Подруб грунта направленный вверх под острым углом к горизонтальной плоскости струей также позвол ет интенсифицировать процесс размыва и обрушени  грунта за счет образовани  в верхней части подру- ба воздушного мешка, в котором стру  затрачивает меньше энергии на преодоление сопротивлени , чем в водной среде, т.к. благодар  присутствию в струйном потоке воздушного компонента в каждом его сечении имеетс  направленна  вверх вертикальна  составл юща  скорости, что приводит к интенсивному взвешиванию разрабатываемого грунта.A soil cut directed upward at an acute angle to the horizontal plane by the jet also makes it possible to intensify the process of erosion and collapse of the soil due to the formation of an air bag in the upper part of the undercut, in which the stream spends less energy to overcome resistance than in an aqueous medium, because . Due to the presence of an air component in the jet stream, in each of its cross sections there is an upward vertical component of velocity, which leads to intensive weighing of the developed soil.

Длина подруба согласуетс  с рассто ни ми между поперечными подрезами на поверхности выемки, высотой подводного и надводного забоев, физико-механическими свойствами грунта и определ етс  расчетом из услови  устойчивости блоков грунта.The length of the undercut is consistent with the distances between the transverse undercuts on the surface of the recess, the height of the underwater and surface faces, the physical and mechanical properties of the soil, and is determined by calculating from the condition of stability of the soil blocks.

На фиг. 1 изображена схема устройства дл  осуществлени  предлагаемого способа и сечени  А-А и Б-Б на фиг.1; на фиг.2 - технологическа  схема (план) разработки выемки канала; на фиг.З и фиг .4 - разрезы А-А и Б-Б на фиг.2; на фиг.5 - схема образовани  подруба в грунте предлагаемым устройством; на фиг.6 - разрез В-В на фиг.5. In FIG. 1 is a diagram of an apparatus for implementing the method and section AA and BB in FIG. 1; Fig. 2 is a flow chart (plan) for developing a channel recess; in Fig.3 and Fig. 4 - sections aa and bb in Fig.2; Fig. 5 is a diagram of the formation of a cut in soil by the proposed device; figure 6 - section bb in figure 5.

Предлагаемое устройство включает в себ , вод ное и воздушные сопла, состо щие соответственно из стволов 1 и 2 с подвод щими патрубками 3 и 4 и насадков 5 и 6.The device according to the invention includes water and air nozzles consisting of shafts 1 and 2, respectively, with inlet pipes 3 and 4 and nozzles 5 and 6.

Вод ное и воздушные сопла установлены коаксиально внутри дополнительного, внешнего вод ного сопла, которое состоит также из ствола 7 с подвод щим патрубком 8 и насадка 9. Во внутреннем вод ном сопле со стороны насадка 5 последовательно установлены успокоитель 10, выполненный например , в виде решетки и пульсатор 11, имеющий вид, например, вертушки.Water and air nozzles are installed coaxially inside an additional, external water nozzle, which also consists of a barrel 7 with a supply pipe 8 and a nozzle 9. In the internal water nozzle, on the nozzle 5 side, a damper 10 is made, for example, made in the form of a grill and a pulsator 11, having the form, for example, of a turntable.

Пример. Способ разработки грунта с помощью устройства может быть осуществлен следующим образом.Example. The method of developing soil using the device can be carried out as follows.

Разработку профильной выемки начинают с проведени  подготовительных работ и устройства продольных дамб обваловани  12 и отвалов 13. Затем производ т, например экскаватором 14, подрезы по контуру выемки 15 и на ее поверхности 16, соедин   их между собой с образованием блоков 17. После этого приступают к разработке грунта земснар дом 18, оборудованным гидравлическим рыхлителем 19.The development of the profile recess begins with the preparatory work and the device of longitudinal dams of the landslide 12 and dumps 13. Then, for example, by an excavator 14, cuts are made along the contour of the recess 15 and on its surface 16, connecting them together with the formation of blocks 17. Then proceed to excavation dredger 18, equipped with a hydraulic cultivator 19.

При разработке грунта земснар дом 18 подруб подводного забо  20 производ т направленной вверх под острым углом а к горизонтальной плоскости струей 21 с одновременной подачей трех несмешивающихс  потоков - вода с пульсирующим расходом 22 - воздух 23 - вода 24. Устройство при этом работает следующим образом. Вода из подвод щего патрубка 3 попадает в ствол 1, проходит через пульсатор 11, попадает в успокоитель 10 и выходит из успокоител , а затем из насадка 5 с затуханием поперечного вращени  и пульсирующим расходом. Одновременно из насадков 6 и 9 выход т соответственно воздух 23 и вода 24, которые создают защитную рубашку дл  рабочей, вод ной струи. После обрушени  блока 17 подачу воздуха к гидравлическому рыхлителю 19 прекращают, т.к. обрушенный грунт 25 имеет нарушенную структуру и легко разрабатываетс  вод ной струей, и осуществл ют всасывание земснар дом 18 и обрушенного грунта 25 с транспортированием его по пульпопроводу 26 в отвал 13.During the development of the soil, the dredger 18 undercut 20 is cut upward at an acute angle to the horizontal plane by the jet 21 with the simultaneous supply of three immiscible flows - water with a pulsating flow rate 22 - air 23 - water 24. The device works as follows. Water from the inlet pipe 3 enters the barrel 1, passes through the pulsator 11, enters the damper 10 and leaves the damper, and then out of the nozzle 5 with lateral rotation attenuation and a pulsating flow rate. At the same time, air 23 and water 24, respectively, exit from nozzles 6 and 9, which create a protective jacket for the working, water jet. After the collapse of the block 17, the air supply to the hydraulic ripper 19 is stopped, because the collapsed soil 25 has a disturbed structure and is easily developed by a water stream, and the dredger 18 and collapsed soil 25 are sucked in and transported via slurry pipe 26 to the dump 13.

Использование предлагаемого способа и устройства позволит существенным образом повысить эффективность разработки грунта за счет увеличени  дальности полета CTDVH. При этом себестоимость разработки 1 м грунта снижаетс  на 15-20%.Using the proposed method and device will significantly increase the efficiency of soil development by increasing the flight range of CTDVH. At the same time, the cost of developing 1 m of soil is reduced by 15-20%.

Claims (2)

1. Способ разработки грунта при строительстве профильной выемки, включающий предварительные подрезы грунта по контуру выемки, разработку выемки земснар дом с гидравлическим рыхлителем путем подруба подводного забо  вод ной струей и всасывани  обрушенного грунта с последующим транспортированием его в виде пульпы к месту укладки, отличающий- с   тем, что, с целью повышени  эффективности разработки грунта за счет увеличени  дальности полета струи и регулировани  обрушени  грунта разрабатываемой выемки, одновременное подрезами грунта по контуру выемки производ т подрез грунта на поверхности выемки и соедин ют их с1. The method of soil development during the construction of a profile excavation, including preliminary undercutting of the soil along the contour of the excavation, the development of excavation of a dredger with a hydraulic cultivator by cutting an underwater water jet and suctioning the collapsed soil, followed by its transportation in the form of pulp to the laying site, distinguishing with the fact that, in order to increase the efficiency of soil development by increasing the range of the jet and regulating the collapse of the soil of the excavation being developed, simultaneous undercutting of the soil along the contour of the recess, undercut the soil on the surface of the recess and connect them to образованием блоков, а подруб грунта производ т направленной вверх под острым углом к горизонтальной плоскости струей с одновременной подачей трех несмешивающихс  потоков - вода с пульсирующим расходом - воздух-вода, причем при всасывании обрушенного грунта подачу воздуха к гидравлическому рыхлителю прекращают.the formation of blocks, and a soil cut is made by a jet directed upward at an acute angle to the horizontal plane with the simultaneous supply of three immiscible flows - water with a pulsating flow rate - air-water, and when the collapsed soil is sucked in, the air supply to the hydraulic cultivator is stopped. 2. Устройство дл  разработки грунта при строительстве профильной выемки.2. A device for excavating during the construction of a profile excavation. 00 включающее установленные коаксиально вод ное и воздушное сопла, состо щие из стволов с подвод щими патрубками и насадками , отличающеес  тем, что вод ное и воздушное сопла размещены внутри внешнего вод ного сопла, выполненного из ствола с патрубками и насадком, причем внутреннее вод ное сопло имеет успокоитель и пульсатор, последовательно установленные со стороны насадка.comprising coaxially mounted water and air nozzles, consisting of barrels with inlet nozzles and nozzles, characterized in that the water and air nozzles are placed inside an external water nozzle made of a barrel with nozzles and nozzles, wherein the inner water nozzle has damper and pulsator sequentially mounted on the nozzle side. /U М - / U M - -  - /i-./i/i-./i iS - iS - ЛЛ- Ј-Ј.LL- Ј-Ј. Ф«2. В F "2. AT