Устройство для сооружения траншей

Устройство относится к области гидротехники и может быть использовано на горнодобывающих предприятиях и в строительстве для создания противофильтрационных водонепроницаемых экранов, при возведении подземных сооружений с применением методов «стена в грунте» для защиты водотоков подземных и поверхностных вод от загрязнения сточными техногенными водами и отходами промышленных предприятий. Обеспечивает возможность ведения работ в грунтах различной категории по буримости, удешевление, повышение производительности и надежности работы устройства. Устройство включает установленный на базовой машине рабочий орган, снабженный съемным цилиндрическим утяжеленным узлом, установленным в верхней части ударного механизма, комплектом клиновидных ножевых частей. В комплект входит клиновидная ножевая часть, выполненная в виде полого корпуса с двумя внутренними наклонными поверхностями и снабженная открывающимися клапанами и породоприемным бункером. Вторая клиновидная ножевая часть выполнена в виде корпуса удлиненной пикообразной формы и снабжена промывочными каналами и съемными режущими элементами. Рабочий орган снабжен трубчатыми направляющими, одна из которых в сечении представляет собой кольцо, а вторая трубчатая направляющая - часть кольца, причем внутренний диаметр второй направляющей больше или равен наружному диаметру первой направляющей. 1 з.п. ф-лы, 9 ил.

 

Изобретение относится к области гидротехники и может быть использовано на горнодобывающих предприятиях и в строительстве при возведении траншей в грунтах различных категорий по буримости для создания противофильтрационных водонепроницаемых экранов, при возведении подземных сооружений с применением методов \стена в грунте\ для защиты водотоков подземных и поверхностных вод от загрязнения сточными техногенными водами и отходами промышленных предприятий.

Известно устройство для сооружения траншей преимущественно под фильтрационные завесы-экраны, включающее механизм ударного действия, трубчатые направляющие, клиновидную ножевую часть и раму. Клиновидные ножи снабжены на концах роликами, способствующими перемещению ножей по пазам предварительно установленных в скважинах труб-направляющих, соединенных поперечной рамой с блоком (АС СССР №514062).

Недостатком данного устройства является сложность конструкции рабочего органа и низкая производительность вследствие необходимости предварительного бурения скважины для каждого последующего отрезка траншеи и установки в них труб-направляющих с пазами, а также то, что оно применимо только для грунтов до 4 категории по буримости.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для сооружения траншей (АС СССР №899754) преимущественно под противофильтрационные завесы-экраны, включающее механизм ударного действия, трубчатые направляющие, клиновидную ножевую часть и раму, снабженную вертикальными втулками, в которых размещены трубчатые направляющие, частично связанные с клиновидной ножевой частью, а в каждой направляющей размещен механизм ударного действия, причем клиновидная ножевая часть имеет на конце консольный отрезок и дополнительную трубчатую направляющую, установленную на конце консольного отрезка. Устройство содержит также другие направляющие, расположенные на пространственной раме, которая установлена на рельсовой тележке с рамой, в вертикальных втулках которой помещены трубчатые направляющие клиновой ножевой части. Тележка перемещается вдоль оси траншеи по рельсовому пути.

Недостатком этого устройства является то, что оно применимо только для грунтов до 4 категории по буримости, а также необходимость прокладывания рельсового пути, предварительного бурения лидирующих скважин, наличие не менее двух механизмов ударного действия, что может привести к перекосу ножевой части из-за возможности неодновременного воздействия на нее ударных механизмов. Все эти недостатки приводят к удорожанию сооружения траншей.

Задачей предлагаемого технического решения является расширение арсенала устройств для сооружения траншей, лишенных указанных выше недостатков, и возможности расширения ведения работ в грунтах различной категории по буримости, что приведет не только к удешевлению, но и повышению производительности при сооружении траншеи, а также повышению надежности работы устройства.

Для решения поставленной задачи предлагается устройство для сооружения траншей, в котором, в отличие от прототипа:

- рабочий орган снабжен съемным цилиндрическим утяжеленным узлом, укрепленным на верхней части ударного механизма, что позволяет увеличить глубину и техническую скорость сооружения траншеи за счет роста осевого усилия, гашения реактивного усилия и удобства переключения механизма на реверсивный ход;

- рабочий орган снабжен также комплектом клиновидных ножевых частей рабочего органа, в который входят кроме стандартной клиновой ножевой части, специальные ножевые части, предназначенные для грунтов различной категории по буримости, что значительно расширяет технологические возможности устройства благодаря возможности быстрой смены клиновидных ножевых частей в зависимости от физико-механических свойств проходимых грунтов;

- одна клиновидная ножевая часть выполнена в виде полого корпуса с двумя внутренними наклонными поверхностями и снабжена открывающимися клапанами и породоприемным бункером, что позволяет использовать ее в слабых и неустойчивых породах, с возможностью отбора породы;

- вторая клиновидная ножевая часть выполнена в виде корпуса удлиненной пикообразной формы и снабжена промывочными каналами и съемными режущими инструментами, что позволяет применять ее при сооружении траншей в крепких и очень плотных породах, как без подачи, так и с подачей промывочной жидкости;

- первая трубчатая направляющая в сечении представляет собой кольцо, вторая - часть кольца, причем внутренний диаметр второй направляющей больше или равен наружному диаметру первой направляющей, что позволяет соединять рабочие органы между собой;

- устройство дополнительно снабжено траверсой с переменной конфигурацией, что позволяет соединять два и более рабочих органов для сооружения траншеи в виде прямой, ломаной или параллельных линий, в виде многоугольника.

На фиг.1 изображено устройство для сооружения траншей в конечном положении рабочего цикла,

на фиг.2 - сечение рабочего органа устройства в поперечной плоскости,

на фиг.3 - сечение в поперечной плоскости рабочего органа с клиновидной ножевой частью для слабых и неустойчивых пород,

на фиг.4 - траншея с рабочим органом, вид сверху,

на фиг.5 - траншея, выполненная рабочим органом, изображенным на фиг.3,

на фиг.6 - клиновидная ножевая часть для крепких пород,

на фиг.7 - траверса для подвески рабочих органов,

на фиг.8 - способ соединения двух рабочих органов под углом,

на фиг.9 - способ соединения рабочих органов параллельно,

на фиг.10 - способ соединения рабочих органов для получения траншеи четырехугольной формы.

Устройство для сооружения траншей состоит из рабочего органа 1, включающего механизм ударного действия 2, соединенного с рамой 3, с которой в свою очередь соединена клиновидная ножевая часть 4 с помощью связи 5. На концах рамы 3 с двух сторон установлены трубчатые направляющие 6 и 7, к которым примыкает клиновая ножевая часть 4. Трубчатая направляющая 6 в сечении представляет собой кольцо, трубчатая направляющая 7 - часть кольца, причем внутренний диаметр D1 направляющей 7 должен быть больше или равен наружному диаметру D2 направляющей 6. Над механизмом ударного действия 2 через соединительную трубу 8, например муфту, установлен комплект цилиндрических утяжеленных узлов 9, выполненных, например, из утяжеленных бурильных труб, которые через соединительные узлы 10 и детали 11, а также через канат 12 соединены с базовой машиной 13, представляющей собой, например, буровую установку на колесном ходу. На базовой машине 13 устанавливается источник подачи энергии к механизму ударного действия, например компрессор (не показан), для подачи сжатого воздуха по шлангу 14, который проходит через соединительные детали и узлы 8, 9, 10 непосредственно к механизму ударного действия 2. Устройство снабжено комплектом сменных клиновидных ножевых частей, в который входят специально предназначенные для различных по буримости грунтов клиновидные ножевые части. Для слабых и неустойчивых пород клиновидная ножевая часть (фиг.3 и 5) выполнена в виде полого корпуса с двумя внутренними наклонными поверхностями 15 и 16 и снабжена открывающимися клапанами 17 и 18, например, тарельчатого типа, установленных на осях 19 и 20, и породоприемным бункером 21. Для крепких и очень плотных пород клиновидная ножевая часть (фиг.6) может быть выполнена в виде корпуса 22 удлиненной пикообразной формы, снабженного промывочными каналами 23, 24, 25 и съемными режущими элементами 26, 27. Причем указанные каналы соединены с трубопроводом 28, подающим промывочную жидкость.

Устройство работает следующим образом. После установки базовой машины 13 с рабочим органом 1 запускают механизм ударного действия 2, например, путем подвода сжатого воздуха по шлангу 14. При этом рабочий орган 1 начинает погружаться в грунт, а трубчатые направляющие 6 и 7, расположенные по краям рамы 3, образуют скважины 29 и 30, тем самым обеспечивая вертикальность направления траншеи. В плотных и крепких грунтах указанные скважины могут быть пробурены заранее, до сооружения траншеи. В результате погружения рабочего органа 1 в грунт образуется участок траншеи с уплотненными гладкими стенками. При достижении рабочим органом 1 проектной отметки механизм ударного действия 2 дистанционно переключают на обратный ход и рабочий орган 1 извлекают на поверхность при помощи лебедки базовой машины.

Для слабых и неустойчивых пород предназначен рабочий орган с клиновидной ножевой частью в виде полого корпуса с двумя наклонными внутренними поверхностями (фиг.3). При погружении этого рабочего органа в грунт вытесняемая порода заполняет породоприемный бункер 21, а при подъеме рабочего органа клапаны 17 и 18 перекрывают дно бункера и порода извлекается на поверхность.

Устойчивость стенок траншеи при этом поддерживается путем заполнения траншеи соответствующим раствором, например глинистым, необходимой плотности.

Для крепких и очень плотных пород предназначен рабочий орган с клиновидной ножевой частью в виде корпуса 22 пикообразной формы. Для лучшего скольжения и разрушения породы на лезвия ножевой части подают под давлением промывочную жидкость, например воду. В процессе разрушения грунта лезвия ножевой части могут выходить из строя, например тупиться, поэтому предусмотрена возможность замены съемных режущих элементов 26 и 27.

В процессе сооружения траншеи возможно использование двух и более рабочих органов, объединенных с помощью траверсы 31 переменной конфигурации путем сцепления рабочих органов между собой с помощью трубчатых направляющих 6 и 7. Сооружение траншеи при этом может вестись в виде прямой, ломаной или параллельных линий (фиг.8, фиг.10), многоугольника (фиг.9).

В результате повышается производительность и надежность работ, упрощается технология сооружения траншей, отпадает необходимость прокладывания рельсовых путей.

1. Устройство для сооружения траншей, содержащее установленный на базовой машине рабочий орган в виде рамы с трубчатыми направляющими, клиновидной ножевой частью и механизмом ударного действия, отличающееся тем, что рабочий орган снабжен съемным цилиндрическим утяжеленным узлом, установленным в верхней части ударного механизма, а также комплектом сменных клиновидных ножевых частей, в который входит клиновидная ножевая часть, выполненная в виде полого корпуса с двумя внутренними наклонными поверхностями и снабженная открывающимися клапанами и породоприемным бункером, вторая клиновидная ножевая часть, выполненная в виде корпуса удлиненной пикообразной формы и снабженная промывочными каналами и съемными режущими элементами, причем первая трубчатая направляющая в сечении представляет собой кольцо, вторая - часть кольца, а внутренний диаметр второй направляющей больше или равен наружному диаметру первой направляющей с возможностью объединения двух и более рабочих органов.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно снабжено траверсой с переменной конфигурацией, позволяющей соединять два и более рабочих органа с возможностью сооружения траншеи в виде прямой, ломаной, параллельных линий, в виде многоугольника.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно строительному, и может быть использовано при конструировании устройств для подготовки основания (выемки, постели) под укладку труб, для зачистки траншей под проектную отметку, а также при проектировании канавокопателей для образования канав с эллиптическим сечением.

Изобретение относится к геологическим изысканиям и может быть использовано для наземных и подводных работ, осуществляемых при прокладке кабелей волоконно-оптической системы.

Изобретение относится к оборудованию для выемки грунта, в особенности к оборудованию, предназначенному для использования при выемке грунта из относительно глубокой ямы, имеющей по существу прямоугольную форму поперечного сечения, для использования при образовании опорных отвалов или т.п., или при выемке грунта длинных траншей, или канав для использования при предварительной обработке элементов фундамента или для строительства стены в грунте (тип фундамента, прим.

Изобретение относится к землеройным машинам, а конкретно к каналокопателям плужного типа. .

Изобретение относится к области экскавации и перемещения грунта, в частности к устройствам для выемки грунта из дренажных траншей внутри теплиц. .

Изобретение относится к строительству подземных коммуникаций и может быть использовано в гидромелиоративном и энергетическом строительстве , позволяя снизить материалоемкость укладываемого трубопровода и повысить надежность его работы.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при устройстве траншей длд фундаментов , неглубоких противофильтрационных завес для прокладки дренажей и т.п.

Изобретение относится к области горного дела и строительства и может быть использовано для сооружения траншеи, например под стену, и в сложных стесненных условиях городской и промышленной застройки и сложных гидрогеологических условиях, например, включающих обводненные неустойчивые грунты

Изобретение относится к области гидротехники и может быть использовано на горнодобывающих предприятиях и в строительстве при возведении траншей в грунтах различных категорий по буримости для создания противофильтрационных водонепроницаемых экранов, при возведении подземных сооружений с применением методов \стена в грунте\ для защиты водотоков подземных и поверхностных вод от загрязнения сточными техногенными водами и отходами промышленных предприятий

Наверх