ГРУНТОЗАБОРНОЕ УСТРОЙСТВО ЗЕМСНАРЯДА

Предполагаемая полезная модель относится к дноуглубительной технике и может быть использована на земснарядах, предназначенных для разработки песчаных и песчано-гравийных грунтов траншейным способом с целью углубления водных путей.
Известен всасывающий наконечник грунтозаборного устройства, предназначенный для траншейного землесоса, выполненный с щелевидной формой устья и оборудованный гидрорыхлителем и выносной предохранительной решеткой (Краковский И.И. Суда технического флота. - Л.: Судостроение, 1968, с.135-136). Недостатком данного щелевидного наконечника является низкая скорость разработки перекатов вследствие необходимости извлечения значительного объема бесполезного грунта за счет переуглубления для получения проектной отметки дна, а также невозможность работы земснаряда на перекатах с глубиной, меньшей осадки земснаряда, и при прокладке каналов.
Известно грунтозаборное устройство землесосного снаряда с несколькими всасывающими патрубками, смонтированными на заборном конце всасывающего трубопровода и расположенными веерообразно в одной плоскости (а.с. СССР №178749, кл. Е02F 3/92, 1964). Недостаток известного грунтозаборного устройства заключается в низкой скорости разработки перекатов и невозможности получения ровности дна.
Известно также грунтозаборное устройство земснаряда, включающее всасывающую трубу; грунтоприемник, выполненный в виде веерообразно смонтированных на конце всасывающей трубы всасывающих патрубков с всасывающими зевами; гидрорыхлитель грунта с фронтальными соплами (а.с. СССР №998673, кл. Е02F 3/88, 1980). Известное грунтозаборное устройство способно разрабатывать дно одновременно несколькими параллельными траншеями, что увеличивает скорость разработки переката. Однако недостатком известного грунтозаборного устройства является низкая консистенция засасываемой водогрунтовой смеси, так как гидрорыхление осуществляется струями воды, вытекающими из фронтальных сопел, которые выталкивают грунт из зоны всасывания. Это снижает производительность грунтозаборного устройства.
Предполагаемая полезная модель решает задачу повышения производительности разработки перекатов.
Технический результат, который может быть получен при решении поставленной задачи, заключается в повышении консистенции засасываемой водогрунтовой смеси, что обеспечивает повышение производительности и скорости разработки траншеи.
Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического результата в известном грунтозаборном устройстве земснаряда, включающем всасывающую трубу; грунтоприемник, выполненный в виде веерообразно смонтированных на конце всасывающей трубы всасывающих патрубков с всасывающими зевами; гидрорыхлитель грунта, согласно предлагаемой полезной модели гидрорыхлитель грунта выполнен в виде нескольких гидромониторов, снабженных соплами для транспортирования грунта, направленными в сторону всасывающих зевов; соплами для рыхления грунта, направленными в сторону забоя; фронтальными соплами, направленными вперед по направлению движения по траншее.
Возможны дополнительные варианты конструкции грунтозаборного устройства земснаряда, в которых целесообразно, чтобы гидромониторы были снабжены боковыми размывающими соплами.
Указанные преимущества, а также особенности предполагаемой полезной модели поясняются вариантами ее осуществления со ссылками на чертежи: на фиг 1 показан вид грунтозаборного устройства сбоку; на фиг 2 - вид А на фиг.1 (вариант 1); на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.1; на фиг.5 - разрез Г-Г на фиг.3; на фиг.6 - вид А на фиг.1 (вариант 2); на фиг.7 - вид А на фиг.1 (вариант 3).
Грунтозаборное устройство земснаряда включает в себя всасывающую трубу 1; грунтоприемник 2, выполненный в виде веерообразно смонтированных всасывающих патрубков 3 с всасывающими зевами 4. Гидрорыхлитель грунта выполнен в виде нескольких гидромониторов 5, снабженных соплами 6 для транспортирования грунта, направленными в сторону всасывающих зевов 4. Гидромониторы 5 также снабжены соплами 7 для рыхления грунта, направленными в сторону забоя. Гидромониторы 5 установлены на патрубках 3 и соединены с ними жесткими связями 8 с образованием пространственных конструкций. Гидромониторы снабжены также боковыми размывающими соплами 9 и фронтальными соплами 10 и 11. Всасывающие патрубки 3 могут быть прямыми (фиг.2), или скругленными (фиг.6). Количество всасывающих патрубков 3 может быть три (фиг.2 и фиг.6), или два (фиг.7). Обычно два всасывающих патрубка применяются на малых земснарядах, а на крупных - три.
Грунтозаборное устройство земснаряда работает следующим образом. Грунтозаборное устройство опускается в воду в рабочее положение. При этом в гидромониторы 5 подается вода, истекающая из сопел 6, 7, 9, 10 и 11 в виде струй. Струи из сопел 7 разрыхляют грунт, создавая вокруг сопел 6 зоны взрыхленного грунта. Струи из сопел 6 транспортируют грунт из зон взрыхленного грунта к всасывающим зевам 4, где грунт засасывается в патрубки 3 и далее во всасывающую трубу 1. Струи из сопел 9 обеспечивают боковое рыхление и обрушение боковых откосов траншеи. Струи из сопел 10 и 11 обеспечивают фронтальное рыхление и обрушение откосов грунта впереди грунтоприемника, что дает возможность перемещаться грунтозаборному устройству вперед по траншее.
Благодаря установке сопел 6 и 7 обеспечивается высокое насыщение засасываемой водогрунтовой смеси, так как сопла 7 располагаются в процессе работы под слоем грунта, создавая зоны диффузионные области рыхления грунта, характеризующиеся высоким насыщением. А сопла 6 обеспечивают транспортирование этого грунта в зону всасывания. При этом пространство между васывающими зевами 4 и соплами 6 становится зоной активного всасывания, что обеспечивает стабильность грунтозабора независимо от изменяющихся внешних условий.
Боковые сопла 9 разрыхляют грунт по краям траншеи, исключая завалы грунтоприемника обрушающимся грунтом с боковых откосов. Обрушающийся грунт транспортируется соплами 6 в зону всасывания, повышая тем самым насыщение засасываемой водогрунтовой смеси. Как показывает опыт эксплуатации их целесообразно устанавливать под углом 15-90° к вертикальной плоскости грунтоприемника.
Фронтальные сопла 10 обеспечивают размыв грунта впереди грунтоприемника по ходу его движения при разработке траншеи, что дает возможность перемещения грунтоприемника по траншее. Разрыхленный соплами 10 грунт поступает в процессе перемещения грунтоприемника по транше к соплам 6, которые транспортируют его к всасывающим зевам 4, что увеличивает производительность по грунту и скорость разработки траншеи.
Фронтальные сопла 11 обеспечивают размыв откосов впереди грунтоприемника по ходу его движения вперед по траншее. Обрушающийся грунт также перемещается соплами 6 в зону всасывания, что увеличивает производительность по грунту и скорость разработки траншеи. Как показывает опыт эксплуатации их целесообразно устанавливать под углом 0-60° к горизонтальной плоскости грунтоприемника.
Сопла 9 и 11 уменьшают вероятность обрушения откосов и завала грунтоприемника грунтом, повышая тем самым коэффициент использования грунтозаборного устройства по времени и снижая время разработки траншеи.