установка для строительства канала

Формула изобретения

1. УСТАНОВКА ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА КАНАЛА, включающая плавучее средство с гребным винтом и приводом, разрыхлитель грунта, приспособление транспортировки пульпы и рабочее оборудование, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности, установка снабжена заслонками, разрыхлитель грунта выполнен в виде ножей-барабанов, которые размещены впереди плавучего средства и в плане имеют вид клина, причем ножи-барабаны кинематически связаны между собой и с приводом плавучего средства, на корме которого за гребным винтом установлены заслонки для перекрытия канала, при этом пространство между заслонками и забоем сообщено с приспособлением транспортировки пульпы.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что каждый нож-барабан состоит из шести цилиндров с закрепленными на них ножами, причем цилиндры установлены на периферийной поверхности ножа-барабана посредством оси с возможностью поворота.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к средствам выемки и перемещения грунта, в частности к разработке грунта на болотах при строительстве каналов.

Известны устройства для разработки и забора грунта, имеющие вид барабана с закрепленными на нем режущими органами, по образующей барабана выполнены щели, причем в подвижный барабан концентрично внутри его установлен неподвижный барабан, снабженный балансиром (авт. св. N 863770). Данное предложение позволяет разрабатывать мягкие породы на дне океанов и морей. Кроме того, этот барабан устанавливается в одном экземпляре при работе выемки грунта, что снижает производительность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является земснаряд, который состоит из плавучего средства, разрыхлителя грунта, выполненного в виде фрезы, всасывающего наконечника, напорного пульпопровода для транспортировки пульпы, устройства для опускания и поднятия разрыхлителя грунта и имеющий рабочее оборудование привод [2]. Производительность этого земснаряда невысокая, т.к. для приведения во вращение опущенного на дно разрыхлителя требуются большие усилия да и площадь разработки грунта этим разрыхлителем небольшая.

Целью изобретения является повышение производительности.

Достигается это тем, что в известной установке для строительства канала, содержащей плавучее средство с гребным винтом и приводом, разрыхлитель грунта, приспособление транспортировки пульпы и рабочее оборудование, она снабжена заслонками, а разрыхлитель грунта выполнен в виде ножей-барабанов, которые размещены впереди плавучего средства и в плане имеют вид клина, причем ножи-барабаны кинематически связаны между собой и с приводом плавучего средства, на корме которого за гребным винтом установлены заслонки для перекрытия канала, при этом пространство между заслонками и забоем сообщено с приспособлением транспортировки пульпы.

Каждый нож-барабан состоит из шести цилиндров с закрепленными на них ножами и при помощи осей свободно установлен на периферийной поверхности барабана, ось последнего посредством цепи кинематически связана с приводом плавучего средства.

На фиг. 1 дана установка, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - разрыхлитель грунта плавучим средством, вид сбоку; на фиг.4 - то же, вид сверху; на фиг.5 - плавучее средство с раскрытыми заслонками; на фиг. 6 - то же, с закрытыми заслонками; на фиг.7 - кинематическая передача привода плавучего средства к ножу-барабану; на фиг.8 - разрыхлитель грунта с рамой, в двух видах; на фиг.9 - рама для разрыхлителя грунта; на фиг.10 - изображен нож-барабан, в двух видах; на фиг.11 - барабан, в двух видах; на фиг.12 - цилиндр с ножами, в двух видах.

Установка для строительства канала состоит из плавучего средства 1, разрыхлителя грунта 2, выполненного в виде ножей-барабанов 3, которые установлены по три штуки на раме 4 впереди плавучего средства и в плане имеют вид клина. Каждый нож-барабан состоит из шести цилиндров 5 с закрепленными на них ножами 6. Цилиндры 5 при помощи своих осей 7 в подшипниковых опорах 8 установлены на торцовых стенках 9 по периферийной поверхности барабана 10. Оси 11 барабана 10 при помощи звездочек 12 и цепей 13 связаны между собой, кроме того, центральный нож-барабан за счет зубчатых колес 14, 15,16, 17 и вала 18 связан с приводом плавучего средства.

В корме плавучего средства за гребным винтом 19 установлены заслонки 20. Образованное пространство "А" между заслонками 20 и забоем сообщено со всасывающей трубой 21 приспособления транспортировки пульпы.

Работает установка следующим образом. Предпочтительно начинать строительство канала от русла реки.

Вращательное движение ножи-барабаны 3 получают от привода (не показан) плавучего средства за счет вала 18, зубчатых колес 17,16,15,14 на центральный нож-барабан, а от него через звездочки 12 и цепь 13 вращение передается другим ножам-барабанам. Поступательное движение разрыхлителю грунта создается гребным винтом плавучего средства. При этом ножи-барабаны разрыхляют грунт на глубину, достаточную высоте "Н" плавучего средства с заполненной водой в канале, необходимой и достаточной для поступательного перемещения плавучего средства от гребного винта. Ширина разрыхления грунта ножами-барабанами 3 должна быть достаточна для прохода плавучего средства 1.

При поступательном перемещении плавучего средства и вращательном движении ножей-барабанов 3 их цилиндры 5 своими ножами 6 заглубляются в грунт, а так как цилиндры 5 при помощи осей 7 установлены свободно в барабаны 10, то при вращении последних происходит откалывание (срезание) определенного слоя грунта всеми ножами цилиндров 5 и по всей ширине забоя канала (т.е. в работе участвуют одновременно 9-12-ть цилиндров, имея в виду ширину забоя в канале).

Таким образом разрыхленный грунт описывается в пространство "А" образованное под днищем катера между забоем и заслонками 20, где он под воздействием гребного винта 19 превращается в пульпу и этим гребным винтом по всасывающему трубопроводу 21 приспособления транспортировки пульпы выбрасывается в отвал или в другое плавучее средство 22. При необходимости пульпа 22 во всасывающий трубопровод 21 может засасываться насосом (не показан) и выбрасываться в отвал.

Предотвращение заклинки барабанов включениями, содержащимися в грунте, обеспечивается путем отвода барабана от грунта (задним ходом плавучего средства) и работой барабанов вхолостую. Если этого недостаточно, то делается очистка, которая применяется при работах на экскаваторах, т.е. очищают известными устройствами (например струей воды под давлением).

В принципе, заклиниваний не должно быть при работе на болотах. Для открывания и закрывания заслонок используется устройство, показанное на фиг.5 и 6. Вода из канала всегда будет поступать в пространство "А" и даже при закрытых заслонках из-за текучести воды.

Стабилизация глубины канала (высота Н) и его ширина обеспечиваются конструктивными выполнениями ножей-барабанов, т.е. высота "Н" и ширина должна быть больше высоты и ширины плавучести средства. Горизонтальные и вертикальные колебания, очевидно, будут устраняться в процессе работы, т.е. рыхлением ножами твердых участков грунта. Кроме того, перед началом проходки канала участок исследуется на твердость грунта в болоте.

Барабаны 10 вращаются принудительно, а цилиндры 5 с ножами, установленные в барабанах на подшипниках, обеспечивают скол грунта от ее массы (стены) на величину заглубления ножа в грунт, причем заглубление всех ножей в грунт производится небольшими частицами (на высоту ножа или меньше его высоты) порядка 10-100 мм. Поэтому обеспечивается высокая надежность от поломок и предотвращается их заклинка грунтом, а также превращения сколотого грунта в пульпу в пространстве "А".

Выполнение разрыхлителя грунта в виде ножей-барабанов, в каждом из которых имеется шесть цилиндров с ножами, установленных впереди плавучего средства и в плане имеющего вид клина, разрыхляющего грунт по высоте и ширине, достаточной для прохода плавучего средства отвода пульпы его гребным винтом, позволяют увеличить производительность по сравнению с известными установками, например, по сравнению с земснарядом. Изготовление предлагаемой установки вполне осуществимо на судостроительных заводах.