RU2007524C1

RU2007524C1 - Method of development of soil with suction-tube dredger

Info

Publication number: RU2007524C1
Authority: RU
Inventors: Д.В. Рощупкин
Original assignee: Новосибирский инженерно-строительный институт
Priority date: 1989-12-29
Filing date: 1989-12-29
Publication date: 1994-02-15

Abstract

FIELD: underwater mining. SUBSTANCE: suction pipe of suction-tube dredger has tines with protective mesh and throw-over valve. Valve is mounted on spindle at point of joint of tines with suction pipe. Tine shut off with throw-over valve lets stream of outside water pass in direction opposite to flow of hydraulic mixture in other tine. Direction of flows are changed periodically. Each tine is provided with water intake branch pipe with flap valve. Each of the latter is put on one axle with throw-over valve. Each water intake branch pipe communicates with one end to space of corresponding tine by means of opening made in wall of tine. The other end of water intake branch pipe communicates with water area of face. EFFECT: improved operational characteristics. 4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к гидротехническому строительству и предназначено для разработки грунта в подводном забое. The invention relates to hydraulic engineering and is intended for the development of soil in the underwater face.

Целью изобретения является повышение производительности разработки грунта за счет интенсификации его размыва путем использования в качестве гидрорыхлителя одного из наконечников. The aim of the invention is to increase the productivity of soil development due to the intensification of erosion by using one of the tips as a hydraulic ripper.

На фиг. 1 изображено устройство с показом всасывающих наконечников и их перекидного клапана, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, с показом водозаборных патрубков и откидного клапана, вид сбоку; на фиг. 3 то же, вид сбоку, в плоскости, перпендикулярной первым двум фигурам. In FIG. 1 shows a device showing the suction lugs and their flapper valve, side view; in FIG. 2 - the same, with a view of the water inlets and flap valve, side view; in FIG. 3 is the same, side view, in a plane perpendicular to the first two figures.

Устройство включает всасывающую трубу 1 с отделяемой частью 2 с присоединенными к ней наконечниками 3 и 4, в устья которых вставлены защитные решетки 5 и 6. Устройство снабжено водозаборными патрубками 7 и 8, верхние торцы которых присоединены к водозаборной трубе 9, торец 10 которой размещен в акватории забоя. Полость каждого водозаборного патрубка сообщена с полостью соответствующего наконечника через окна 11 и 12 в их стенках. Наконечники 3 и 4 снабжены перекидным клапаном 13 на поворотной оси 14. На этой же оси посажены откидные клапаны 15 и 16, размещенные каждый в своем водозаборном патрубке. Ось 14 снабжена консольным рычагом 17, с помощью шарнира 18 присоединенного к штоку 19 гидроцилиндра 20. Гидроцилиндр 20 с помощью шарнира 21 установлен на наконечнике 3. Снаружи шарнирные соединения и гидроцилиндр со штоком закрыты фартуком 22. The device includes a suction pipe 1 with a detachable part 2 with tips 3 and 4 attached to it, into the mouths of which protective grills 5 and 6 are inserted. The device is equipped with water inlets 7 and 8, the upper ends of which are connected to the water intake pipe 9, the end 10 of which is placed in water areas of the face. The cavity of each water intake pipe is in communication with the cavity of the corresponding tip through the windows 11 and 12 in their walls. Tips 3 and 4 are equipped with a flap valve 13 on the rotary axis 14. Flap valves 15 and 16 are placed on the same axis, each located in its inlet pipe. The axis 14 is equipped with a cantilever lever 17, by means of a hinge 18 connected to the cylinder 19 of the hydraulic cylinder 20. The hydraulic cylinder 20 is mounted on the tip 3 using the hinge 21. Outside, the hinge joints and the hydraulic cylinder with the rod are closed with an apron 22.

Способ и устройство используют следующим образом. The method and device are used as follows.

Опускают всасывающую трубу 1 в акваторию забоя. Включают в работу гидроцилиндр 20, который работает в автоматическом режиме, т. е. постоянно и равномерно шток 19 выдвигается из цилиндра и вдвигается в него. При этом происходит поворот оси 14 то по часовой стрелке, то против. Подводят устья наконечников 3 и 4 к грунту забоя. The suction pipe 1 is lowered into the bottom water area. The hydraulic cylinder 20 is turned on, which operates in an automatic mode, that is, the rod 19 is constantly and uniformly extended from the cylinder and pushed into it. In this case, the axis 14 is rotated either clockwise or counterclockwise. The mouths of tips 3 and 4 are brought to the bottom face.

Исходное положение клапанов 13, 15, 16 таково: перекидной клапан 13 перекрывает полость наконечника 3, откидной клапан 15 не перекрывает полости водозаборного патрубка 7, откидной клапан 16 перекрывает полость водозаборного патрубка 8. При этом в наконечниках и патрубках потоки распределены так. Поскольку клапаном 13 перекрыта полость наконечника 3, полость же наконечника 4 не перекрыта, в наконечник 4 происходит всасывание потока из акватории забоя. Поскольку устье наконечника 4 приближено к грунту, всасываемым потоком производится размыв грунта и его унос во всасывающий наконечник 4. Поток гидросмеси из наконечника 4 поступает во всасывающую трубу 1, из нее - в землесос, а из землесоса - в напорный трубопровод. The initial position of the valves 13, 15, 16 is as follows: the flap valve 13 overlaps the cavity of the tip 3, the flap valve 15 does not overlap the cavity of the intake pipe 7, the flap valve 16 overlaps the cavity of the intake pipe 8. In this case, the flows are distributed in the tips and nozzles. Since the cavity 13 of the tip 3 is blocked by the valve 13, the cavity of the tip 4 is not blocked, the flow is sucked into the tip 4 from the bottom water area. Since the mouth of tip 4 is close to the soil, the suction stream erodes the soil and carries it to the suction tip 4. The flow of slurry from the tip 4 enters the suction pipe 1, from it to the suction pump, and from the suction pump to the pressure pipe.

В тот момент, когда перекидным клапаном 13 перекрыта полость наконечника 3, полость водозаборного патрубка 8 перекрыта откидным клапаном 16 (фиг. 2), в патрубке 8 течения нет. Зато есть течение воды в водозаборном патрубке 7, поскольку откидной клапан 15 не перекрывает его полости. При всасывании гидросмеси в наконечник 4 вокруг его устья создается зона всасывания с пониженным давлением, распространяющимся из полости наконечника. Расстояние "а" между наконечниками 3 и 4 принимается из такого расчета, чтобы устье наконечника 3 находилось в пределах зоны всасывания наконечника 4, а устье наконечника 4 - соответственно в зоне всасывания наконечника 3. At that moment, when the cavity of the tip 3 is closed by the crossover valve 13, the cavity of the water intake pipe 8 is blocked by the folding valve 16 (Fig. 2), there is no flow in the pipe 8. But there is a flow of water in the intake pipe 7, since the flap valve 15 does not overlap its cavity. When the slurry is sucked into the tip 4, a suction zone with a reduced pressure propagating from the cavity of the tip is created around its mouth. The distance "a" between tips 3 and 4 is taken so that the mouth of tip 3 is within the suction zone of tip 4, and the mouth of tip 4 is respectively in the suction zone of tip 3.

При открытом клапане 15 (фиг. 2) создается канал: водозаборная труба 9 - водозаборный патрубок 7 - наконечник 3 на его участке от окна 11 до устья 5. На открытых торцах этого канала - давления разные: в устье 5 наконечника 3 давление ниже атмосферного, поскольку устье находится в пределах зоны всасывания наконечника 4, а в торце 10 трубы 9 - давление атмосферное плюс гидростатическое, равное величине заглубления устья под воду. Возникает перепад давлений, под воздействием которого возникает ток воды. Вода из акватории втекает в трубу 9, из трубы 9 течет в патрубок 7, а из него через окно 11 - в полость наконечника 3, из которого - в акваторию забоя. Напорным потоком воды, вытекающим из устья 5 наконечника 3, производится размыв и взвешивание грунта, т. е. образование готовой гидросмеси в зоне всасывания наконечника 4. Эта гидросмесь всасывается в наконечник 4. Наконечник 3 выполняет роль насадка гидравлического разрыхлителя. Напорная вода гидрорыхлителя получена за счет энергии грунтового насоса, без использования дополнительного водяного насоса. With the valve 15 open (Fig. 2), a channel is created: the intake pipe 9 - the intake pipe 7 - tip 3 in its section from window 11 to the mouth 5. At the open ends of this channel, the pressures are different: at the mouth 5 of tip 3, the pressure is below atmospheric, since the mouth is within the suction zone of the tip 4, and at the end 10 of the pipe 9 is the atmospheric pressure plus hydrostatic, equal to the depth of the mouth under the water. There is a pressure drop, under the influence of which a flow of water occurs. Water flows from the water into the pipe 9, from the pipe 9 flows into the pipe 7, and from it through the window 11 to the cavity of the tip 3, from which to the water face. The pressure flow of water flowing from the mouth 5 of the tip 3, the soil is washed out and weighed, that is, the formation of a finished hydraulic mixture in the suction zone of the tip 4. This hydraulic mixture is sucked into the tip 4. Tip 3 acts as a nozzle of a hydraulic baking powder. The pressurized water of the hydraulic ripper is obtained due to the energy of the soil pump, without using an additional water pump.

Поскольку гидроцилиндр 20 работает непрерывно в автоматическом режиме, через некоторое время клапаны изменяют положение: перекидной клапан 13 перекрывает полость наконечника 4, откидной клапан 16 перекрывает полость водозаборного патрубка 3, откидной клапан 15 открывает полость водозаборного патрубка 8. Направление потоков изменяется: в наконечнике 3 течет поток гидросмеси в направлении от устья 5 к всасывающей трубе; в наконечнике 4 течет поток воды в направлении от места его присоединения к всасывающей трубе - к устью 6 наконечника. Роль насадка гидравлического разрыхлителя теперь выполняет наконечник 4. Since the hydraulic cylinder 20 operates continuously in automatic mode, after some time the valves change position: the flap valve 13 closes the cavity of the nozzle 4, the flap valve 16 closes the cavity of the intake pipe 3, the flap valve 15 opens the cavity of the intake pipe 8. The flow direction changes: in the tip 3 flows slurry flow in the direction from the mouth 5 to the suction pipe; in tip 4, a stream of water flows in the direction from the point of its attachment to the suction pipe to the mouth 6 of the tip. The role of the hydraulic baking powder nozzle is now performed by tip 4.

Эффективно использование способа и устройства при разработке грунтов и с негабаритными включениями. При воздействии напорного потока воды частицы грунта размываются и взвешиваются. Готовая гидросмесь засасывается в устье 6 наконечника 4. Габаритные частицы проходят через ячейки решетки 6, а негабаритные застревают в них. Через некоторое время всасывание гидросмеси в наконечник 4 прекращается и из него начинает вытекать поток воды. Этим потоком негабаритные частицы выдавливаются из ячеек решетки 6 и опадают на грунт забоя. (56) Авторское свидетельство СССР N 1025811, кл. E 02 F 3/88, 1982. Effective use of the method and device in the development of soils and with oversized inclusions. Under the influence of a pressure stream of water, soil particles are eroded and weighed. The finished hydraulic mixture is sucked in at the mouth 6 of the tip 4. Oversized particles pass through the cells of the lattice 6, and oversized particles get stuck in them. After some time, the absorption of the slurry in the tip 4 stops and a stream of water begins to flow out of it. By this flow, oversized particles are squeezed out of the cells of the lattice 6 and fall onto the bottom face. (56) Copyright certificate of the USSR N 1025811, cl. E 02 F 3/88, 1982.

Claims

1. The method of excavating the soil with a dredger, including washing the soil in the bottom and sucking the soil through the tips connected to the suction pipe with a flap valve, characterized in that, in order to increase the productivity of the soil development due to the intensity of its erosion by using one of the tips as a hydraulic ripper, the transverse the cross section of the cavity of the latter at the point of its attachment to the suction pipe is closed with a flapper valve and an opposite directional slurry flow is passed into it in a different slope chnike flow of seawater for gidroryhleniya while periodically changing the direction of flow.

2. A device for excavating the soil with a dredger, including a suction pipe with attached tips and a flap valve mounted on an axis at the junction of the tips with the suction pipe with the possibility of rotation using a hydraulic cylinder, characterized in that each tip is equipped with a water intake pipe with a folding valve, wherein each of the flap valves is placed on the same axis with the flip valve of the tips, and each water inlet pipe is connected at one end with the cavity of the corresponding tip nick by means of a window tip made in the wall, and with the other end - with the water area of the face.

3. The device according to p. 2, characterized in that the mouth of each tip has a protective grill.