RU2264503C1

RU2264503C1 - Device for laying watertight film curtain

Info

Publication number: RU2264503C1
Application number: RU2004122378/03A
Authority: RU
Inventors: Е.П. Хаглеев (RU); Е.П. Хаглеев; Ю.Д. Алимбаева (RU); Ю.Д. Алимбаева; С.А. Михайленко (RU); С.А. Михайленко
Priority date: 2004-07-21
Filing date: 2004-07-21
Publication date: 2005-11-20

Abstract

FIELD: hydraulic building, particularly for laying watertight film curtain on surface having arbitrary orientation, namely for creation curtains on large surfaces with horizontal or inclined surface in industrial accumulation facility bed.

SUBSTANCE: device has loading chamber including roll of film, guiding chamber mating flat bends along rounded surfaces and having curvilinear tapered and straight parts. Lower wall of guiding chamber has frieze coating. Device also has pressing springs and vibratory means. Rear part of guiding chamber has cut extending for the full width thereof. Installed behind the cut is removable hopper for granular earth. The hopper is provided with vessel for liquid adhesive connected to rear end thereof. Vessel has tube with longitudinal slot-like orifice. Hopper also comprises means generating signals when granular earth stock is minimal. Inclined plates are connected to upper wall of guiding chamber by the first ends thereof. Inclined plates extend at angle exceeding 90° relative the film. Frieze coating is made as a number of strips connected to lower chamber wall and define ledge on free plate ends. Removable sliding skid is connected to outer surface of lower wall.

EFFECT: increased quality of curtain laying, reduced labor inputs and costs for film curtain forming.

5 dwg

Description

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано для укладки противофильтрационной пленочной завесы на поверхностях любой ориентации от горизонтальной или слабонаклоненной до вертикальной.The invention relates to hydraulic engineering and can be used for laying a film curtain on surfaces of any orientation from horizontal or slightly inclined to vertical.

Известно устройство для создания противофильтрационного экрана, состоящее из поводка, который содержит периодически расставленные по его длине скобы со спицами и может приводиться в движение различными средствами механизированной укладки экранов (патент РФ №2022090, Кл. Е 02 В 3/16, 1994).A device for creating an anti-filter screen, consisting of a leash, which contains periodically spaced along its length staples with knitting needles and can be set in motion by various means of mechanized styling of screens (RF patent No. 2202090, CL. E 02 B 3/16, 1994).

Недостатки указанного устройства заключаются в значительной доле ручного труда при сваривании и закреплении пленки на поводке, а также не решается проблема герметизации продольных стыков между отдельно укладываемыми пакетами при необходимости перекрытия поверхностей, имеющих большую протяженность в поперечном направлении по отношению к направлению растягивания пакета. Еще одним недостатком является укладка экрана на открытую поверхность без фиксации ее грунтом, вследствие чего пленка, обладающая высокой парусностью, может быть сорвана с этой поверхности ветром, кроме того, в неукрытом состоянии она подвергается негативному воздействию солнечной радиации, атмосферных осадков.The disadvantages of this device are a significant proportion of manual labor when welding and fixing the film on a leash, and the problem of sealing the longitudinal joints between separately stacked bags does not solve the need for overlapping surfaces having a large length in the transverse direction relative to the direction of stretching of the package. Another drawback is the laying of the screen on an open surface without fixing it with soil, as a result of which a film having a high windage can be torn off this surface by the wind, in addition, in the unopened state it is exposed to the negative effects of solar radiation and precipitation.

Известно также устройство для укладки противофильтрационной пленочной завесы в грунтовых водонапорных сооружениях, содержащее грузовую камеру с рулоном пленки и тормозной планкой, направляющую камеру с плоскими отгибами, имеющую криволинейный сужающийся и прямолинейный участки с отгибами, плоские прижимные пружины и вибраторы. На выпуклой стенке направляющей камеры закреплены симметрично расходящиеся ленты обтекаемой формы, заканчивающиеся в отгибах, а на вогнутой стенке - ворсистые ковры, ворсом которых заполнена полость направляющей камеры (патент №2195528, Кл. 7 Е 02 В 3/16, 2003).It is also known a device for laying an anti-filter film curtain in an underground water-pressure structures, comprising a cargo chamber with a film roll and a brake bar, a guide chamber with flat bends, having curved tapering and straight sections with bends, flat clamping springs and vibrators. Symmetrically divergent streamlined tapes ending in the bends are fixed on the convex wall of the guide chamber, and fleecy carpets, the pile of which fill the cavity of the guide chamber, are fixed on the concave wall (patent No. 2195528, Cl. 7 E 02 B 3/16, 2003).

Однако указанное устройство может быть использовано для укладки пленочных завес с углом наклона к горизонту φ<α≤90°, где φ - угол внутреннего трения сыпучего грунта. При меньших углах наклона 0≤α≤φ грунт, засыпанный в направляющую камеру, будет как на санках перемещаться вместе с направляющей камерой. При этом пленка, остающаяся за укладчиком, не будет фиксироваться слоем грунта и сопрягаться с отгибами соседней пленки в единую водонепроницаемую завесу. Кроме того, пленка, обтекая симметрично расходящиеся ленты, будет испытывать силы противоположного действия: растягивающие при обтекании фронтальной поверхности лент и стягивающие - тыльной поверхности. При этом чем тверже ворс ковра, тем ближе по величине будут стягивающие силы и растягивающие и тем меньше будет эффект растяжения пленки в поперечном направлении. Эксперименты показали, что сжимающих усилий от бокового давления недостаточно для герметичности стыков, они проницаемы и пленочная завеса эквивалентна по проницаемости глинистым грунтам.However, this device can be used for laying film curtains with an angle of inclination to the horizon of φ <α≤90 °, where φ is the angle of internal friction of loose soil. At smaller angles of inclination 0≤α≤φ, the soil, which is buried in the guide chamber, will move along the sled along with the guide chamber on a sled. At the same time, the film remaining behind the stacker will not be fixed with a layer of soil and mate with the bends of the adjacent film in a single waterproof curtain. In addition, the film, flowing around symmetrically diverging tapes, will experience forces of the opposite effect: tensile when flowing around the front surface of the tapes and pulling on the back surface. Moreover, the harder the pile of the carpet, the closer in magnitude the tensile and tensile forces will be and the smaller the effect of stretching the film in the transverse direction. The experiments showed that compressive forces from lateral pressure are not enough for the joints to be tight, they are permeable and the film curtain is equivalent in permeability to clay soils.

Задача изобретения заключается в создании устройства для укладки противофильтрационного пленочного экрана с углом наклона к горизонту 0≤α<90°.The objective of the invention is to provide a device for laying an anti-filter film screen with an angle of inclination to the horizon 0≤α <90 °.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для укладки противофильтрационной пленочной завесы, содержащем грузовую камеру с рулоном пленки, направляющую камеру, сопряженную с плоскими отгибами по округлым поверхностям, имеющую криволинейный сужающийся и прямолинейный участки, ворсистое покрытие на нижней стенке направляющей камеры, плоские прижимные пружины и вибратор, согласно изобретению в стенках хвостовой части направляющей камеры по всей ее ширине выполнен вырез, над которым установлен съемный бункер для сыпучего грунта, к задней стенке которого прикреплен сосуд с клеящей жидкостью, заканчивающийся трубкой с продольным щелевым отверстием, в бункере также установлено устройство, сигнализирующее о минимальном количестве грунта, к верхней стенке направляющей камеры одним концом прикреплены наклонные пластины, установленные под углом больше 90° по отношению к пленке, а ворсовое покрытие выполнено в виде лент, закрепленных на нижней стенке камеры с уступом по отношению к свободному концу пластин, также на наружной поверхности нижней стенки прикреплены съемные полозья скольжения.The problem is solved in that in a device for laying an antifiltration film curtain containing a cargo chamber with a roll of film, a guide chamber mated with flat bends along rounded surfaces, having curved tapering and straight sections, a fleecy coating on the lower wall of the guide chamber, flat clamping springs and a vibrator, according to the invention, a cutout is made in the walls of the tail of the guide chamber along its entire width, over which a removable hopper for loose soil is mounted , to the back wall of which a vessel with an adhesive liquid is attached, ending with a tube with a longitudinal slotted hole, a device is also installed in the hopper that signals a minimum amount of soil, inclined plates are attached to the upper wall of the guide chamber with one end installed at an angle of more than 90 ° with respect to film, and the pile coating is made in the form of tapes mounted on the lower wall of the chamber with a step relative to the free end of the plates, also on the outer surface of the lower wall are attached many skids slide.

На фиг.1 изображены устройства для укладки пленочной завесы, установленные в единый ряд в шахматном порядке (продольный разрез); на фиг.2 - вид А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.4 - узел В на фиг.1; на фиг.5 - узел Г на фиг.1.Figure 1 shows a device for laying a film curtain, installed in a single row in a checkerboard pattern (longitudinal section); figure 2 is a view aa in figure 1; figure 3 is a section bB in figure 2; figure 4 - node In figure 1; figure 5 - node G in figure 1.

Устройство содержит грузовую камеру 1 с крышкой 2, пленкой 3, скрученной в виде рулона, и тормозной планкой 4, направляющую камеру, состоящую из верхней выпуклой по отношению к бегущей пленке стенки, которая имеет криволинейную сужающуюся и прямолинейную части 5, 6, сопрягающиеся по линии 7, и противоположной, нижней стенки 8 (фиг.1, 2). Стенки направляющей камеры и нижней стенки сопряжены с плоскими отгибами 9 по округлым поверхностям 10 (фиг.3). На верхней стенке направляющей камеры прикреплены наклонные пластины 11 из твердого материала, например металла, а на нижней стенке 8 с уступом - ленты 12 из ворсового материала (фиг.4). Ворс лент 12 подстрижен так, что они, как и пластины 11, имеют наклонную фронтальную поверхность скольжения. При этом в статичном положении устройства ворс лент 12 в своей верхней части прижимает пленку в направляющей камере к верхней стенке (пунктирные линии на фиг.4). Отгибы 9 направляющей камеры заканчиваются плоскими прижимными пружинами 13. В стенках хвостовой части направляющей камеры выполнен вырез 14, над которым установлен бункер 15 для сыпучего грунта, например песчаного. Бункер состоит из передней стенки 16, соприкасающейся с прямой частью 6 направляющей камеры, и задней овальной стенки 17. К передней стенке 16 с наружной стороны прикреплен вибратор 18, а с внутренней - устройство 19, сигнализирующее о минимальном заполнения бункера грунтом (фиг.1, 4). К задней стенке бункера прикреплен сосуд 20 с клеящим веществом, заканчивающийся трубкой 21 с продольным щелевым отверстием 22 (фиг.5). Трубка 21 заведена между отгибами сопряженных полотнищ пленки, обжатых с одной стороны плоской прижимной пружиной 13, а с другой - грунтом. Прижимная пружина 13 контактирует через отгиб пленки с трубкой 21 по округлой поверхности. В статичном состоянии трубка 21 перекрыта клапаном 23. На наружной поверхности нижней стенки 8 прикреплены полозья скольжения 24 (фиг.1, 3, 4).The device comprises a cargo chamber 1 with a cover 2, a film 3 twisted in the form of a roll, and a brake bar 4, a guide chamber consisting of an upper wall convex with respect to the running film, which has a curved tapering and rectilinear part 5, 6, mating along the line 7, and the opposite, lower wall 8 (Fig.1, 2). The walls of the guide chamber and the lower wall are associated with flat bends 9 along the rounded surfaces 10 (figure 3). On the upper wall of the guide chamber, inclined plates 11 of solid material, such as metal, are attached, and on the lower wall 8 with a ledge, tapes 12 of pile material (Fig. 4). The pile of tapes 12 is trimmed so that they, like the plates 11, have an inclined front sliding surface. At the same time, in the static position of the device, the pile of tapes 12 in its upper part presses the film in the guide chamber against the upper wall (dashed lines in Fig. 4). The bends 9 of the guide chamber end with flat hold-down springs 13. A cutout 14 is made in the walls of the rear of the guide chamber, over which a hopper 15 for loose soil, such as sandy soil, is installed. The hopper consists of a front wall 16 in contact with the straight part 6 of the guide chamber, and a rear oval wall 17. A vibrator 18 is attached to the front wall 16 from the outside, and a device 19, which signals the minimum filling of the hopper with soil, is attached to the front wall 16 (Fig. 1, 4). A vessel 20 with an adhesive is attached to the rear wall of the hopper, ending with a tube 21 with a longitudinal slotted opening 22 (Fig. 5). The tube 21 is inserted between the bends of the conjugate panels of the film, compressed on one side by a flat clamping spring 13, and on the other, by soil. The clamping spring 13 is in contact through the bending of the film with the tube 21 on a rounded surface. In a static state, the tube 21 is blocked by a valve 23. On the outer surface of the lower wall 8, slide runners 24 are attached (FIGS. 1, 3, 4).

Устройство для укладки противофильтрационной пленочной завесы с углом наклона к горизонту α≤90° работает следующим образом.A device for laying an impervious film curtain with an angle of inclination to the horizon α≤90 ° works as follows.

Устройства устанавливаются один к одному в два ряда, в шахматном порядке: передние - Ia, Iб, задние - II, на предварительно подготовленную поверхность (фиг.1, 2). Загружают все устройства рулонами пленки 3. Для этого открывают крышку 2 грузовой камеры 1, снимают криволинейную и прямолинейную части 5, 6 верхней стенки направляющей камеры. Загружают грузовую камеру рулоном пленки 3, протягивают пленку через направляющую камеру, загибая края пленки в отгибы 9, и протаскивают под бункером 15. Затем прикрепляют последовательно части 5 и 6 верхней стенки к отгибам нижней стенки 8. При этом пленка прижимается ворсовыми лентами 12 к верхней стенке и тем самым фиксируется в направляющей камере и ее отгибах. В бункеры 15 засыпают сыпучий грунт, который сразу просыпается на ранее вытянутую пленку 3 в пределах выреза 14 нижней стенки направляющей камеры и прижимает эту пленку к поверхности грунта (фиг.2, 4, 5). Сосуды 20 устройств, находящихся во II-ом ряду, заполняют клеящей жидкостью. Трубки сосудов 20 перекрыты клапанами 23.The devices are installed one to one in two rows, in a checkerboard pattern: front - Ia, Ib, rear - II, on a pre-prepared surface (figure 1, 2). Download all devices with rolls of film 3. To do this, open the lid 2 of the cargo chamber 1, remove the curved and rectilinear parts 5, 6 of the upper wall of the guide chamber. Load the cargo chamber with a roll of film 3, pull the film through the guide chamber, bending the edges of the film into the bends 9, and pull it under the hopper 15. Then, parts 5 and 6 of the upper wall are sequentially attached to the bends of the lower wall 8. The film is pressed with pile ribbons 12 to the upper wall and thereby fixed in the guide chamber and its limbs. Bulk soil is poured into the hoppers 15, which immediately wakes up on a previously elongated film 3 within the cutout 14 of the lower wall of the guide chamber and presses this film to the soil surface (Figs. 2, 4, 5). The vessels of 20 devices located in the second row are filled with adhesive fluid. Tubes of vessels 20 are blocked by valves 23.

После загрузки устройств их начинают перемещать. Сначала перемещают выдвинутые вперед устройства Ia и Iб, а затем устройства II (на фиг.1 и 2 устройство Ia находится в состоянии перемещения, а Iб - в исходном состоянии). Защемленная грунтом пленка 3 сматывается с рулона и, проходя направляющую камеру, принимает U-образный профиль с отгибами, направленными вверх, то есть навстречу будущему фильтрационному потоку. Принятию такой формы способствует криволинейно-выпуклый по отношению к набегающей пленке сужающийся участок 5 верхней стенки направляющей камеры, симметрично расходящиеся наклонные пластины 11 и ворсовые ленты 12, а также сопряжения верхней и нижней стенок направляющей камеры с отгибами 9 по округлым поверхностям 10. Пленка, обтекая наклонные пластины и ленты 11, 12, оказывает на них усилие по всей их фронтальной поверхности соприкосновения с интенсивностью S (фиг.2), которое можно разложить на нормальную и касательную составляющие S_N и S_T. Усилие S_N компенсируется реакцией пластин и лент 11, 12, а касательные усилия S_T растягивают пленку в направлении от оси направляющей камеры к ее периферии в отгибы 9. При этом под действием пленки (с усилием S_N) ворс лент 12 прогибается, и пленка при своем перемещении не касается верхней стенки направляющей камеры, а скользит по фронтальной поверхности ворсовых лент 12 и лент 11, растягиваясь в поперечном направлении в отгибы 9 направляющей камеры.After loading devices, they begin to move. First, the devices Ia and Ib are advanced, and then the devices II are moved (in FIGS. 1 and 2, the device Ia is in the moving state, and Ib is in the initial state). The film 3, pinched by the soil, is wound off the roll and, passing the guide chamber, takes a U-shaped profile with bends upward, that is, towards the future filtration flow. The adoption of such a shape is facilitated by a curved-convex tapering portion 5 of the upper wall of the guide chamber with respect to the incident film, symmetrically diverging inclined plates 11 and pile tapes 12, as well as the conjugation of the upper and lower walls of the guide chamber with bends 9 along rounded surfaces 10. The film flowing around inclined plates and tapes 11, 12 exert a force on them over their entire frontal contact surface with intensity S (Fig. 2), which can be decomposed into the normal and tangent components S _N and S _T. The force S _{N is} compensated by the reaction of the plates and tapes 11, 12, and the tangential forces S _T stretch the film in the direction from the axis of the guide chamber to its periphery into the bends 9. In this case, under the action of the film (with force S _N ), the pile of the tapes 12 bends, and the film when moving, it does not touch the upper wall of the guide chamber, but slides along the front surface of the pile tapes 12 and tapes 11, stretching in the transverse direction into the bends 9 of the guide chamber.

Вибратор 18 автоматически включается в работу при перемещении устройства. Под действием вибратора и сил гравитации сыпучий материал непрерывно высыпается на вытягиваемую пленку 3 (фиг.4, 5). Овальная форма стенок способствует быстрой эвакуации грунта из бункера. О необходимости загрузки новой порции грунта в бункер сигнализирует устройство 19.The vibrator 18 is automatically included in the operation when moving the device. Under the action of the vibrator and the forces of gravity, the bulk material is continuously poured onto the stretch film 3 (Fig. 4, 5). The oval shape of the walls contributes to the rapid evacuation of soil from the hopper. The need for loading a new portion of soil into the hopper is signaled by the device 19.

После перемещения устройств I-го ряда перемещают устройства II-го ряда. До момента, когда начинают перемещать очередное устройство из II-го ряда, открывается клапан в сосуде 20. Клеящее вещество заполняет трубку 21 и находится в ней до начала перемещения устройства, так как продольные отверстия 22 с обеих сторон плотно обжаты отгибами пленок устройств I-го и II-го рядов с помощью плоских пружин 13 с одной стороны и грунтом - с другой. При перемещении устройства клеящее вещество через продольные щелевые отверстия 22 тонким слоем смазывает отгибы сопрягающихся пленок. Склеенные отгибы плотно обжимаются пружинами 13 и грунтом. В момент остановки устройства клапан автоматически закрывается, прекращая поступление клеящего вещества в трубку 21.After moving the devices of the 1st row, the devices of the 2nd row are moved. Until the next device starts moving from the 2nd row, the valve in the vessel 20 opens. The adhesive substance fills the tube 21 and is in it until the device begins to move, since the longitudinal holes 22 on both sides are tightly crimped by the bends of the films of the 1st and the second row with flat springs 13 on one side and soil on the other. When moving the device, the adhesive through the longitudinal slotted holes 22 with a thin layer lubricates the limbs of the mating films. Glued bends are tightly crimped by springs 13 and soil. When the device stops, the valve automatically closes, stopping the flow of adhesive into the tube 21.

Тормозная планка 4 находится в постоянном контакте с рулоном пленки 3 (фиг.1), гася силы инерции и не давая ему раскручиваться и разматывать при этом излишнее количество пленки. Кроме того, тормозная планка по мере срабатывания рулона постепенно приближается к его оси и в момент, когда в рулоне остается минимальное количество пленки, воздействует на специальное устройство (не показано), издающее звуковой сигнал и предупреждающее "упуск" пленки из устройства. При подаче сигнала прекращают перемещение устройства, открывают крышку 2 и к концу сработанного рулона известным способом (например, свариванием) прикрепляют новый рулон пленки, и устройство вновь включается в работу.The brake bar 4 is in constant contact with the roll of film 3 (Fig. 1), damping the inertia forces and preventing it from unwinding and unwinding with it an excessive amount of film. In addition, the brake bar gradually approaches its axis as the roll is triggered and at the moment when the minimum amount of film remains in the roll, it acts on a special device (not shown) that emits an audible signal and prevents the film from “missing” from the device. When the signal is applied, the device is stopped moving, the lid 2 is opened, and a new film roll is attached to the end of the worked-up roll in a known manner (for example, by welding), and the device is turned back on.

Устройство можно применить и при укладке вертикальной пленочной завесы, при этом бункер 15, присоединенный к отгибам 9 направляющей камеры, снимается. Технология укладки вертикальной завесы с помощью данных устройств аналогична приведенной в прототипе. Сосуд 20 с клеящим веществом заполняется в надземной части устройств II-го ряда, а трубки 21 с продольными отверстиями 22 остаются на прежнем месте и соединяются с сосудом длинными трубками, пропущенными, например, через отгибы направляющей камеры.The device can also be used when laying a vertical film curtain, while the hopper 15, attached to the bends 9 of the guide chamber, is removed. The technology of laying the vertical curtain using these devices is similar to that given in the prototype. The vessel 20 with adhesive is filled in the aerial part of the devices of the second row, and the tubes 21 with the longitudinal holes 22 remain in the same place and are connected to the vessel by long tubes, passed, for example, through the bends of the guide chamber.

Таким образом, вырез в хвостовой части направляющей камеры и бункер с сыпучим грунтом над ним позволяют укладывать пленочную завесу на горизонтальную или наклонную поверхность под слой грунта. За перемещенными устройствами под слоем грунта остается единая пленочная завеса, отдельные полотнища которой сопрягаются друг с другом с помощью склеенных отгибов. Причем качество укладки завесы может быть оперативно проверено, так как отгибы находятся под относительно небольшим слоем грунта. Съемность бункера обеспечивает использование устройства для укладки вертикальных или крутонаклоненных завес.Thus, the cutout in the rear of the guide chamber and the hopper with loose soil above it allow you to lay the film curtain on a horizontal or inclined surface under the soil layer. A single film curtain remains behind the displaced devices under the soil layer, the individual panels of which are mated with each other using glued bends. Moreover, the quality of the installation of the curtain can be quickly checked, since the bends are under a relatively small layer of soil. Removable hopper allows the use of a device for laying vertical or steeply inclined curtains.

Claims

A device for laying an antifiltration film curtain containing a cargo chamber with a film roll, a guide chamber paired with flat bends along rounded surfaces, having curved tapering and straight sections, a fleecy coating on the lower wall of the guide chamber, flat clamping springs and a vibrator, characterized in that a cutout is made in the walls of the tail of the guide chamber along its entire width, over which a removable hopper for loose soil is mounted, to the back wall of which is attached with a court with an adhesive liquid, ending with a tube with a longitudinal slotted hole, a device is also installed in the hopper that signals a minimum amount of soil, inclined plates mounted at an angle greater than 90 ° to the film are attached to the upper wall of the guide chamber with one end, and fleecy the coating is made in the form of tapes mounted on the lower wall of the chamber with a step relative to the free end of the plates, also on the outer surface of the lower wall are attached removable skids.