устройство для покрытия поверхности каналов противофильтрационным полотнищем

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОКРЫТИЯ ПОВЕРХНОСТИ КАНАЛОВ ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННЫМ ПОЛОТНИЩЕМ, включающее регулируемую по ширине раму с опорно-ходовыми приспособлениями, на которой установлены барабаны с полотнищами, прижимной механизм, емкость для клеящего вещества и механизмы нанесения клеящего вещества на полотнище, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности в работе в условиях ремонта и реконструкции облицованных бетоном и заполненных водой каналов и повышения производительности за счет обеспечения одновременного покрытия всего периметра канала, рама выполнена с трапецеидальным поперечным сечением и снабжена установленными в передней ее части очистными цилиндрическими щетками с приводом и струеобразователем с воронкой, обращенной к задней части рамы, причем средний барабан и прижимной механизм размещены в задней части рамы, боковые барабаны - в передней части рамы за щетками, а опорно-ходовые приспособления выполнены в виде цилиндрических вальцев с упругим покрытием, установленных наклонно по бокам рамы.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, с целью снижения тяговых усилий, оно снабжено вертикальной поперечной пластиной, установленной в средней части рамы с возможностью вертикального перемещения и фиксации.

3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что оно снабжено вертикальными опалубочными щитами, прикрепленными по бокам к раме параллельно ее оси, и распределителем бетонной смеси, выполненным в виде шарнирно соединенных между собой бетонораспределительных щитов, прикрепленных шарнирно свободными кромками к верхним кромкам опалубочных щитов, и механизма изменения углового положения бетонораспределительных щитов между собой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано для механизации ремонтных работ и реконструкции заполненных водой каналов с бетонной облицовкой ложа.

Известны способы ремонта отдельных дефектных зон-очагов фильтрации, подводных поверхностей гидротехнических сооружений посредством нанесения полимеррастворного покрытия, закреплением пластырей, экранов. Указанные способы требуют применения ручного труда в подводных условиях.

Известно устройство для укладки пленки в ложе канала, включающее телескопическую раму с ходовыми опорами, на которой установлены кассеты с пленкой, механизм закрепления пленки на берме канала, битумный бак с системой подогрева, насосом и трубопроводами, бункер для песка с метателями. Указанное устройство обеспечивает обслуживание каналов различных типоразмеров, выполнение надежного противофильтрационного экрана по всему периметру канала, но его применение возможно только для строительства новых каналов, осуществляемого в условиях незаполненного водой русла.

Известно также устройство, предназначенное для укладки бетонной облицовки каналов, обеспечивающее повышение качества облицовки путем укладки пленочного экрана между слоями уплотненного бетона. Устройство также предназначено для нового строительства, осуществляемого в условиях незаполненного водой русла.

Цель изобретения является повышение эффективности и производительности работ по нанесению противофильтрационного полотнища по периметру облицованного бетоном и заполненного водой канала.

Цель достигается посредством одновременного нанесения по всему периметру бетонной облицовки заполненного водой канала эффективного противофильтрационного покрытия, без использования ручного труда в подводных условиях. Причем одновременно с производством ремонтных работ, устройство позволяет выполнить размывом очистку русла от неплотных донных наносов и механизировать опалубочные работы по надстройке бетонной облицовки. Устройство выполнено в виде катучей опалубки, опирающейся на боковые поверхности канала, с установленными на раме барабанами рулонного материала, емкостями для клеящегося вещества с механизмом нанесения его на полотнище, очистными цилиндрическими щетками с собственным приводом и струеобразователем, шиберным приспособлением и прижимным механизмом. Причем несущая рама устройства выполнена с возможностью регулировки размеров и трапецеидального поперечного сечения, так, что боковые элементы ее, установленные наклонно, образуют опорно-ходовые приспособления, опирающиеся на боковые поверхности канала. Полотнища рулонного материала, скручиваясь с барабанов, покрываются в надводном положении клеящим веществом и прижимаются опорно-ходовыми приспособлениями к боковым поверхностям канала и прижимным механизмом к донной поверхности.

Таким образом, весь периметр канала покрывается полотнищем с нанесенным на него клеящим веществом, которое заполняет трещины в бетонной облицовке канала и, отверждаясь, образует в совокупности с полотнищем рулонного материала приклеенное противофильтрационное покрытие. При использовании полотнища из материала с пористой структурой (геотекстиль, стеклоткань) на поверхности бетонной облицовки образуется армированное полимерное противофильтрационное покрытие. При использовании пленочного материала образуется двухслойное покрытие в виде приклеенного экрана.

На фиг.1 показано устройство, вид сверху по стрелке А на фиг.2; на фиг. 2 - продольный разрез устройства; на фиг.3 - канал и поперечный разрез устройства Б-Б на фиг.2; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.2 - вид на очистные цилиндрические щетки с приводом и струеобразователь; на фиг.5, 6, 7 представлены соответственно, верхняя и нижняя деталь установки опорно-ходового приспособления; на фиг.8 и 9 - детали установки очистных цилиндрических щеток и струеобразователя; на фиг.10 - поперечный разрез устройства, вид на боковые барабаны рулонного материала и формирующие приспособления; на фиг. 11 - вид сверху на деталь установки боковых барабанов рулонного материала, емкости для клеящего вещества с механизмом его нанесения на полотнище и формирующие приспособления; на фиг.12 - поперечный разрез устройства, вид на прижимный механизм, на фиг.13 и 14 - детали прижимного механизма.

Устройство содержит пространственную раму, образованную жесткими продольными ригелями 10, поперечными ригелями, изменяемой длины: верхним 12, нижним 13; и опорно-ходовыми приспособлениями, установленными наклонно по бокам рамы так, что рама выполнена с регулируемым трапецеидальным поперечным сечением. Опорно-ходовые приспособления включают установленные на подшипниках 15 цилиндрические вальцы с упругим покрытием 1, закрепленные к жестким узлам рамы посредством цилиндрического шарнира 16 в верхней точке и шарнирной подпружиненной подвески 17 - в нижней точке. Такая конструкция опорно-ходовых приспособлений обеспечивает автоматическое изменение угла наклона цилиндрических вальцев 1, соответствующее незначительным изменениям габаритов канала на незначительной длине технологической захватки, равной длине устройства. Грубая регулировка габаритов поперечной рамы устройства осуществляется посредством изменения длины ригелей поперечной рамы, причем верхний ригель поперечной рамы 12 выполнен телескопическим, а нижний ригель 13 - составным с зубчатым соединением и рычажным механизмом дистанционной регулировки 14, что обеспечивает возможность обслуживания устройства из надводного положения. Устройство снабжено опалубочными щитами 2, прикрепленными по бокам к раме параллельно ее продольной оси и распредели- телем бетонной смеси 3, выполненным в виде шарнирно соединенных между собой наклонных бетонораспределительных щитов, прикрепленных шарнирно свободными кромками к верхним кромкам опалубочных щитов. Причем распределитель бетонной смеси 3 оснащен механизмом 18 изменения углового положения бетонораспределительных щитов между собой, а опалубочные щиты закреплены на регулировочных винтах 11, которыми оснащены вертикальные элементы рамы. В средней части устройства к жестким элементам рамы закреплена вертикальная поперечная пластина 8 с возможностью вертикального перемещения и фиксации, используемая для снижения тягового усилия по перемещению устройства. В передней части устройства последовательно размещены: очистные цилиндрические щетки с приводами 4, струеобразователь 19, емкости с клеящим веществом и механизмами нанесения клеящего вещества на полотнище 9, боковые барабаны рулонного материала 5, формирующие приспособления 21.

Очистной механизм, предназначенный для зачистки поверхностей облицовки канала перед нанесением противофильтрационного покрытия, установлен в головной части устройства и состоит из трех цилиндрических щеток (двух боковых и одной донной), оснащенных приводами и струеобразователя 19 с воронкой, обращенной к задней части рамы. Причем для обеспечения регулировки пространственного положения очистных цилиндрических щеток 4, соответствующего габаритам канала, оси щеток установлены в подшипниковых опорах, ориентируемых регулировочными винтами 20. Детали очистного механизма закреплены на жестких элементах рамы, консольно выступающих в головной части устройства. На консольных элементах рамы симметрично продольной оси устройства закреплены емкости для клеящего вещества с механизмами его нанесения на полотнище 9, боковые барабаны рулонного материала 5 и формирующие приспособления 21. Причем посредством использования дополнительного поперечного телескопического ригеля 22 обеспечивается возможность установки барабанов необходимой длины. Формирующее приспособление 21, обеспечивающее первоначальное преломление плоскости полотнища, скручивающегося с горизонтально установленного рулона, выполнено в виде изогнутой трубчатой конструкции с возможностью регулировки положения в вертикальной плоскости.

Механизм нанесения клеящего вещества на полотнище осуществляет пропитку рулонного материала с пористой структурой, либо нанесение клея на нижнюю поверхность полотнища, обращенную к поверхности облицовки канала. В хвостовой части устройства на консольных элементах рамы закреплены последовательно средний барабан 6 рулонного материала, емкость для клеящего вещества с механизмом нанесения 9 клеящего вещества на полотнище и прижимный механизм 7, выполненный в виде U-образной конструкции с возможностью перемещения в вертикальной плоскости для регулировки положения нижнего элемента - донного валика цилиндрической формы с покрытием из упругого материала. Ширина полотнища рулонного материала на среднем барабане 8 и длина донного валика обеспечивают покрытие полотнищем донной поверхности облицовки канала с напуском на откосы.

Устройство работает следующим образом.

Устройство устанавливают на канале так, чтобы его технологическое перемещение совпадало с направлением потока в канале. При этом устройство опирается опорно-ходовыми приспособлениями на боковые поверхности облицовки. Перед началом работы на раму устанавливаются боковые 5 и средний 6 барабаны с рулонным материалом, емкости 9 заполняются клеящим веществом и запускают двигатели (приводы) очистного механизма. При движении устройства вращающиеся очистные щетки 4 зачищают поверхности бетонной облицовки канала перед нанесением покрытия. Полотнища рулонного материала скручиваются с боковых барабанов 5, механизмами нанесения клеящего вещества покрываются (пропитываются) клеящим веществом, преломляются формирующими приспособлениями 21 и попадают под цилиндрические вальцы 1 опорно-ходовых приспособлений, которыми прижимаются к боковым поверхностям облицовки канала. С отставанием по фронту работ, равном длине устройства, осуществляется нанесение полотнища рулонного материала, покрытого (пропитанного) клеящим веществом на донную поверхность облицовки с нахлестом на откосы. При этом полотнище прикатывается валиком прижимного механизма 7.

Величина усилия, оказываемого валиком на полотнище, регулируется винтами прижимного механизма. При выполнении работ на канале с надстраиваемыми боковыми поверхностями облицовки опалубочные щиты 2 устройства устанавливаются торцами на поверхность облицовки откосов в их верхней части, образуя при этом внутренние поверхности опалубки. Посредством регулировочных винтов 11 и механизма изменения углового положения бетонораспределительных щитов между собой изменяется положение опалубочных щитов 2 в зависимости от потребности. При подаче бетонной смеси в верхнюю точку распределителя бетонной смеси обеспечивается одновременная подача бетонной смеси в обе надстраиваемые стенки канала. Воздействие потока струй, создаваемого струеобразователем 19, способствует сгону наносов со дна русла перед устройством, а воздействие потока жидкости на вертикальную пластину 8 снижает величину тягового усилия, необходимого для перемещения устройства.