способ строительства пластмассового дренажа и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ строительства пластмассового дренажа, включающий устройство котлованов по трассе дрен, укладку дрен вдоль оси котлованов узкотраншейным дреноукладчиком с одновременной подачей фильтроматериала и обратной засыпкой траншей и обратную засыпку котлованов, отличающийся тем, что котлованы выполняют с наклоном боковых стенок, меньшим угла естественного откоса фильтроматериала, и по ходу дреноукладчика заполняют фильтроматериалом в объеме, равном объему дренажной обсыпки, а укладку дрен осуществляют после заполнения бункера дреноукладчика фильтроматериалом до уровня выше грунтовых вод и проводят ее со скоростью выше скорости фильтрации из обводненного грунта обратной засыпки траншеи, при этом уровень фильтроматериала в бункере поддерживают за счет фильтроматериала из котлованов.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в процессе укладки дрен проводят дополнительное разравнивание и уплотнение верха фильтрующей обсыпки.

3. Устройство для строительства пластмассового дренажа, включающее базовую машину, активный рабочий орган с обратным вращением рабочей цепи, направляющий лоток дренажной трубы, бункер, содержащий переднюю режущую часть, раздвижные поперечные стенки и установленные с возможностью прогиба в вертикальной плоскости продольные стенки, отличающееся тем, что бункер снабжен выполненными на его продольных стенках приемными окнами, а перед рабочим органом на его раме смонтирован с возможностью вертикального перемещения рассекатель, состоящий из лемеха с опорным катком и боковых открылок, огибающих с двух сторон активный рабочий орган и соединенных в передней части с лемехом, а в задней - с шарнирами, закрепленными на бункере перед приемными окнами, за которыми размещены с возможностью изменения угла установки дополнительные открылки.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что в нижней части бункера установлена заслонка под углом 3-4° к оси дрены.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к мелиоративному строительству и может быть использовано в процессе прокладки коллекторно-дренажной сети при высоким уровне грунтовых вод (но ниже пахотного горизонта).

Известен способ строительства бестраншейного дренажа (авт.свид. №1463857, Е 02 В 11/00, 1987 г.), включающий прокладку закрытых коллекторов, отрывку котлованов водоприемников-поглотителей с углом наклона боковых граней, равным естественному углу откоса фильтрующего материала, засыпку котлованов фильтрующим материалом и укладку дренажа бестраншейным дреноукладчиком с пересечением профиля котлованов.

Недостатком известного технического решения является высокая энергоемкость бестраншейного способа строительства дренажа, а кроме того, работа в переувлажненных грунтах приводит к переуплотнению стенок прорезаемой ножом дреноукладчика щели и переувлажнению фильтроматериала в зоне дрены, что снижает качество укладки и работоспособность дренажа.

Наиболее близким предлагаемому является узкотраншейный способ строительства дренажа (В.М.Темченко " Технология подготовки трасс дрен в Ставропольском крае", сб. Перспективные технологии строительства и эксплуатации мелиоративных систем., М.: ВО Агропромиздат, 1990, стр. 133-134, рис.5, Е.Н.Соломатин, В.М.Темченко "Обеспечение узкотраншейных дреноукладчиков фильтрующим материалом", см. там же - стр. 129-130, рис. 1), включающий выемку растительного грунта с устройством котлованов шириной 0,6-0,9 м вдоль трасс дрен, укладку дрен вдоль оси котлованов узкотраншейным дреноукладчиком с одновременной подачей фильтроматериала перегружателем, обратной засыпкой траншеи минеральным грунтом и обратную засыпку котлованов растительным грунтом.

Недостатком известного способа является выполнение котлованов с вертикальными стенками, что приводит к обрушению грунта при последующей укладке дрен и потере части растительного грунта. При этом совместная работа дреноукладчика с перегружателем ограничивает производительность последнего скоростью укладки дрен. Кроме того, при работе в обводненных грунтах возможно переувлажнение фильтроматериала в нижней части бункера, что приводит к нарушению процесса формирования фильтрующей обсыпки, снижает производительность и качество укладки дрен.

Устранить указанные недостатки позволяет предлагаемый способ строительства пластмассового дренажа, включающий устройство котлованов по трассе дрен, укладку дрен вдоль оси котлованов узкотраншейным дреноукладчиком с одновременной подачей фильтроматериала и обратной засыпкой траншей и обратную засыпку котлованов, в котором котлованы выполняют с наклоном боковых стенок меньше угла естественного откоса фильтроматериала и по ходу дреноукладчика заполняют фильтроматериалом в объеме, равном объему дренажной обсыпки, а укладку дрен осуществляют после заполнения бункера дреноукладчика фильтроматериалом до уровня выше грунтовых вод и проводят ее со скоростью выше скорости фильтрации из обводненного грунта обратной засыпки траншей, при этом уровень фильтроматериала в бункере поддерживают за счет фильтроматериала из котлованов. Кроме того, в процессе укладки дрен могут проводить дополнительное разравнивание и уплотнение верха фильтрующей обсыпки.

Известна конструкция узкотраншейного дреноукладчика (патент РФ №2206670, E 02 F 5/10, 2001 г.), включающая базовую машину, активный рабочий орган с обратным вращением рабочей цепи, направляющий лоток дренажной трубы, бункер, содержащий переднюю режущую часть, раздвижные поперечные стенки и установленные с возможностью прогиба в вертикальной плоскости продольные стенки.

Недостатком применения данного устройства при высоком уровне грунтовых вод является переувлажнение фильтроматериала в нижней части бункера, что приводит к нарушению процесса формирования фильтрующей обсыпки и снижает качество укладки дренажа. Кроме того, совместная работа дреноукладчика с перегружателем ограничивает производительность последнего скоростью укладки дрены и не обеспечивает стабильного поддержания уровня фильтроматериала в бункере выше уровня грунтовых вод.

Устранить указанный недостаток позволяет предлагаемое устройство для осуществления предлагаемого способа, включающее базовую машину, активный рабочий орган с обратным вращением рабочей цепи, направляющий лоток дренажной трубы, бункер, содержащий переднюю режущую часть, раздвижные поперечные стенки и установленные с возможностью прогиба в вертикальной плоскости продольные стенки, в котором бункер снабжен выполненными на его продольных стенках приемными окнами, а перед рабочим органом на его раме смонтирован с возможностью вертикального перемещения рассекатель, состоящий из лемеха с катком и боковых открылок, огибающих с двух сторон активный рабочий орган и соединенных в передней части с лемехом, а в задней - с шарнирами, закрепленными на бункере перед приемными окнами, за которыми размещены с возможностью изменения угла установки дополнительные открылки. Кроме того, в нижней части бункера установлена заслонка под углом 3-4° к оси укладываемой дрены.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что выполнение котлованов с наклоном боковых стенок меньше угла естественного откоса фильтроматериала и их заполнение фильтроматериалом по ходу дреноукладчика, снабженного рассекателем и загрузочными окнами в продольных стенках бункера, позволяют с минимальными потерями обеспечивать непрерывную дозагрузку бункера и поддержание уровня фильтроматериала в нем выше уровня грунтовых вод, создавая таким образом постоянную дополнительную нагрузку на укладываемый слой дренажной обсыпки. Это позволяет преодолевать сопротивление обводненного грунта обратной засыпки траншеи, что в сочетании с укладкой дрен со скоростью выше скорости фильтрации воды из грунта обратной засыпки обеспечивает более качественную укладку дренажа и в дальнейшем более эффективную его работу.

Наличие заслонки в нижней части бункера позволит в момент предварительной загрузки бункера предотвратить увлажнение фильтроматериала в нижней его части из обводненного грунта траншеи. Открытая заслонка в процессе укладки дрены как экран перекрывает доступ влаги к границе формирования дренажной обсыпки, а расположенная под углом 3-4° к оси укладываемой дрены она производит дополнительное разравнивание и уплотнение верха дренажной обсыпки, что позволяет замедлить процесс ее кальматации переувлажненным грунтом обратной засыпки.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлено устройство для осуществления предлагаемого способа, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид в плане; на фиг.3 - схема выполнения предлагаемого способа в плане; на фиг.4 - последовательность выполнения способа.

Устройство для осуществления предлагаемого способа (узкотраншейный дреноукладчик) включает базовую машину 1, активный рабочий орган 2, направляющий лоток 3 дренажной трубы и бункер 4. Перед рабочим органом на раме 5 смонтирован рассекатель 6, состоящий из лемеха 7 с опорным колесом 8 и боковых открылков 9, огибающих с двух сторон рабочий орган. Боковые открылки передним концом соединены с лемехом 7, а задним - с шарнирами 10, закрепленными перед приемными окнами 11, выполненными на продольных стенках бункера 4. Боковые открылки 9 соединены с рамой 5 с помощью гидроцилиндров 13, которыми осуществляется подъем и опускание рассекающего механизма. За приемными окнами установлены дополнительные открылки 14, угол установки которых регулируется винтовыми растяжками 15. В нижней части бункера на границе формирования фильтрующей обсыпки под углом 3-4° к оси укладываемой дрены 17 может быть установлена заслонка 16. Управление заслонкой может осуществляться с помощью редуктора 18 и рычажного механизма 19.

Предлагаемый способ с помощью предлагаемого устройства осуществляют следующим образом.

Перед началом укладки дрен 17 по трассам выполняют котлованы 12. Основные параметры котлованов выбирают исходя из объема фильтрующей обсыпки, при этом ширина по дну должна равняться ширине отрываемой траншеи, углы боковых граней - меньше угла естественного откоса фильтроматериала, глубина - в пределах пахотного слоя. Устройство котлованов 12 выполняют, например, каналокопателем 20 с механизмом выдерживания заданного уклона. Узкотраншейный дреноукладчик устанавливают вдоль оси котлована в рабочее положение, с помощью механизма 19 закрывают заслонку 16. По ходу дреноукладчика котлован заполняют фильтроматериалом в объеме, равном объему фильтрующей обсыпки. С помощью гидроцилиндров 13 и винтовых растяжек 15 устанавливают в рабочее положение рассекатель 6 и дополнительные открылки 14. Перегружателем 22 заполняют бункер 4 фильтроматериалом до отметки выше уровня грунтовых вод. Затем открывают заслонку 16 и начинают укладку дренажа.

Укладку дрен выполняют со скоростями более 20 м/ч, которые превышают скорости фильтрации воды из грунта обратной засыпки траншеи 23. В процессе укладки дрены фильтроматериал в котловане перед дреноукладчиком рассекателем 6 разделяется на равные части и, огибая активную часть рабочего органа 2, направляется в приемные окна 11 бункера 4. Часть фильтроматериала при этом вытесняется на откосы котлована, но благодаря тому что наклон его боковых стенок меньше угла естественного откоса фильтроматериала, последний ссыпается назад в бункер. Дополнительные открылки 14 устройства препятствуют попаданию фильтроматериала в траншею с обратной засыпкой, также направляя его в приемные окна 11. Таким образом поддерживается постоянный уровень фильтроматериала в бункере, обеспечивая более стабильный и качественный процесс укладки фильтрующей обсыпки.

Наличие заслонки, установленной под углом 3-4° к оси укладываемой дрены и в открытом виде представляющей экран, позволит препядствовать поступлению в нижнюю часть бункера 4 влаги из грунта обратной засыпки траншеи и дополнительно разравнивать и уплотнять верх дренажной обсыпки.

Таким образом, предлагаемый способ строительства пластмассового дренажа с помощью предлагаемого устройства позволяет повысить производительность и качество укладки дренажа при высоком уровне грунтовых вод и эффективность его последующей эксплуатации.