опускное сооружение

Формула изобретения

1. Опускное сооружение, включающее стены, ножевое кольцо, трубы для подачи жидкости и устройства для экскавации грунта, отличающееся тем, что дополнительно введены трубы с выходными отверстиями для подачи воды к ножевому кольцу, которое снабжено патрубками для подключения к трубам для подачи воды и имеет на его внешней и внутренней поверхности выходные отверстия, расположенные под углом к касательным к внешнему и внутреннему очертанию кольца, а устройство для экскавации грунта состоит из насоса, отводящей трубы, соединенной с кольцевой трубой с насадками для откачивания шламовой массы.

2. Опускное сооружение по п.1, отличающееся тем, что насадки для откачивания шламовой массы расположены под углом к плоскости, проходящей по нижнему срезу ножевого кольца.

3. Опускное сооружение по п.1 или 2, отличающееся тем, что выходные отверстия труб для подачи воды к ножевому кольцу и насадки в кольцевой трубе устройства для экскавации грунта расположены по спирали Архимеда.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительства, а именно может быть использовано для земляных работ, при устройстве опускных сооружений.

Известно опускное сооружение, состоящее из режущей части ножа, арматурного кольцевого каркаса и бетонных стенок колодца, сооружаемых с помощью скользящей опалубки и устройства для экскавации грунта в виде грейфера [1].

Его недостатками являются длительный процесс возведения, неравномерная осадка в случае неоднородных грунтов, а также то, что грейфером грунт убирается неравномерно, а в водонасыщенных грунтах он неэффективен.

Для частичного устранения этих недостатков предлагается уменьшить силы трения по наружной боковой поверхности ножа о грунт путем введения полимерных покрытий, снижающих коэффициент трения и повышения твердости антифрикционного покрытия. Согласно с молекулярно-механической теории сила трения состоит из силы, вызывающей деформирование материала, и силы, вызывающей разрушение адгезионных связей [2].

Недостатками известного устройства являются также неравномерная осадка кольцевого ножа и неравномерность экскавации грунта.

Из всех приведенных выше аналогов наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому эффекту является опускное сооружение, включающее стены с вертикальными каналами и фильтрующие приспособления, каждое из которых выполнено в виде пропущенной через соответствующий канал в стене трубы с фильтром и отстойником на нижнем конце и снабжено охватывающей снаружи отстойник трубой, имеющей на верхнем торце фланец и расположенное под ним уплотнительное кольцо, во фланце и уплотнительном кольце образованы сквозные соосные отверстия под инъекторы для замоноличивания затрубного пространства [3].

Указанная конструкция частично устраняет отмеченные недостатки вышеописанного устройства. Однако из-за неравномерности разработки грунта возможны неравномерная осадка опускного сооружения.

Для устранения указанных недостатков необходимо, не усложняя и не утяжеляя конструкцию, обеспечить равномерное погружение опускного сооружения по всему контуру ножевого кольца.

Поставленная задача решается тем, что в известном опускном сооружении, включающем стены, ножевое кольцо, трубы для подачи жидкости и устройства для экскавации грунта, дополнительно введены трубы с выходными отверстиями для подачи воды к ножевому кольцу, которое снабжено патрубками для подключения к трубам для подачи воды и имеет на его внешней и внутренней поверхности выходные отверстия, расположенные под углом к касательным к внешнему и внутреннему очертанию кольца, а устройство для экскавации грунта состоит из насоса, отводящей трубы, соединенной с кольцевой трубой с насадками для откачивания шламовой массы.

Другое отличие состоит в том, что насадки для откачивания шламовой массы расположены под углом к плоскости, проходящей по нижнему срезу ножевого кольца.

Для эффективной откачки шламовой массы из рабочей зоны выходные отверстия труб для подачи воды к ножевому кольцу и насадок в кольцевой трубе устройства для экскавации грунта расположены по спирали Архимеда.

Дополнительное введение труб с насадками необходимо для подачи воды под давлением к ножевому кольцу.

Введение труб с выходными отверстиями для подачи воды к ножевому кольцу, которое снабжено патрубками для подключения к трубам для подачи воды и имеет на его внешней и внутренней поверхности выходные отверстия, расположенные под углом к касательным к внешнему и внутреннему очертанию ножевого кольца, необходимо для создания потока воды, закрученного по спирали, что обеспечивает более эффективное размывание грунта.

Введение насоса и отводящей трубы, соединенной с кольцевой трубой с насадками, необходимо для откачивания образующейся шламовой массы из рабочей зоны и создания условий для равномерного погружения ножевого кольца в грунт.

Расположение насадок под углом к плоскости, проходящей по нижнему срезу ножевого кольца, необходимо для создания водяных струй эффективно размывающих грунт.

Расположение по спирали Архимеда выходных отверстий труб для подачи воды к ножевому кольцу необходимо для создания закрученного по спирали водяного потока с целью эффективного размывания грунта, а расположение насадок кольцевой трубы для экскавации грунта по спирали Архимеда, являющихся как бы продолжением отражения спирали каналов подающих труб, необходимо для эффективного размывания грунта и отвода образующейся шламовой массы.

Совокупность этих признаков дает технический эффект - равномерное погружение опускного сооружения по всему контуру ножевого кольца.

Дополнительный поиск аналогичных технических решений в научно-технической литературе показал, что технического решения с приведенной совокупностью признаков, обеспечивающих получение заданного технического результата, нет, следовательно, данное техническое решение обладает новизной, оно не вытекает из существующего уровня техники, следовательно, имеет изобретательский уровень, а возможность реализации предлагаемой конструкции подчеркивает, что оно промышленно применимо.

Опускное сооружение поясняется следующими чертежами: на фиг.1 изображено опускное сооружение в разрезе; на фиг.2 - вид по А-А сверху; на фиг.3 - расположение насадок в кольцевой трубе устройства для экскавации грунта.

Опускное сооружение состоит из стен 1, ножевого кольца 2, выходных отверстий 3, труб 4, патрубков 5 для подключения к трубам 4 для подачи воды, кольцевой трубы 6 с насадками 7 для откачивания шламовой массы, отводящей трубы 8, идущей к насосу (условно не показан).

Опускное сооружение работает следующим образом.

Жидкость под давлением по трубам 4 подается к выходным отверстиям 3, расположенным снаружи ножевого кольца и внутри него. Но так как отверстия 3 находятся под углом к касательной к окружности ножевого кольца 2 в точке выхода, струя воды, попадая снаружи между поверхностью ножевого кольца 2 и грунтом и внутри между поверхностью кольца 2 и грунтом, размывает грунт, превращая его в шламовую массу. Под действием веса опускного сооружения происходит погружение ножевого кольца в грунт. Образовавшаяся шламовая масса через выходные отверстия насадок 7 кольцевой трубы 6 под действием насоса засасывается в них и по трубам 8 подается наружу. При этом вода между грунтом и поверхностью ножевого кольца обеспечивает хорошую смазку, в результате чего происходит равномерное погружение опускного сооружения.

Применение предлагаемого изобретения по сравнению с известным [2] обеспечит достижение ожидаемого технического эффекта - равномерное погружение опускного сооружения по всему контуру ножевого кольца.

Источники информации

1. Тетиор А.К. Проектирование и строительство подземных зданий и сооружений. - Киев: Будiвильник, 1990. - 310 с.

2. Даховски Р.Э. Совершенствование технологии сооружения опускных колодцев в стесненных условиях. В ж. «Монтажные и специальные работы в строительстве», 2004 г., № 8.

3. А.с. СССР № 1176027, МПК Е02D 7/26, Опускное сооружение, 1985 г., БИ № 32, стр.132.