способ укладки дренажа и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ укладки дренажа, включающий отрывку траншеи, устройство конусообразного углубления ниже дна траншеи и укладку дрены с фиксацией между стенками углубления и засыпку ее фильтрующим материалом, отличающийся тем, что конусообразное углубление выполняют вырезанием от стенок траншеи глубиной, равной ее ширине, перед укладкой дрены нижнюю часть углубления засыпают фильтрующим материалом на высоту, соразмерную диаметру дрены, поверхность отсыпки профилируют под укладываемую дрену, при этом траншею выполняют глубиной:

Н_тр=Н_проек-(b-d/2sin ),

где Н_проек - проектная глубина траншеи, b - ширина траншеи, d - диаметр укладываемой дрены, - угол наклона стенок конусообразного углубления к вертикальной оси траншеи.

2. Дреноукладчик для осуществления предлагаемого способа, включающий базовый трактор, активный рабочий орган с зачистным устройством, бункер с направляющей дренажной трубы и присыпателем, отличающийся тем, что рама зачистного устройства снабжена режущим ножом с наклонными образующими, смонтированным ниже цепного рабочего органа и соединенным с бункером, передняя секция которого выполнена с профильным дном и отделена от бездонной задней секции перегородкой, при этом в передней секции смонтирован дополнительный присыпатель, соединенный с задней секцией и закрепленный на перегородке ниже направляющей дренажной трубы, концевая часть которой выполнена из двух жестко соединенных металлических труб разного диаметра, установленных вертикально одна над другой с возможностью поворота на 180°, а верхняя и нижняя опорные поверхности металлических труб снабжены сменными профильными накладками, сопряженными в крайних точках с наклонными образующими режущего ножа.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к мелиоративному строительству и может быть использовано при устройстве дренажа на осушаемых землях.

Известны траншейный и узкотраншейный способы строительства дренажа на осушаемых землях (Бейлин Д.Х. Механизация дренажных работ, 2-е изд., перераб. и доп. М., Колос, 1975, стр.7-9, стр.137-139), включающий отрывку траншеи, укладку дренажных труб в желобок с одновременным устройством фильтрующей обсыпки и обратную засыпку траншеи.

Недостатком известных способов является необходимость выполнения траншей и желобков под максимальный диаметр дренажных труб, что увеличивает объемы земляных работ и приводит к перерасходу фильтрующего материала при укладке дрен малых диаметров.

Наиболее близкими к предлагаемому является принятый в качестве прототипа способ строительства дренажа (Авт. свид. СССР № 1463859, E02B 11/00, 1987, БИ № 9, 1989 г.), включающий отрывку траншеи, выполнение в нижней части траншеи расклиниванием грунта конусообразного углубления, в котором защемляют дренажную трубу, при этом в верхней части конусообразного углубления выполняют фиксирующие канавки, а в нижней - щель.

Недостатком известного способа является высокая энергоемкость расклинивания грунта и выполнения щели в нижней части траншеи. Кроме того, для укладки дрен различных диаметров требуется применение сменных наконечников для расклинивания грунта, что удорожает стоимость укладки дренажа.

Устранить указанные недостатки позволяет предлагаемый способ укладки дренажа, включающий отрывку траншеи, устройство конусообразного углубления ниже дна траншеи, укладку дрены с фиксацией между стенками углубления и засыпку ее фильтрующим материалом, в котором конусообразное углубление выполняют вырезанием от стенок траншеи на глубину, равную ее ширине, перед укладкой дрены нижнюю часть углубления засыпают фильтрующим материалом на высоту, соразмерную диаметру дрены, поверхность отсыпки профилируют под укладываемую дрену, при этом траншею выполняют глубиной:

H _тр=H_проек-(b-d/2sin ),

где: Н_проек - проектная глубина траншеи, b - ширина траншеи, d -диаметр укладываемой дрены, - угол наклона стенок конусообразного углубления к вертикальной оси траншеи.

Известен дреноукладчик, принятый в качестве прототипа, включающий базовый трактор, цепной рабочий орган с зачистным устройством, бункер с направляющей дренажной трубы и присыпателем (Землеройные машины непрерывного действия. ВНИИЗеммаш. Издательство «Тема», СПб. 2000 г., - стр.165-171).

Недостатком известной конструкции является невозможность выполнения оптимальной дренажной обсыпки при укладке дрен различных диаметров.

Устранить указанные недостатки позволяет дреноукладчик для осуществления предлагаемого способа, включающий базовый трактор, цепной рабочий орган с зачистным устройством, бункер с направляющей дренажной трубы с присыпателем, в котором рама зачистного устройства снабжена режущим ножом с наклонными образующими, смонтированным ниже цепного рабочего органа и соединенным с бункером, передняя секция которого выполнена с профильным дном и отделена от бездонной задней секции перегородкой, при этом в передней секции смонтирован дополнительный присыпатель, соединенный с задней секцией и закрепленный на перегородке ниже направляющей дренажной трубы, концевая часть которой выполнена из двух жестко соединенных металлических труб разного диаметра, установленных вертикально одна над другой с возможностью поворота на 180 градусов, а верхняя и нижняя опорные поверхности металлических труб снабжены сменными профильными накладками, сопряженными в крайних точках с наклонными образующими режущего ножа.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что вырезание конусообразного углубления по сравнению с расклиниванием значительно менее энергоемкий процесс, а выполнение его от стенок траншеи на глубину, равную ее ширине, позволяет получить выемку с наклоном боковых стенок больше угла естественного откоса материала дренажной обсыпки, что обеспечивает последующую эффективную засыпку нижней части углубления при минимальных объемах земляных работ. Кроме того, укладка дрены в конусообразное углубление позволяет уменьшить глубину выполняемой траншеи на величину (b-d/2sin ), что ведет к сокращению земляных работ. Дозированная засыпка нижней части углубления на высоту, соразмерную диаметру укладываемой дрены, и последующее профилирование поверхности отсыпки обеспечивают исключение пустот, частичное уплотнение и оптимальную длину контакта нижней части отсыпки с нижней частью поверхности укладываемой дрены. Последующая засыпка верха уложенной дрены обеспечивает ее надежную защиту от заиления и фиксацию между стенками углубления.

Предложенная конструкция профильного ножа позволяет в процессе отрывки траншеи разрабатывать конусообразное углубление с заданными параметрами и подавать грунт в зону действия цепного рабочего органа дреноукладчика. Установка дополнительного присыпателя, соединенного с задней секцией бункера и закрепленного на перегородке бункера ниже направляющей дренажной трубы, обеспечивает эффективную засыпку нижней части углубления. Выполнение концевой части направляющей дренажной трубы из двух металлических труб разного диаметра с возможностью ее поворота на 180 градусов, наличие сменных профилирующих накладок обеспечивает возможность укладки дрен различных диаметров на необходимую глубину с фиксацией их между стенками углубления при минимальных затратах фильтрующего материала.

На фиг.1 представлена схема устройства для осуществления предлагаемого способа; на фиг.2 - разрез по А-А с вариантами установки конструкции концевой части направляющей дренажной трубы; на фиг.3 - разрезы по В-В, С-С, D-D, Е-Е, показывающие последовательность укладки дренажа предлагаемым способом; на фиг.4 - схема укладки дренажных труб различных диаметров с изменением глубины траншеи.

Устройство для осуществления предлагаемого способа включает базовый трактор 1, цепной рабочий орган 2 с рамой 3 зачистного устройства и бункер 4, в котором последовательно установлены направляющая дренажного трубопровода 5 и присыпатель 6 материала фильтрующей обсыпки. Рама 3 зачистного устройства соединена с рамой 7 цепного рабочего органа. На раме 3 зачистного устройства смонтирован профильный нож 8. Рама 3 и нож 8 соединены с передней секцией 9 бункера 4. Передняя секция 9 выполнена с профильным дном 10. Перед направляющей 5 дренажного трубопровода смонтирован дополнительный присыпатель 11 фильтрующего материала. Дополнительный присыпатель 11 соединен с перегородкой 12 передней секции бункера ниже соединения направляющей 5 дренажного трубопровода. Задняя часть 13 бункера 4 коробчатого сечения выполнена без дна с перегородками 14 и 15, между которыми установлена концевая часть 16 направляющей 5 дренажной трубы. Концевая часть 16 выполнена из двух секций - двух жестко соединенных металлических труб 17 и 18 разного диаметра, установленных вертикально одна над другой с возможностью поворота на 180 градусов, а верхняя и нижняя опорные поверхности металлических труб снабжены сменными профильными накладками. Трубы 17 и 18 жестко соединены косынками 19, а в торцевой части снабжены фланцами 20 для крепления к перегородкам 14 и 15. На наружных поверхностях 21 труб 17 и 18 имеются отверстия для крепления сменных профилирующих накладок 22. На задней стенке перегородки 15 смонтировано регулируемое устройство 23 с прижимным катком 24. В нижней части задней стенки присыпателя 6 установлена регулируемая заслонка 25.

Предлагаемый способ укладки дренажа с помощью предлагаемого устройства осуществляют следующим образом.

Горизонтальную часть направляющей дренажной трубы устанавливают в зависимости от диаметра дрены в соответствующую секцию концевой части. Дренажные трубы диаметром 125, 110 и 90 мм устанавливают в металлическую трубу 17, а диаметром 75, 63 и 50 мм - в металлическую трубу 18. При укладке дренажных труб на опорную поверхность концевой части 16 направляющей 5 устанавливают соответствующие профилирующие накладки 22. Концевую часть 16 направляющей 5 разворачивают так, чтобы укладываемая дрена находилась в ее нижней секции, и закрепляют на фланцах 20 между перегородками 14 и 15. Верхнюю секцию концевой части 16 направляющей закрывают заглушкой. С помощью регулировочного винта 23 устанавливают положение прижимного катка 24. Затем устанавливают заслонку 25, регулирующую подачу дренажной обсыпки, в положение, соответствующее диаметру укладываемой дрены.

Укладку дрен выполняют от приямка в месте соединения дрены с коллектором или от открытого коллектора. Дренажную трубу 26, обернутую синтетическим фильтром, заправляют в направляющую 5 и соответствующую секцию ее концевой части 16 и закрепляют ее конец на дне приямка или открытого коллектора. В процессе укладки цепным рабочим органом 2 разрабатывают траншею 27, глубина которой в зависимости от диаметра дрены отличается от проектной на величину (b-d/2sin ). Профильным ножом 8 вырезают конусообразное углубление ниже дна траншеи и подают грунт в зону действия цепного рабочего органа. Из дозатора 29 в приемную трубу дополнительного присыпателя 11 подают песчано-гравийную смесь и засыпают ею нижнюю часть углубления 28. В процессе укладки дренажа накладки 22 профилируют и частично уплотняют поверхность нижней части обсыпки. Дренажную трубу 26 укладывают в ложе и засыпают фильтрующим материалом из присыпателя 6. Толщина верхней части дренажной обсыпки регулируется заслонкой 25.

Таким образом, предлагаемый способ укладки дренажа с помощью предлагаемого устройства для его осуществления позволяет снизить энергоемкость процесса и обеспечивает качественную укладку дренажа с надежной фиксацией дрен любого диаметра в конусообразном углублении с оптимальным для различных диаметров дрен слоем фильтрующего материала. Предлагаемая конструкция дреноукладчика обеспечивает совмещение выполняемых операций и позволяет выполнять укладку дрен за один проход машины.