Устройство для разработки грунтов под водой

Устройство для разработки грунтов под водой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

изобретение относится к гидротехнике, в частности к способам ведения строительных работ под водой при сооружении траншей , котлованов, трубокабелеукладчиков и дноуглубительных работах. Цель изобретения - повышение производительности за счет увеличения всасывающей способности водовоздушного эжекторного аппарата (ВЭА). У стр-во включает ВЭА 6, установленный на конце напорного трубопровода 5, присоединенного к насосу, размешенному на плавсредстве. Выполнен ВЭА из сопла 13, камеры (К) 14 смешения и всасывающей К 15. В полости К 14 установлен генератор кавитации 16, выполненный в виде твердого тела, закрепленного на полых державках 17. Полости генератора кавитации 16 и державок 17 сообщены между собой, с полостью К 14 и каналом 18 с воздуховодом 8. Забортная вода и воздух поступают в К 14. Чем выше скорость воды в К 14, тем больше величина вакуума, тем больше засасывается в ВЭА и тем сильнее аэрируется струя воды, истекающая из выходного канала К 14, который выполнен в виде гидромониторного ствола 7. 3 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1399406 А1 (50 4 E 02 F 3 88

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ц, . ц, К ДBTGPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4045622/22-03 (22) 02.04.86 (46) 30.05.88. Бюл. № 20 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им. А. И. Костякова (72) А. А. Жестков (53) 622.758:629.126 (088.8) (56) Соколов E. А. и др. Струйные аппараты.

М.: Энергия, 1970, с. 252.

Авторское свидетельство СССР № 1189950, кл. Е 02 F 3/88, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРАБОТКИ

ГРУНТОВ ПОД ВОДОИ (57) Изобретение относится к гидротехнике, в частности к способам ведения строительных работ под водой при сооружении траншей, котлованов, трубокабелеукладчиков и дноуглубительных работах. Цель изобретения — повышение производительности за счет увеличения всасывающей способности водовоздушного эжекторного аппарата (ВЭА) . Устр-во включает ВЭА 6, установленный на конце напорного трубопровода 5, присоединенного к насосу, размещенному на плавсредстве. Выполнен ВЭА из сопла 13, камеры (К) 14 смешения и всасывающей

К 15. В полости К 14 установлен генератор кавитации 16, выполненный в виде твердого тела, закрепленного на полых державках !7.

Полости генератора кавитации 16 и державок 17 сообщены между собой, с полостью

К 14 и каналом !8 с воздуховодом 8. Забортная вода и воздух поступают в К 14. Чем выше скорость воды в К 14, тем больше величина вакуума, тем больше засасывается в ВЭА и тем сильнее аэрируется струя воды, истекающая из выходного канала К 14, ко- Я торый выполнен в виде гидромониторного ствола 7. 3 ил.

1399406

Форлгула изобретения

Изобретение относится к гидротехнике, в частности к способам ведения строительных работ под водой при сооружении траншей, котлованов, трубокабелеукладочных и дноуглубительных работах.

Цель изобретения — повышение производительности за счет увеличения всасывающей способности водовоздушного э>кекторного аппарата.

На фиг. 1 изображен общий вид плавучего снаряда для разработки грунта под водой; на фиг. 2 — схема предлагаемого устройства для разработки грунта; на фиг. 3 — сечение А-А на фиг. 2.

Устройство для подводной разработки грунтов под водой состоит из (фиг. 1 и 2) плавсредства 1, на котором установлен насосный агрегат 2 (собственно насос 2 и привод 3). К насосу 2 с помощью поворотного колена 4 присоединен напорный телескопический трубопровод 5, на конце которого установлен водовоздушный эжекторный аппарат 6 и гидромонитор 7.

Внутри напорного трубопровода 5 коаксиально расположена воздухоподающая труба 8, одним концом соединяющаяся с водовоздушным эжекторным аппаратом 6, а другим — — выходящая в атмосферу через сальниковое устройство 9 в поворотном колене 4.

На плавсредстве имеются лебедки 10 и !1 для под ьема напорного трубопровода в транспортное положение 12 (пунктир).

Водовоздушный эжекторный аппарат 6 состоит (фиг. 2) из активного сопла 13 диффузорно-цилиндрической камеры смешения !4, всасывающей камеры 15. Выход камеры смешения 14 сообщен с гидромониторным соплом 7. Внутри камеры !4 смешения установлено центральное тело 16 — генератор кавитации — на полых державках 17.

Генератор кавитации 16 имеет сквозной канал 18, с помощью которого и полостей )9 державок 17 камера 14 смешения в зоне кавитации (пространство в камере ниже по потоку за генератором 16 кавитации) сообщается через всасывающую камеру 15 и воздуховод 8 с атмосферой.

Устройство работает следующим образом.

С помощью лебедок 10 и 1 опускак>т напорную трубу 5 в рабочее положение и направляют гидромонитор 7 в забой 20. Вклгочают насосный агрегат 2. Мощная струя воды, истекающая из гидромониторного сопла 7, размывает грунт 21. По мере размыва грунта, благодаря тепескопичности трубопровода 5 и с помощью лебедок 10 и 11, гидромонитор 7 опускают на нужную глубину.

Забортная вода, закачиваемая насосом 2 в напорный трубопровод 5, поступает в водовоздушный эжекторный аппарат 6 через активное сопло 13. Г!ри этом в камере 14 смешения создается давление ниже атмосферного, под действием образовавшегося

35 перепада давлений из атмосферы по трубопроводу 8 засасывается воздух в камеру всасывания 15. Чем выше скорости воды в камере 14, тем большая величина вакуума, тем больше засасывается в струйный аппарат 6 и тем сильнее аэрируется струя воды, истекающая из гидромонитора 7. Сильная аэрация взмученного при гидроразмыве грунта резко увеличивает его плавучесть (вследствие уменьшения объемного веса грунта), т. е. повышает продолжительность нахождения твердых фракций грунта во взвешенном состоянии. Последнее обстоятельство существенно улучшает условия выноса грунта, срезанного струей, за пределы забоя.

Однако, увеличение скорости в камере 14 смешения сверх критической величины приводит к образованию кавитации в потоке жидкости.

В водовоздушном эжекторном аппарате 6 в камере 14 смешения устанавливается тело 16 для генерирования кавитации внутри потока. Давление внутри кавитационной каверны, образующейся за кавитирующим телом, на стадиях развитой кавитации и суперкавитации близко или равно давлению парообразования данной жидкости, т. е. наибольшему вакууму, возможному в данной жидкости при данной температуре. Предусмотрев подвод атмосферного воздуха через полости 19 державок 17 и канал 18 в теле 16, обеспечивается непосредственный подвод воздуха в камеру 14 смешения под наибольшим возможным (перепадом давления) .

Зто означает существенное увеличение всасывающей способности водовоздушного эжекторного аппарата, т. е. значительное повышение аэрации гидромониторной струи.

Воздух теперь из атмосферы поступает в камеру смешения не только со стороны активного сопла 13, но и через полости 19 и канал

18 непосредственно в зоны кавитации 22.

Устройство для разработки грунтов под водой, включающее водовоздушный эжекторный аппарат, вход камеры смешения которого сообщен через камеру всасывания с воздуховодом, а выход — с диффузорным патрубком, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности за счет увеличения всасывающей способности водовоздушного эжекторного аппарата, камера смешения снабжена расположенным в ее полости генератором кавитации, который выполнен в виде твердого полОго тела, закрепленного посредством полых державок, причем полости генератора и державок сообщены между собой, с полостью камеры смешения и каналом воздуховода, а выходной канал камеры смешения выполнен в виде гидромониторного ствола.!

399406

/б

Составитель Ю. Толченкин

Редактор И. Сегляник Техред И. Верес Корректор Н. Король

Заказ 2647/ Тираж 637 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 415

Производственно-полиграфическое предприятие, г. У жгород, ул. Проектная, 4