RU2053330C1 - Excavating method applied for building covered pipeline, device for implementation the same, warm and throwing unit - Google Patents
Excavating method applied for building covered pipeline, device for implementation the same, warm and throwing unit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2053330C1 RU2053330C1 SU4884023A RU2053330C1 RU 2053330 C1 RU2053330 C1 RU 2053330C1 SU 4884023 A SU4884023 A SU 4884023A RU 2053330 C1 RU2053330 C1 RU 2053330C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- soil
- trench
- rotor
- screw
- layer
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims abstract description 186
- 238000005056 compaction Methods 0.000 claims description 33
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 23
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 claims description 7
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 4
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 claims 1
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 claims 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 13
- 239000003864 humus Substances 0.000 description 11
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 208000029152 Small face Diseases 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 230000001932 seasonal effect Effects 0.000 description 1
- 238000003307 slaughter Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Soil Working Implements (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к ведению земляных работ, в частности при строительстве закрытых трубопроводов. The invention relates to earthworks, in particular during the construction of closed pipelines.
Известен принятый за прототип способ ведения земляных работ при строительстве закрытого трубопровода, включающий снятие растительного слоя грунта (гумуса) бульдозерами (с будущей трассы строительства), отрывку траншеи роторным экскаватором, обратную засыпку траншеи бульдозерами, рекультивацию гумусного слоя (возвращение гумусного слоя на прежнее местонахождение, т.е. на дневную поверхность строящейся трассы и его распределение по этой поверхности толщиной, равной толщине ранее снятой). A known accepted as a prototype method of excavation during the construction of a closed pipeline, including the removal of the vegetative layer of soil (humus) with bulldozers (from the future construction route), a fragment of the trench with a rotary excavator, backfilling of the trench with bulldozers, the restoration of the humus layer (returning the humus layer to its previous location, i.e., on the day surface of the route under construction and its distribution on this surface with a thickness equal to the thickness previously removed).
Недостатками способа являются:
малая точность (по толщине) выполняемых работ в пределах не менее ±5 см, что составляет 30-60% при толщине снимаемого слоя, равной 15-30 см;
низкое качество ведения земляных работ бульдозерами (несогласованность толщины смежных проходов ±3 см при толщине слоя, срезаемого за один проход машины, равного 10-15 см), что вызывает перемешивание большого количества гумуса с инертным (ранее разработанным подстилающим слоем глиной, песком и т.п. грунтом);
отсутствие уплотнения грунта обратной засыпки и рекультивированного гумусного слоя, что сопутствует развитию эрозии в дождливый и весенний периоды времени, что сопутствует возникновению оврагов, так как малопрочные нарушенные структуры почвогрунта (гумусного слоя) быстро размываются водой на склонах дневной поверхности, а прямолинейность отрытой ранее траншеи и засыпанной не уплотненным грунтом содействует концентрации водного потока, содействует сбору множества мелких ручейков в единый мощный водный поток, ширина которого ограничивается вертикальными стенками траншеи, состоящей из целика ненарушенного грунта, имеющего более высокую прочность в сравнении с насыпным не уплотненным грунтом;
низкая производительность бульдозеров на выполнении земляных работ из-за малого количества перемещаемого грунта и вынужденной постоянной работе двигателя на легких режимах;
низкая эффективность способа из-за применения большого количества малопроизводительных машин и сложности организации работ.The disadvantages of the method are:
low accuracy (in thickness) of the work performed within not less than ± 5 cm, which is 30-60% with a thickness of the layer to be removed equal to 15-30 cm;
poor quality of earthmoving by bulldozers (inconsistency of the thickness of adjacent passages ± 3 cm with a layer thickness cut off in one pass of the machine equal to 10-15 cm), which causes mixing of a large amount of humus with inert (previously developed bedding layer of clay, sand, etc. n. soil);
the lack of compaction of the backfill soil and the reclaimed humus layer, which accompanies the development of erosion in rainy and spring periods of time, which accompanies the occurrence of ravines, since low-strength disturbed soil structures (humus layer) are quickly eroded by water on the slopes of the day surface, and the straightness of the previously opened trench and filled with not compacted soil helps to concentrate the water flow, helps to collect many small streams into a single powerful water stream, the width of which is limited it is called the vertical walls of the trench, which consists of a pillar of undisturbed soil, which has a higher strength in comparison with bulk not compacted soil;
low productivity of bulldozers on earthwork due to the small amount of soil being moved and the forced continuous operation of the engine in light conditions;
low efficiency of the method due to the use of a large number of inefficient machines and the complexity of the organization of work.
Известна принятая за прототип землеройная машина непрерывного действия для рытья траншей и каналов, которая включает тягач, рабочий орган роторного типа, ножи-откосники или шнеки и ленточный конвейер. Ротор отрывает выемку с вертикальными стенками, ножи-откосники или шнеки делают наклон стенок более пологим, ленточный конвейер перемещает грунт за пределы разрабатываемой выемки. Known adopted for the prototype continuous digging machine for digging trenches and channels, which includes a tractor, a working body of the rotary type, knives, slopes or screws and a conveyor belt. The rotor tears off a recess with vertical walls, knives-slopes or screws make the slope of the walls more gentle, a conveyor belt moves the soil beyond the boundaries of the developed recess.
Недостатком конструкции землеройной машины непрерывного действия является ее узкоспециализированное назначение она может отрывать только траншею с крутыми или пологими стенками, другие земляные работы она выполнять не может. Кроме этого, эта машина имеет сложную конструкцию грунтоперемещающего устройства, выполненную в виде ленточного конвейера, включающего раму пространственной конструкции, прорезиненную ленту, приводной и натяжной барабаны и большое количество опорных и поддерживающих роликов, каждый из которых кроме корпуса и вала имеют не менее двух подшипниковых узлов с грязе- и маслоотражателями, уплотнителями и емкостями-накопителями смазочной жидкости. Недостатком конструкции является также и то, что ленточный конвейер не может быть очень коротким и не может обслуживать работу узкотраншейной машины, разрабатывающей малую площадь забоя, с укладкой малого количества грунта в непосредственной близости от разрабатываемой траншеи. Большая дальность выноса грунта ленточным конвейером является следствием большой длины конвейера и высокой скорости движения его ленты, а вместе с ней и грунта, поэтому машина применяется для разработки большого сечения забоя, когда разработанный грунт требует большой площади его размещения, а следовательно и большой дальности его выноса. The disadvantage of the design of a continuous digging machine is its highly specialized purpose; it can only tear off a trench with steep or gentle walls, it cannot perform other earthwork. In addition, this machine has a complex design of the soil transfer device, made in the form of a conveyor belt, including a spatial structure frame, rubberized tape, drive and tension drums and a large number of support and supporting rollers, each of which, in addition to the housing and shaft, has at least two bearing units with mud and oil deflectors, gaskets and storage tanks for lubricant. The design drawback is also that the conveyor belt cannot be very short and cannot service the operation of a narrow trench machine developing a small face, with laying a small amount of soil in the immediate vicinity of the trench being developed. The long range of soil removal by a belt conveyor is a consequence of the long length of the conveyor and the high speed of its belt, and with it the soil, so the machine is used to develop a large cross-section of the face when the developed soil requires a large area of its placement, and therefore a large range of its removal .
Общим недостатком машины является то, что она выполняет узкоспециализированный вид работы только отрывает траншеи. Другие машины, указанные в известном способе, либо выполняют вспомогательные работы на снятии растительного слоя грунта или обратной его засыпке, но не выполняют ту и другую операции вместе, тем более, что они одна из известных землеройных машин не может выполнять операцию уплотнения грунта. Для этих работ применяют грунтоуплотняющие машины, которые имеют также только узкоспециализированное назначение для уплотнения грунта, другие работы они не выполняют. A common disadvantage of the machine is that it performs a highly specialized type of work only tears trenches. Other machines specified in the known method either perform auxiliary work on removing the vegetative soil layer or backfilling it, but do not perform both operations together, especially since they are one of the known earth-moving machines that cannot perform soil compaction operations. For these works, soil compaction machines are used, which also have only a highly specialized purpose for compaction of the soil, they do not perform other works.
Известны грунтоуплотняющие машины, рабочими элементами которых являются жесткие металлические и пневматические валики. Known soil compaction machines, the working elements of which are rigid metal and pneumatic rollers.
Однако движение этих элементов по рыхлому грунту, отсыпанному большим слоем, затруднено, так как при этом уплотнение происходит сплошной непрерывной полосой при действии больших вертикальных сил и грунт, уплотняясь, сильно уменьшается в объеме, в результате перед валиками образуется большой перепад высоты грунта и движение машины сильно затрудняется. Кроме того, сплошной контакт рабочей поверхности уплотнителя с грунтом не позволяет создать на поверхности грунта высоких контактных напряжений, которые передадутся на большую глубину и позволят уплотнить на большей глубине. Кроме этого, сплошная полоса плотного грунта не позволяет растениям дать хорошие всходы на строящейся трассе и закрепить корнями ее дневную поверхность. However, the movement of these elements on loose soil, sprinkled with a large layer, is difficult, since in this case compaction occurs as a continuous continuous strip under the action of large vertical forces and the soil, being compressed, greatly decreases in volume, as a result, a large difference in the height of the soil and the movement of the machine are formed in front of the rollers very difficult. In addition, the continuous contact of the working surface of the sealant with the soil does not allow the creation of high contact stresses on the soil surface, which will be transmitted to a greater depth and will allow compaction at a greater depth. In addition, a continuous strip of dense soil does not allow plants to give good shoots on the road under construction and to fix its daily surface with roots.
Известны кулачковые катки, которые находят широкое применение для уплотнения связного грунта. Они состоят из гладкого жесткого вальца с закрепленными на нем рабочими элементами, выполненными в виде кулачков. При работе силы тяжести всего катка передаются только одним рядом кулачком на грунт, поэтому валец изготавливается прочным с высокой степенью жесткости, а это увеличивает вес его конструкции. Known cam rollers, which are widely used for compaction of cohesive soil. They consist of a smooth hard roller with fixed working elements made in the form of cams. During operation, the gravity of the entire roller is transmitted only by one adjacent cam to the ground, so the roller is made durable with a high degree of rigidity, and this increases the weight of its structure.
Сосредотачивание больших сил тяжести на малой опорной поверхности кулачка позволяет создать высокие контактные напряжения на поверхности грунта, при этом кулачок внедряется в рыхлый грунт и уплотняет объем в нижней его части. По мере уплотнения кулачок "всплывает", так как толщина уплотненного слоя увеличивается, а не уплотненного уменьшается. Верхняя (дневная) поверхность грунта (5-6 см) после выполнения грунтоуплотняющих работ остается рыхлой. The focusing of large gravity on a small supporting surface of the cam allows you to create high contact stresses on the soil surface, while the cam is embedded in loose soil and compacts the volume in its lower part. As the seal densifies, the cam “pops up” since the thickness of the densified layer increases rather than the densified one. The upper (day) surface of the soil (5-6 cm) after performing soil compaction works remains loose.
Недостатком кулачковых катков является их большой вес, а следовательно и большая металлоемкость своей конструкции из-за необходимости изготовления вальца в виде сплошного цилиндра с большой степенью жесткости такой, чтобы его корпус не деформировался при действии сжимающих и изгибающих сил на периферийную часть кулачков, которые являются консолями, имеющими малую закрепляющую поверхность только торец кулачка и получающими большие изгибающие силы при наезде на камень или ком твердого грунта. Самым большим недостатком кулачковых катков является то, что они работают только на уплотнении связных грунтов малой и средней влажности, при большей влажности рыхлого грунта он залипает между кулачками и сплошной поверхностью вальца, цилиндрическая форма вальца изменяется, качество уплотнения ухудшается. При этом поверхность вальца очень сложно очистить от налипшего грунта. The disadvantage of cam rollers is their large weight, and therefore the high metal consumption of their design due to the need to manufacture a roller in the form of a continuous cylinder with a high degree of rigidity so that its body does not deform under the action of compressive and bending forces on the peripheral part of the cams, which are consoles having a small fixing surface only the end face of the cam and receiving large bending forces when hitting a stone or lump of hard ground. The biggest drawback of cam rollers is that they work only on compaction of cohesive soils of low and medium humidity, with greater humidity of loose soil, it sticks between the cams and the solid surface of the roller, the cylindrical shape of the roller changes, and the quality of the seal deteriorates. At the same time, the surface of the drum is very difficult to clear of adhering soil.
Наиболее близкое решение имеет конструкция решетчатых катков, вальцы которых выполняются из стальной решетки, она отливается отдельными звеньями или сваривается из пруткового материала. Валец катка является одновременно его несущим корпусом и рабочим элементом. Наличие окон в решетке снижает металлоемкость конструкции вальца и создает хорошие условия для очистки вальцов от налипшего грунта. После уплотнения грунта решеткой катка верхняя (дневная) поверхность грунта остается рыхлой. The closest solution is the design of lattice rollers, the rollers of which are made of a steel lattice, it is cast by individual links or welded from bar material. The roller of the roller is at the same time its supporting body and working element. The presence of windows in the grate reduces the metal consumption of the drum structure and creates good conditions for cleaning the rollers from adhering soil. After compaction of the soil with the roller grill, the upper (day) surface of the soil remains loose.
Решетчатые катки применяются для связных и несвязных грунтов различной влажности, рыхлых и содержащих комья, которые дробятся решеткой катка, что значительно повышает качество уплотнения. По сравнению с кулачковыми катками такого же веса решетчатые катки прорабатывают грунт на несколько большую глубину. Lattice rollers are used for cohesive and incoherent soils of various humidity, loose and containing lumps, which are crushed by the lattice of the roller, which significantly improves the quality of compaction. Compared to cam rollers of the same weight, trellised rollers work the soil to a somewhat greater depth.
Недостатком решетчатых катков является то, что их металлоконструкция легкая и поэтому при эксплуатации катки обычно пригружают балластом, так как сил тяжести катка недостаточно для эффективного уплотнения грунта. Кроме этого, к недостаткам следует отнести и то, что решетчатые катка изготавливаясь прицепными, полуприцепными и самоходными, обязательно должны иметь самостоятельную раму, тягач и сцепное устройство, в противном случае они не работоспособны. The disadvantage of trellised rollers is that their metal construction is light and therefore, when operating, the rollers are usually loaded with ballast, since the gravity of the roller is insufficient for effective soil compaction. In addition, the disadvantages include the fact that the lattice rollers being manufactured by trailers, semi-trailers and self-propelled must necessarily have an independent frame, tractor and towing device, otherwise they are not functional.
Цель изобретения повышение производительности технологического пpоцесса, улучшение качества выполняемых работ, защиты трассы строительства от водной эрозии. The purpose of the invention is to increase the productivity of the process, improving the quality of work performed, protecting the construction route from water erosion.
Цель достигается тем, что в известный способ ведения земляных работ при строительстве закрытого трубопровода, включающий снятие растительного грунта с трассы строительства, его складирование, в виде валика вдоль трассы, выемку грунта из траншеи и его складирование вдоль нее, проведение обратной засыпки траншеи и распределение растительного грунта по поверхности, введены следующие изменения: снятие и складирование растительного грунта и грунта из траншеи выполняют одновременно посредством одной машины. The goal is achieved by the fact that in the known method of conducting earthworks during the construction of a closed pipeline, including removing vegetable soil from the construction route, storing it in the form of a roller along the route, excavating and storing soil along the trench, backfilling the trench and distributing the vegetable soil on the surface, the following changes have been introduced: the removal and storage of vegetable soil and soil from the trench are performed simultaneously using one machine.
Обратную засыпку траншеи и рекультивацию растительного слоя проводят также одновременно с послойным уплотнением засыпаемого грунта одной машиной. Причем верхнюю (дневную) поверхность обратной засыпки грунта не уплотняют и оставляют рыхлой, а уплотнение ведут с обеспечением контакта уплотнителя только с вершиной грунтового валика без передачи сил давления на ранее уплотненный слой или целик грунта. Backfilling of the trench and reclamation of the plant layer is also carried out simultaneously with layer-by-layer compaction of the soil to be filled with one machine. Moreover, the upper (day) surface of the backfill of the soil is not compacted and left loose, and the seal is maintained so that the sealant contacts only the top of the soil roller without transferring pressure forces to the previously compacted layer or the whole of the soil.
Способ реализуется устройством, включающим тяговое средство, ротор с ковшами, откосники, орган для переноса и складирования грунта в которое вновь введены рабочий орган в виде горизонтального шнека, расположенного перед тяговым средством, съемные решетки, установленные на ковшах ротора, съемные цилиндрические уплотнители, шарнирно закрепленные на раме ротора, а орган для переноса и складирования грунта выполнен в виде метателя и установлен над осью вращения ротора перпендикулярно этой оси. The method is implemented by a device including a traction means, a rotor with buckets, slopes, an organ for transporting and storing soil into which a working element is again introduced in the form of a horizontal screw located in front of the traction means, removable grids mounted on rotor buckets, removable cylindrical seals, hinged on the rotor frame, and the body for transporting and storing soil is made in the form of a thrower and is mounted above the axis of rotation of the rotor perpendicular to this axis.
Шнек содержит установленные на валу стойки с режущими элементами и транспортирующие лопасти, установленные на стойках под углом к оси вращения шнека. Для обеспечения формирования валика при складировании грунта один из концов шнека выполнен с большой заходностью, а лопасти на этом конце установлены с меньшим углом наклона к оси вращения шнека. Для обеспечения засыпки траншеи, средние стойки шнека выполнены съемными. The screw contains racks mounted on the shaft with cutting elements and transporting blades mounted on racks at an angle to the axis of rotation of the screw. To ensure the formation of the roller when storing the soil, one of the ends of the screw is made with high feedability, and the blades at this end are installed with a smaller angle of inclination to the axis of rotation of the screw. To ensure backfilling of the trench, the average auger posts are removable.
Метатель состоит из пластин закрепленных по граням правильной многоугольной призмы с зазором между ними, причем ось вращения метателя совпадает с осью призмы. The thrower consists of plates fixed along the edges of a regular polygonal prism with a gap between them, and the axis of rotation of the thrower coincides with the axis of the prism.
Цилиндрические уплотнители выполнены в виде решетки из стального прутка, которые закреплены на раме ротора с возможностью передачи на грунт сил тяжести ротора и перемещения рабочей поверхности уплотнителей по траектории, перпендикулярной опорной поверхности тягового средства. Cylindrical seals are made in the form of a steel bar grill, which are mounted on the rotor frame with the possibility of transmitting the rotor gravity to the ground and moving the working surface of the seals along a path perpendicular to the supporting surface of the traction means.
Таким образом, общими отличительными признаками способа является одновременность выполнения всех операций при отрывке траншеи или при ее засыпке одной машиной за один проход, причем при засыпке траншеи одновременно производят и уплотнение грунта. Thus, the common distinguishing features of the method is the simultaneous execution of all operations when excavating a trench or when it is backfilled with one machine in one pass, and when filling the trench, the soil is also compacted.
Введение раздельного уплотнения инертного грунта, а также его уплотнения по вершине валика, а затем уплотнение растительного грунта с одновременным рыхлением верхнего слоя уплотняемого растительного грунта позволяет дополнительно повысить качество введения работы и степень защиты от эрозии. The introduction of a separate compaction of inert soil, as well as its compaction along the top of the roller, and then compaction of the plant soil with simultaneous loosening of the upper layer of the compaction of plant soil, can further improve the quality of the introduction of work and the degree of protection against erosion.
Введение горизонтального шнека и метателя с вогнутой поверхностью, а также съемных уплотнителей и съемных решеток на ковшах позволяет расширить технологические возможности и значительно повысить производительность труда. Кроме того, шнек и метатель могут применяться в других устройствах. The introduction of a horizontal screw and thrower with a concave surface, as well as removable seals and removable grilles on the buckets, allows to expand technological capabilities and significantly increase labor productivity. In addition, the auger and thrower can be used in other devices.
Закрепление съемных решетчатых цилиндрических уплотнителей шарнирно на раме ротора позволяет повысить качество уплотнение. The fastening of removable lattice cylindrical seals pivotally on the rotor frame improves the quality of the seal.
На фиг. 1 изображена схема снятия растительного слоя грунта с трассы строительства; на фиг.2 схема отрывки траншеи; на фиг.3 схема укладки трубопровода; на фиг.4 схема обратной засыпки грунта в траншее и уплотнения его в траншее; на фиг. 5 схема обратной засыпки и уплотнения растительного слоя (рекультивация гумусного слоя); на фиг.6 схема законченного строительства; на фиг.7 изображен общий вид землеройной машины, вид сбоку; на фиг.8 то же, вид А; на фиг.9 то же, вид Б; на фиг.10 шнековый рабочий орган для снятия растительного слоя грунта (гумусного слоя); на фиг.11 то же, вид В; на фиг. 12 то же, вид Г; на фиг.13 рабочий орган для обратной засыпки траншеи (шнек со снятыми в средней части лопастями); на фиг.14 грунтоуплотняющий рабочий орган, вид сзади; на фиг. 15 то же, установленный за землеройной машине; на фиг. 16 метатель грунта; на фиг.17 схема снятия растительного слоя грунта шнековым рабочим органом землеройной машины при ее первом проходе; на фиг.18 схема отрывки траншеи роторным рабочим органом во время первого прохода землеройной машины; на фиг.19 схема засыпки траншеи шнековым рабочим органом при втором (обратном) проходе землеройной машины; на фиг.20 схема уплотнения грунта обратной засыпки траншеи при втором проходе землеройной машины, оборудованной сменными рабочими элементами уплотнителя; на фиг.21 и 22 схемы IV и VI проходов землеройной машины при обратной засыпке растительного грунта; на фиг. 23 схема уплотнения растительного слоя грунта землеройной машиной, оборудованной сменными рабочими элементами уплотнителя; на фиг.24 схема перевозки устройства автотранспортом. In FIG. 1 shows a diagram of the removal of the plant soil layer from the construction route; figure 2 diagram of excerpts of the trench; figure 3 diagram of the laying of the pipeline; figure 4 diagram of the backfilling of soil in the trench and its compaction in the trench; in FIG. 5 scheme of backfilling and compaction of the plant layer (reclamation of the humus layer); figure 6 diagram of the completed construction; figure 7 shows a General view of a digging machine, side view; Fig. 8 is the same, view A; Fig.9 is the same, view B; figure 10 auger working body for removing the vegetable soil layer (humus layer); figure 11 is the same, view B; in FIG. 12 the same, view G; on Fig working body for backfilling the trench (auger with blades removed in the middle part); on Fig soil compacting working body, rear view; in FIG. 15 the same installed behind the earth moving machine; in FIG. 16 soil thrower; on Fig diagram of the removal of the plant layer of soil with a screw working body of the digging machine during its first pass; on Fig a diagram of excerpts of the trench by the rotary working body during the first passage of the digging machine; on Fig scheme of filling the trench with a screw working body during the second (return) passage of the digging machine; in Fig.20 diagram of the compaction of the soil backfilling trenches in the second pass of the digging machine, equipped with interchangeable working elements of the seal; on Fig and 22 schemes IV and VI of the passages of the digging machine with backfilling of vegetable soil; in FIG. 23 scheme of compaction of the plant soil layer with an earth moving machine equipped with interchangeable working elements of the seal; on Fig scheme of transportation of the device by road.
Устройство состоит из тягового средства 1, шнека 2 с приводом 3 и лопастями 4, закрепленных на стойках 5, ротора 6 с ковшами 7 и уплотняющими элементами 8, съемных цилиндрических уплотнителей 9, метателя грунта 10. The device consists of a traction means 1, a
Способ ведения земляных работ при строительстве закрытого трубопровода малого сечения включает следующие операции строительства. The method of excavation during the construction of a closed pipeline of small cross section includes the following construction operations.
Для сохранения растительного слоя грунта во время проведения всех операций строительства растительный слой с будущей трассы строительства закрытого трубопровода снимается и перемещается в сторону за пределы разрабатываемой выемки, где он складируется во временный отвал в виде непрерывного валика (фиг.1). To preserve the vegetation layer of the soil during all construction operations, the vegetation layer from the future construction route of the closed pipeline is removed and moved to the side outside the developed excavation, where it is stored in a temporary dump in the form of a continuous roller (Fig. 1).
Траншея отрывается в средней части полосы снятого растительного слоя грунта (фиг. 2) на глубину сезонного промерзания грунта, в размер которой входит и толщина снятого растительного слоя. Размер ширины траншеи превышает диаметра трубопровода не менее, чем на 20 см, что обеспечит свободную укладку труб. Инертный грунт складируется в виде непрерывного валика вдоль траншеи со стороны ранее уложенного растительного грунта и отсыпается в непосредственной близости от него на площадку, свободную от растительного грунта. Это позволит компактно разместить на малой площади два вида грунта, которые нельзя перемешивать и которые должны храниться раздельно и укладываться на свое прежнее местоположение также раздельно. Размер верхней части траншеи делается увеличенным на 25% в сравнении с размером высоты траншеи, что позволит повысить устойчивость стенок траншеи к обрушению. Расширение траншеи начинается на расстоянии 50 см от ее дна, что определит угол наклона расширяющейся части траншеи в пределах угла естественного обрушения грунта, равного 75о.The trench opens in the middle part of the strip of the removed vegetative soil layer (Fig. 2) to the depth of seasonal freezing of the soil, the size of which includes the thickness of the removed vegetative layer. The size of the width of the trench exceeds the diameter of the pipeline by at least 20 cm, which will ensure free laying of pipes. Inert soil is stored in the form of a continuous roller along the trench from the side of the previously laid vegetable soil and is poured in the immediate vicinity of it to a site free of vegetable soil. This will allow you to compactly place on a small area two types of soil that cannot be mixed and which should be stored separately and laid at their previous location also separately. The size of the upper part of the trench is increased by 25% compared with the size of the height of the trench, which will increase the resistance of the walls of the trench to collapse. The expansion of the trench begins at a distance of 50 cm from its bottom, which will determine the angle of inclination of the expanding part of the trench within the angle of natural collapse of the soil equal to 75 about .
Операции снятия растительного грунта и отрывку траншеи с одновременным формированием крутых откосов выполняется одновременно одной машиной. The removal of plant soil and a fragment of the trench with the simultaneous formation of steep slopes is performed simultaneously by one machine.
Транспортирование, раскладка и укладка труб в траншее выполняются известными способами. Сварка плетей проводится на площадке, свободной от растительного слоя грунта (фиг.3). При этом, для облегчения сварочных работ под трубы устанавливаются подкладки. Опускание труб производится трассовыми трубоукладчиками, оборудованными захватными приспособлениями (полотенцами). Все машины (трубовозы, укладчики, сварочные аппараты) движутся по чистой стороне траншеи. Transportation, layout and laying of pipes in a trench are performed by known methods. Welding of lashes is carried out on the site, free from the vegetative layer of soil (figure 3). At the same time, to facilitate welding, underlays are installed under the pipes. Pipes are lowered by route pipe layers equipped with grippers (towels). All machines (pipe trucks, stackers, welding machines) move along the clean side of the trench.
Обратная засыпка траншеи проводится перемещением инертного грунта из его временного отвала в траншею (фиг.4). Причем, с целью размещения всего грунта в объеме отрытой траншеи, чтобы исключить просадочные явления в процессе длительной эксплуатации сооружения и исключить последующее уменьшение толщины растительного слоя грунта, над траншеей при его разравнивании неразместившаяся в траншее часть грунта укладывается над верхней поверхностью траншеи в виде валика, который выравнивается до поверхности целика грунта методом его уплотнения. Backfilling of the trench is carried out by moving inert soil from its temporary dump into the trench (figure 4). Moreover, in order to place all the soil in the volume of the open trench, in order to exclude subsidence during the long-term operation of the structure and to exclude the subsequent decrease in the thickness of the vegetative soil layer, over the trench when leveling it, the soil not placed in the trench is laid over the upper surface of the trench in the form of a roller, which It is leveled to the surface of the rear pillar of the soil by the method of compaction.
Для повышения точности и качества выполняемых работ, работы по обратной засыпке траншеи и уплотнения грунта обратной засыпки выполняются в один прием, одной машиной (фиг.4). To improve the accuracy and quality of the work performed, the backfilling of the trench and compaction of the backfill soil are performed in one step, by one machine (Fig. 4).
Обратная засыпка растительного слоя (рекультивация) выполняется перемещением из временного отвала растительного грунта и его одновременным разравниванием по площади ранее снятого растительного грунта (гумусного слоя) (фиг.5). Backfilling of the plant layer (reclamation) is carried out by moving from the temporary dump of the plant soil and its simultaneous leveling over the area of previously removed plant soil (humus layer) (figure 5).
Согласно агротехническим требованиям толщина растительного слоя грунта после выполнения всех работ по укладке трубы и засыпки ее инертным слоем должна составлять не менее первоначальной толщины, т.е. она должна быть равна толщине слоя грунта, которая была до начала строительства (фиг.6). Плотность растительного слоя должна соответствовать первоначальной его плотности т.е. такой, которая была до начала строительства. В противном случае в дальнейшем будут прогрессировать эрозионные процессы. According to agrotechnical requirements, the thickness of the plant soil layer after all pipe laying and filling it with an inert layer must be no less than the initial thickness, i.e. it should be equal to the thickness of the soil layer, which was before the start of construction (Fig.6). The density of the plant layer should correspond to its initial density i.e. the one that was before the start of construction. Otherwise, erosion processes will progress in the future.
Для выполнения вышеперечисленных агротребований растительный слой одновременно с разравниванием уплотняется той же машиной (фиг.5). Совмещение двух работ в одной машине повысит качество и ускорит процесс их выполнения, так как разработанный ротором и шнеком и только что перемещенный на трассу грунт имеет одноразмерную структуру, которая проще и легче уплотняется. To perform the above agricultural requirements, the plant layer simultaneously with the leveling is compacted by the same machine (figure 5). The combination of two works in one machine will improve the quality and speed up the process of their implementation, since the soil developed by the rotor and auger and just moved to the track has a one-dimensional structure, which is more compact and easier to compact.
Устройство для ведения земляных работ при строительстве закрытого трубопровода содержит тяговое средство 1 (фиг.7), шнек 2 с приводом 3 (фиг.8), лопастями 4 и 5, закреплены с помощью стоек 6 на валу 7 (фиг. 10, 11, 12 и 13), ротор 8 с ковшами 9 (фиг.7 и 9), уплотняющими элементами 10 и уплотнителями грунта 11 (фиг.14 и 15), грунтоперемещающее устройство (метатель) 12 (фиг.7) барабанного типа. A device for conducting earthworks during the construction of a closed pipeline contains a traction means 1 (Fig. 7), a
Грунтоперемещающие лопасти 4 (фиг.10 и 12) шнека 2 (фиг.7 и 8) выполнены из пластин, изогнутых в виде серпа с расположением меньшего радиуса его кривизны со стороны вала шнека и установленных к оси его вращения под углом, численное значение которого больше угла внутреннего трения перемещаемого материала. Средние лопасти шнека выполнены съемными (фиг.13). На выгрузной стороне шнек имеет удвоенную заходность и жестко закрепленные на нем метательные лопасти 5 (фиг.10 и 11), отличающиеся от грунтоперемещающих лопастей 4 расположением малого радиуса кривизны на их периферийной части и меньшим углом установки к оси вращения шнека, численное значение которого меньше угла внутреннего трения перемещаемого материала. На периферийной части стоек 6 лопастей 4 и 5 имеются режущие элементы в виде зубьев 13 (фиг.10). Грунтоперемещающие лопасти 4, расположенные в средней части шнека 2 (фиг.8), крепятся к его валу 7 посредством фланцевого соединения 14 (фиг.10) и при необходимости могут быть сняты с вала шнека (фиг.13). Ротор имеет грунторазрабатывающие элементы, выполненные в виде ковшей 9 с зубьями и съемные грунтоуплотняющие элементы 10, выполненные из прутьев, часть которых изогнута по радиусу, численное значение которого равно внешнему радиусу ротора, другая часть имеет прямую форму. Они закреплены на расстоянии 4-5 размеров диаметра прутка на изогнутых прутьях, которые в свою очередь закреплены также на определенном расстоянии на ковшах ротора с возможностью проведения их легкого монтажа. Soil-moving blades 4 (10 and 12) of the screw 2 (7 and 8) are made of plates curved in the form of a sickle with a smaller radius of curvature from the side of the screw shaft and installed at an angle to its axis of rotation, the numerical value of which is greater angle of internal friction of the moved material. The middle auger blades are removable (Fig.13). On the unloading side, the auger has double entry and hard-propelled throwing blades 5 (FIGS. 10 and 11), differing from the soil-moving blades 4 by the location of a small radius of curvature on their peripheral part and a smaller installation angle to the axis of rotation of the screw, the numerical value of which is less than the angle internal friction of the transported material. On the peripheral part of the uprights 6 of the
Уплотнители грунта 11 состоят из вала 15 (фиг.14), взаимодействующего через стойки 16 уплотнителя с рабочими элементами уплотнителя, которыми являются кольца 17 и поперечные образующие 18. Те и другие выполнены из пруткового материала и жестко закреплены между собой таким образом, что образуют решетку с размером окна, равным 4-5 размерам диаметра прутка. Уплотнители взаимодействуют с рамой ротора через цилиндрические шарниры 19 и фланцевые разъемы 20 (фиг.14). The soil compactors 11 consist of a shaft 15 (Fig. 14) interacting through the seal struts 16 with the working elements of the seal, which are the
Метатель 12 (фиг.7) для переноса и укладки грунта состоит из узких пластин 27 (фиг.16), расположенных по образующей тела вращения на равноудаленном расстоянии одна от другой и жестко закрепленных на валу 22, шарнирно установленном на раме ротора перпендикулярно оси вращения ротора. Внешняя поверхность тела вращения имеет вогнутую (корсетообразную) форму переменной кривизны с меньшим размером со стороны забора грунта. The thrower 12 (Fig. 7) for transporting and laying soil consists of narrow plates 27 (Fig. 16) located along the generatrix of the body of revolution at an equidistant distance from one another and rigidly mounted on the
Устройство работает следующим образом (стрелками без индексов показано направление движения элементов устройства и масс грунта). The device operates as follows (arrows without indices indicate the direction of movement of the device elements and ground masses).
При вращении ротора 8 (фиг.7), вала шнека 2 и поступательном движении тягового устройства 1 в сторону шнека 2 грунт разрушается зубьями 13 шнека 2, захватывается его лопастями 4 (фиг.10 и 12) и скользит по их изогнутой наклонной поверхности в сторону оси вращения вала шнека, где из-за уменьшения расстояния от оси вращения вала до центра тяжести грунта его центробежные силы, а вместе с ними и подъемные силы, уменьшаются, при этом теряется скорость вертикального перемещения грунта и возрастает скорость скольжения по поверхности лопасти, т. е. горизонтального перемещения и грунт скользит по рабочей поверхности лопасти в направлении оси вращения, т.е. в сторону выгрузки (фиг.17), постепенно накапливаясь на рабочих поверхностях лопастей, и за счет сил тяжести свободно пересыпается при малом сопротивлении движению с одной лопасти на другую, не достигая высоты расположения вала шнека, не пересыпаясь через него и не входя в контакт с грунтом забоя. В конце шнека грунт поступает на метательные лопасти 5 (фиг.11), где за счет меньшего угла наклона их рабочей поверхности по отношению к оси вращения вала шнека (при их горизонтальном расположении) и большей эксцентричности расположения наибольшей кривизны так как она более удалена от оси вращения вала шнека, движение грунта затормаживается из-за наличия торцового забоя, направление его изменяется (фиг.17) и начинает перемещаться вверх, концентрируясь при этом на более удаленном внешнем конце лопасти, куда его отбрасывают действующие на него центробежные силы, где он задерживается до того момента, пока область лопасти 5 с находящимся на ней грунтом, не выйдет из контакта с грунтом бокового забоя при этом направление действия центробежных сил и сил тяжести грунта изменится. В результате сила, прижимающая грунт к лопасти (она же и удерживающая его силами трения на лопасти), уменьшится и вызовет уменьшение сил трения грунта о лопасть реактивная сила давления грунта целика на грунт, лежащий на лопасти, при этом будет отсутствовать и грунт начнет скользить в сторону наклона рабочей поверхности лопасти шнека, а так как лопасти расположены на выгрузном конце шнека, то грунт, соскальзывая с лопасти и получая при этом боковое направление движения от наклона лопасти, скользит по ней, выходит из контакта с рабочей поверхностью лопасти и в свободном полете падении переместится за пределы габаритов торцевой части шнека 2 (фиг.8), формируясь при этом в виде валика. With the rotation of the rotor 8 (Fig. 7), the shaft of the
Ходовое оборудование экскаватора перемещается по поверхности выемки, которую сформировал шнек, так как длина шнека имеет размер несколько больше ширины гусеничного хода экскаватора (фиг.8 и 17). The running equipment of the excavator moves along the surface of the recess that the screw has formed, since the length of the screw has a size slightly larger than the width of the caterpillar stroke of the excavator (Figs. 8 and 17).
Описанный выше процесс работы шнека позволяет выполнить рабочую операцию предлагаемого способа снять растительный (гумусный) слой грунта (фиг.1) и сложить перемещаемый грунт в виде валика вдоль трассы. The auger operation process described above allows performing the operation of the proposed method to remove the vegetative (humus) soil layer (Fig. 1) and fold the displaced soil in the form of a roller along the track.
Грунт траншеи отрывается ротором, откосы формируются откосообразователями 23 (фиг.9 и 18), разрушенный зубьями грунт забирается ковшами 9 ротора 8 и перемещается вверх, где под действием сил тяжести он высыпается из ковшей и падает на вращающийся метатель 12 (фиг.7 и 18). При контакте с поверхностью конвейера грунт изменяет направление движения (фиг.7, 9 и 18) и увлекается силами трения грунта о поверхность метателя (усиленных ребристостью рабочей поверхности), при этом получает импульс энергии в горизонтальном направлении, центробежными силами отрывается от рабочей поверхности конвейера и свободно падает за пределами отрываемой траншеи на поверхность строящейся трассы трубопровода, очищенной ранее шнеком от растительного грунта (фиг. 18). The soil of the trench is torn off by the rotor, the slopes are formed by the slope formers 23 (Figs. 9 and 18), the soil destroyed by the teeth is taken by the
Разбросанные в пространстве частицы грунта, падающие из ковша под действием сил собственной тяжести, при соприкосновении с рабочей поверхностью метателя стремятся скользить (фиг.16) по ней в сторону меньшего поперечного размера (малого диаметра) метателя, где правый и левый потоки должны соединиться, в результате образуется концентрированный поток грунта, который силами трения усиленных зажимающим эффектом двух конусов перемещается в сторону укладки. Разрозненные частицы несоединяющиеся в поток на поверхности метателя сделают это несколько позже в полетном пространстве. The ground particles scattered in space, falling from the bucket under the action of the forces of its own gravity, in contact with the working surface of the thrower tend to slide (Fig. 16) along it towards the smaller transverse size (small diameter) of the thrower, where the right and left streams should be connected, in as a result, a concentrated soil flow is formed, which is moved by the friction forces reinforced by the clamping effect of the two cones towards the laying. Scattered particles that are not connected to the flow on the surface of the thrower will do this a little later in flight space.
Малый размер одной стороны метателя сопутствует лучшему приему грунта, движущегося вместе с ковшом с малой скоростью, большой размер другой стороны метателя останавливает грунт и сопутствует меньшему его просыпанию через метатель и увеличивает его полезную рабочую поверхность. The small size of one side of the thrower accompanies better reception of the soil moving with the bucket at a low speed, the large size of the other side of the thrower stops the soil and accompanies its lesser spillage through the thrower and increases its useful working surface.
Таким образом, корсетообразная ячейковая форма метателя стимулирует формирование концентрированного грунтового потока, усиливает силы мгновенного сцепления грунта с поверхностью метателя и позволяет увеличить его производительность, а направление пластин по радиусу (в обратную сторону от оси вращения) позволяет получить трапецеидальное сечение межпластинного пространства, формирующего рабочие ячейки метателя (фиг.16), а так как центробежные силы действуют в направлении от оси вращения, то трапецеидальная форма рабочих ячеек, характеризующаяся отсутствием зажимающих сил, сопутствует самоочищению ячеек. Thus, the corset-shaped cell form of the thrower stimulates the formation of concentrated soil flow, enhances the forces of instant adhesion of the soil to the surface of the thrower and allows to increase its productivity, and the direction of the plates along the radius (in the opposite direction from the axis of rotation) allows to obtain a trapezoidal cross-section of the interplate space forming the working cells thrower (Fig.16), and since centrifugal forces act in the direction from the axis of rotation, the trapezoidal shape of the working cells, character It is characterized by the absence of clamping forces, which accompanies self-cleaning of the cells.
Описанная работа ротора и метателя позволяет выполнить рабочую операцию предлагаемого способа (фиг.2) отрыть траншею и сложить вынутый грунт вдоль разработанной траншеи. Так как шнек, ротор и метатель являются элементами одного устройства машины и работают одновременно, следовательно описанное устройство позволяет выполнить две рабочие операции одновременно (фиг.1 и 2). The described work of the rotor and the thrower allows you to perform the working operation of the proposed method (figure 2) to open the trench and lay the excavated soil along the developed trench. Since the screw, rotor and thrower are elements of the same device of the machine and work simultaneously, therefore, the described device allows you to perform two operations at the same time (Fig.1 and 2).
Обратную засыпку грунта проводят в обратной последовательности (фиг.19). При этом перед засыпкой траншеи с вала шнека 2 (фиг.8) снимаются средние лопасти (фиг. 13), на ковши 9 ротора 8 (фиг.7) монтируются грунтоуплотняющие элементы 10 (фиг.14 и 15), а на раму ротора с помощью шарниров 19 и фланцев 20 монтируются уплотнители грунта 9 (фиг.14 и 15). Машина располагается таким образом, что когда засыпаемый материал находится со стороны заборной части шнека, ходовое оборудование размещается на поверхности трассы свободной от растительного слоя грунта, а траншея между гусеницами тягача (фиг.19), шнек опускается на уровень нижней части ходового оборудования, а гидрораспределитель подъема ротора ставится в плавающее (нейтральное) положение. Так как уплотняющие элементы и уплотнитель имеют не сплошную рабочую поверхность, а решетчатую, то уплотнение грунта происходит "снизу вверх" при получении наружней поверхности уплотняемого грунта с продольными и поперечными вмятинами. Backfilling of the soil is carried out in the reverse order (Fig.19). In this case, before filling the trench, the middle blades (Fig. 13) are removed from the screw shaft 2 (Fig. 8), soil compaction elements 10 (Figs. 14 and 15) are mounted on the
При вращении шнека 2 (фиг.7) и движения тягового средства 1 (фиг.7) вперед, материал захватывается лопастями 4 и перемещается в сторону выгрузки, доходя до траншеи грунт под действием сил собственной тяжести перемещается в траншею и заполняет ее, а оставшаяся, не разместившаяся в траншее, часть грунта (так как разрушенный грунт имеет объем больший, чем тот, который он занимал в естественном залегании перед отрыванием траншеи) отсыпается (так как средние лопасти у шнека отсутствуют) в виде валика над поверхностью траншеи. Ротор, отключенный от трансмиссии привода, за счет сил трения уплотняющих элементов о грунт свободно перекатывается по поверхности валика и силами своей тяжести уплотняет грунт в траншее (фиг.20). Причем, рабочая поверхность грунтоуплотнителей 11 постоянно располагается параллельно площади контакта ходового оборудования с грунтом и создает напряжение на верхней части отсыпанного валика грунта, не касаясь его целика, так как рама экскаватора взаимодействует с рамой тягача с помощью двух плоских шарниров, что обеспечивает постоянное вертикальное расположение ротора по отношению к опорной части ходового оборудования, а вместе с ним и горизонтирование рабочей поверхности цилиндрических уплотнителей. When the
Описанные работы по засыпке траншеи шнеком со снятыми средними лопастями и одновременному уплотнению грунта в траншее уплотняющими элементами ротора отвечают требованиям рабочей операции обратной засыпки и уплотнения грунта в траншее, описанным в предлагаемом способе ведения земляных работ (фиг.4). The described work on filling the trench with a screw with removed middle blades and at the same time compaction of the soil in the trench with the rotor sealing elements meet the requirements of the operation of backfilling and compaction of the soil in the trench described in the proposed excavation method (Fig. 4).
Рекультивация растительного слоя (фиг.5) проводится при таком движении экскаватора, когда грунт из валика будет перемещаться шнеком в сторону его укладки (фиг. 21 и 22). Для этого шнек, собранный полностью (когда он имеет рабочие лопасти в полном количестве) и установленный на уровне опорной поверхности ходового оборудования экскаватора (фиг.21 и 22), вращается с частотой ниже средней. Гумусный слой грунта захватывается из валика временного отвала рабочими лопастями шнека и перемещается ими в сторону выгрузной части шнека. Reclamation of the plant layer (Fig. 5) is carried out with such an movement of the excavator, when the soil from the roller will be moved by the screw towards its laying (Figs. 21 and 22). For this, the auger, fully assembled (when it has working blades in full) and installed at the level of the supporting surface of the running equipment of the excavator (Figs. 21 and 22), rotates with a frequency lower than average. The humus layer of soil is captured from the roller of the temporary dump by the working blades of the screw and moved by them towards the unloading part of the screw.
Из-за малой частоты вращения вала шнека 7 процесс перемещения грунта изменяется, так как грунт при этом не успевает подняться грунтоперемещающей лопастью 4, он соскальзывает с нее в нижней части забоя в момент его забора и в результате активных сил давления лопасти и действия реактивных сил трения о грунт забоя перемещаемый грунт сдвигается лопастью в сторону выгрузной части шнека без потери контакта с грунтом забоя. Поэтому при перемещении грунта над выемкой, которая была ранее отрыта в результате снятия растительного слоя, грунт под действием сил тяжести падает в нее и по мере заполнения выемки последующие порции грунта продолжают перемещаться последующими лопастями 4 дальше, заполняя другие объемы выемки. Забрасывающие лопасти 5 при этом формируют из остаточного грунта валик со стороны выгрузной части шнека (фиг.21). Due to the low frequency of rotation of the
Если одного прохода машины недостаточно для полного заравнивания выемки, выполняется несколько проходов (фиг.22). If one pass of the machine is not enough to completely equalize the recess, several passes are performed (Fig. 22).
Одновременно с заравниванием выемки перемещенный шнеком грунт уплотняется рабочими грунтоуплотняющими элементами 10 ротора 8 и его боковыми цилиндрическими уплотнителями 11 (фиг.23). Те и другие при этом имеют полный контакт с грунтом, так как ось вращения шнека и ось вращения ротора параллельны, а следовательно и плоскость, формируемая шнеком, также будет параллельна плоскости уплотняемого грунта. При малой ширине боковых уплотнителей уплотняется не вся прорабатываемая шнеком полоса, при этом часть грунта уплотняется ходовым оборудованием тягача (фиг.23). А так как ширина шнека и ширина землеройной машины мало разнятся между собой, то вся полоса грунта, отсыпаемая шнеком, уплотняется, что обеспечивает высокую точность выполнения работы. Simultaneously with the leveling of the recess, the soil moved by the screw is compacted by the working soil-sealing
При большой ширине ротора цилиндрические уплотнители 11 могут быть изготовлены широкими, в сумме с шириной ротора 8 с элементами 10, равными габаритной ширине шнека 2, в результате полоса, прорабатываемая шнеком, будет также прорабатываться грунтоуплотняющими рабочими органами 10 и 11 и по всей ширине шнека. With a large rotor width,
Рабочие элементы 10, 17 и 18 грунтоуплотняющих органов контактируют с рабочей средой (т.е. с грунтом) не всей сплошной геометрической поверхностью цилиндра, а только своей малой опорной поверхностью, ограниченной площадью поперечного прутка. При передаче сил тяжести экскаватора на прутки, они преодолевают малое сопротивление смятию рыхлого грунта, перемещаются в грунт вместе с грунтом, находящимся непосредственно под опорной площадью контакта, до того момента, пока прочность деформированного уплотняемого грунта не станет равной величине искусственно создаваемых контактных напряжений в грунте. The working
Напряжение, возникающее под прутком уплотняющим элементом с увеличением глубины повышается, при этом элементарные объемы грунта, находящиеся на вертикальный оси окна, хотя и не расположены под прутками, но находятся в напряженном состоянии, интенсивность которого зависит от расстояния от поверхности. Напряжение зоны по мере удаления от поверхности накладываются друг на друга, что усиливает напряженное состояние тех объемов грунта, которые расположены под окном решетки и уплотняют их, оставляя на поверхности уплотняемого грунта следы действия элементов в виде впадин. В верхней зоне межпруткового пространства напряженное состояние грунта полностью отсутствует и грунт на уплотняемой поверхности остается рыхлым. The voltage that arises under the rod by the sealing element increases with increasing depth, while the elementary volumes of soil located on the vertical axis of the window, although not located under the rods, are in a stressed state, the intensity of which depends on the distance from the surface. The zone stresses, as they move away from the surface, overlap each other, which increases the stress state of those volumes of soil that are located under the grating window and compact them, leaving traces of the action of elements in the form of depressions on the surface of the soil being compacted. In the upper zone of the inter-rod space, the stress state of the soil is completely absent and the soil on the compacted surface remains loose.
Описанные работы по разравниванию растительного слоя грунта и его уплотнению (фиг.21, 22 и 23) выполняются одновременно, так как оба рабочих органа установлены на одной машине и работают одновременно (фиг.15) и выполняют две последние (фиг.5) рабочие операции (разравнивание и уплотнение растительного слоя грунта) предлагаемого способа ведения земляных работ. При вынужденных обратных проходах после засыпки траншеи (фиг.19 и 20) и первого прохода после распределения растительного слоя грунта (фиг.21) гусеницы машины движутся по следу предыдущего прохода, шнек поднят в транспортное положение, ротор с уплотнителями опущен на грунт и производит уплотнение грунта. The described work on leveling the plant soil layer and its compaction (Fig.21, 22 and 23) are performed simultaneously, since both working bodies are installed on the same machine and work simultaneously (Fig.15) and perform the last two (Fig.5) work operations (leveling and compaction of the vegetative soil layer) of the proposed method of conducting earthwork. In case of forced back passages after filling the trench (Figs. 19 and 20) and the first pass after the distribution of the vegetative soil layer (Fig. 21), the machine’s tracks move along the track of the previous pass, the auger is raised to the transport position, the rotor with seals is lowered to the ground and makes a seal soil.
Транспортируется машина на большое расстояние трейлером (фиг.24), а на малое расстояние своим ходом с поднятыми рабочими органами. The machine is transported over a long distance by a trailer (Fig. 24), and a short distance under its own power with raised working bodies.
Способ выполнения земляных работ по снятию растительного грунта с трассы строительства, отрывке траншеи, складированию грунта в виде валика вдоль трассы, проведение обратной засыпки грунта и уплотнение ее одной землеройной машиной непрерывного действия характеризуется высокой производительностью и качеством выполнения работы, которые обеспечиваются непрерывностью технологического процесса, высокой точностью позиционирования рабочих органов по отношению к землеройной машине и к разрабатываемому грунту, отсутствием вспомогательных технологических операций (холостых проездов, перекрытия проходов, разворотов, центрирования машины и т.п.), высокой точностью расположения валиков. The way to carry out excavation work to remove plant soil from the construction route, trench digging, storing soil in the form of a roller along the route, backfilling the soil and compacting it with one continuous digging machine is characterized by high productivity and quality of work, which are ensured by the continuity of the process, high the accuracy of the positioning of the working bodies in relation to the digging machine and to the developed soil, the absence of auxiliary x technological operations (idle driveways, floors passes turns, the centering machine and the like), high precision roller arrangement.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4884023 RU2053330C1 (en) | 1990-10-05 | 1990-10-05 | Excavating method applied for building covered pipeline, device for implementation the same, warm and throwing unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4884023 RU2053330C1 (en) | 1990-10-05 | 1990-10-05 | Excavating method applied for building covered pipeline, device for implementation the same, warm and throwing unit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2053330C1 true RU2053330C1 (en) | 1996-01-27 |
Family
ID=21546087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU4884023 RU2053330C1 (en) | 1990-10-05 | 1990-10-05 | Excavating method applied for building covered pipeline, device for implementation the same, warm and throwing unit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2053330C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2652048C1 (en) * | 2017-04-11 | 2018-04-24 | Василий Дмитриевич Черепанов | Trenches excavation device |
| RU2735497C1 (en) * | 2020-03-17 | 2020-11-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" ФГБОУВО "ЯГТУ" | Straight-flow rotary ripper |
-
1990
- 1990-10-05 RU SU4884023 patent/RU2053330C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР N 646012, кл. E 02F 5/08, 1979. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2652048C1 (en) * | 2017-04-11 | 2018-04-24 | Василий Дмитриевич Черепанов | Trenches excavation device |
| RU2735497C1 (en) * | 2020-03-17 | 2020-11-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" ФГБОУВО "ЯГТУ" | Straight-flow rotary ripper |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100464529B1 (en) | Self-propelled soil improver | |
| CN110761347A (en) | Fluidized soil construction equipment | |
| CN212611832U (en) | A slip-form device for laying road water retaining strips | |
| WO2024017313A1 (en) | Water management area, method and dedicated device | |
| RU2053330C1 (en) | Excavating method applied for building covered pipeline, device for implementation the same, warm and throwing unit | |
| CN112392084B (en) | A river dredging robot | |
| CN116043624A (en) | Construction method and construction device for filling carbonaceous mudstone roadbed | |
| US2896342A (en) | Excavating machine | |
| CN116024870B (en) | A kind of coastal shoal artificial backfill road construction equipment and construction technology | |
| CN117779883B (en) | Roadbed construction is with excavating machinery of filling out | |
| RU2247192C2 (en) | Drainage building method | |
| CN117926674A (en) | A mechanized construction device for roadbed trenching in northern China | |
| US3182460A (en) | Apparatus for making permeable conduits in subterranean lines of drainage | |
| SU1782281A3 (en) | Machine for continuous breaking and transportation of bulk of broken crushed rock in underground construction | |
| JP3181025B2 (en) | Debris separator with gate for dredging | |
| US3290804A (en) | Consolidating apparatus | |
| CN211571826U (en) | Fluidized soil construction equipment | |
| CN112160362B (en) | Leveling device for foundation filler | |
| CN116427224B (en) | High-fill roadbed construction process and construction device thereof | |
| CN112941999A (en) | Highway subgrade and pavement pretreatment device and treatment method | |
| CN120380901B (en) | A integrative driven trailer of scarification landfill for saline and alkaline broken board improvement | |
| CN115012362A (en) | Construction process of flood drainage channel for deep silt layer in intertidal zone | |
| CN112779942A (en) | Integrated forming machine for expressway and canal | |
| US3308564A (en) | Combination excavating trimming machine | |
| CN219773061U (en) | Compacting and leveling device for sandy silt soil |