Спосіб обробки сухого, водосприйнятливого ґрунту

1. Спосіб обробки ґрунту і, зокрема сухого, водосприйнятливого ґрунту, який включає у себе: - проривання в ґрунті на задану глибину одночасно декількох траншей, і - розподіляння в зазначених траншеях просочувальної рідини, котра в разі потреби може містити матеріал у формі суспензії, який відрізняється тим, що - траншеї формують так, що кожна із них має вертикальний проріз, котрий має першу ширину (L1) і на вищезазначеній заданій глибині - горизонтальний проріз, котрий має другу ширину (L2), більшу вищезазначеної першої ширини, причому зазначені горизонтальні прорізи сусідніх траншей принаймні по боках прилягають один до одного; - просочувальну рідину розподіляють в сукупності горизонтальних прорізів траншей по всій їхній ширині шляхом введення в них безперервного потоку просочувальної рідини, і - здійснюють обрушення ґрунту, який покриває потік просочувальної рідини, введеної в горизонтальні прорізи з рівномірним закладанням його в оброблюваний ґрунт. 2. Спосіб згідно з п. 1, який відрізняється тим, що задана глибина становить від 20 до 75 см і краще від 35 до 60 см. 3. Спосіб згідно з одним із пп. 1 або 2, який відрізняється тим, що просочувальною рідиною є вапняне молоко, вода або водна суспензія на основі вапна. 2 (19) 1 3 88948 4 розподільник (6), який має вихідний отвір (6а) вищезазначеної другої ширини (L2), більшої за вищезазначену першу ширину (L1), і який сполучається з розподільним каналом (7) в несучій частині (3); - причому вищезазначені горизонтальні лемішні частини сусідніх різаків є здатними утворювати в ґрунті горизонтальні прорізи, які принаймні по боках прилягають один до одного, а вищезазначені вихідні отвори служать для введення в зазначені горизонтальні прорізи безперервного потоку просочувальної рідини. 8. Пристрій згідно з п. 7, який відрізняється тим, що несуча частина (3) містить підсилювальний елемент (13), що з'єднує цю несучу частину (3) з лемішною частиною (4). 9. Пристрій згідно з одним із пп. 7 або 8, який відрізняється тим, що шасі (2) має ширину шасі і в якому вихідні отвори (6а) вищезазначених розподільних різаків (1), з'єднаних з цим шасі (2), у вигляді ззаду прилягають безпосередньо один до одного. 10. Пристрій згідно з будь-яким із попередніх пп. 79, який відрізняється тим, що у вигляді в плані розподільні різаки (1), з'єднані з шасі (2), розташовані в шаховому порядку принаймні двома паралельними рядами. 11. Пристрій згідно з одним із пп. 7-10, який відрізняється тим, що розподільні різаки (1) мають довжину, котра дозволяє постачати просочувальну рідину на глибину від 20 до 75 см і краще - на глибину від 35 до 60 см. 12. Пристрій згідно з одним із пп. 7-11, який відрізняється тим, що має 5 розподільних різаків (1). 13. Пристрій згідно з будь-яким із попередніх пп. 712, який відрізняється тим, що кожний із вищезазначених розподільних каналів обладнаний засобом регулювання витрати. 14. Пристрій згідно з п. 13, який відрізняється тим, що вищезазначеним елементом регулювання витрати є діафрагма, здатна регулювати площу поперечного перерізу для перепускання рідини в розподільному каналі. Винахід стосується процесу обробки ґрунту і, зокрема, сухого, водосприйнятливого ґрунту. Винахід стосується також пристрою для здійснення даного процесу. У загальному випадку ґрунти мають дефіцит води відносно її оптимального вмісту, і для можливості їх використання в суспільних земляних роботах, пов'язаних зі створенням земляних насипів, шляхових настилів на земляних насипах, вирівнюванням земляних насипів, створенням шарів надання форми і шосейних шарів, повинні піддаватися попередній обробці з метою їх поліпшення та стабілізації. У багатьох природних ґрунтах вміст глин є дуже непостійним. Різноманітні види глин утворюють сімейство мінералів, які при наявності в них води стають нестабільними, а ґрунт, що їх містить, переходить при цьому із твердого стану в пластичний. Таким чином, глини є фактором, що погіршує стабільність будівельних конструкцій. Під терміном „обробка ґрунту" тут мається на увазі процес, який полягає в модифікації ґрунту з метою надання йому здатності виконувати функції, до котрих він призначений, і зокрема з метою його поліпшення і стабілізації. Отже, обробка ґрунту не передбачає введення в нього непромокального шару, оскільки така операція не змінює властивостей самого ґрунту. Під використовуваним тут терміном „поліпшення" ґрунтів мається на увазі надання ґрунтам властивості бути несприйнятливими до води шляхом флокуляції глин і, таким чином, створення умов для можливості пересування по цих ґрунтах протягом нетривалого часу різноманітних і в тому числі будівельних машин та механізмів. Значенням цього терміну передбачається також модифікація ґрунту з метою надання йому довготривалої властивості не сприймати воду. „Водонесприйнятливість" ґрунту означає, що даний ґрунт не переходить більше у пластичний стан при потраплянні в нього води ні по природних капілярах, ні від дощу чи паводку; це дозволяє уникнути переходу ґрунту в пластичний (пастоподібний) стан і знизити несучу здатность ґрунту до такого рівня, при якому руйнується утримувана на ньому споруда. Поліпшення ґрунту стосується особливо насипів і підготування ґрунтів з метою їх стабілізації. Під „стабілізацією" ґрунтів тут мається на увазі підвищення механічних властивостей останніх для їх повторного використання у верхніх шарах споруди -верхнього полотна земляного насипу, вирівнювального шару земляного насипу, шарів надання форми і шосейних шарів. Стабілізувати можна матеріали на стадії їх поліпшення шляхом додавання в них гідравлічних або пуцоланових в'яжучих, або ж шляхом збільшення дози вапна, яка викликає пуцоланову реакцію з компонентами ґрунту або реакції синтезу у вапняних ґрунтах. Використовуваний тут термін „вапно" означає сукупність компонентів, якими є: негашене вапно, головним компонентом якого є оксид кальцію; гашене або гідратоване вапно, головним компонентом якого є гідроксид кальцію; або водна суспензія, приготована на основі негашеного вапна або гідратованого вапна, наприклад, вапняного молока. У відомих процесах стабілізації та поліпшення сухих ґрунтів використовується, як правило, негашене вапно, а для стабілізації сухих дрібнозернистих ґрунтів, котрими є, наприклад, суглинки, використовується вапняне молоко. Відомий процес обробки сухого ґрунту вапном складається із таких стадій: 1) підготовки густого ґрунту шляхом його фракціонування та розпорошування; 2) попереднього зволожування ґрунту, як правило, шляхом зрошування з метою: a) компенсації водного дефіциту ґрунту для надання йому оптимальної густини; або 5 b) постачання води, необхідної для гашення вапна і/або для проведення пуцоланових реакцій; 3) перемішування ґрунту для гомогенізації розподілу введеної в нього води; на практиці цю операцію у багатьох випадках здійснюють перед обробкою ґрунту вапном; 4) розливання вапна на попередньо зволожений ґрунт; 5) перемішування ґрунту з вапном; 6) розливання води для доведення її вмісту до оптимального для даного типу оброблюваного ґрунту; 7) остаточного перемішування. У випадку дрібнозернистих водосприйнятливих ґрунтів, якими є, наприклад, суглинки, обробку здійснюють вапняним молоком. Цей тип обробки поширений, наприклад, у Сполучених Штатах і складається з таких стадій: 1) підготовки густого ґрунту шляхом його розпорошування; 2) попереднього зволожування ґрунту, наприклад, для компенсації частини його водного дефіциту; 3) перемішування ґрунту для гомогенізації розподілу введеної в нього води; 4) розливання вапняного молока на попередньо зволожений ґрунт; 5) перемішування ґрунту, обробленого вапняним молоком; 6) в разі потреби - розливання води для доведення її вмісту до оптимального для даного типу оброблюваного ґрунту; 7) остаточного перемішування ґрунту. Але ці два типи процесу обробки із застосуванням, відповідно, вапна і вапняного молока мають чимало недоліків, головними серед яких є велика кількість проходів по оброблюваному ґрунту різноманітних машин, що збільшує вартість і тривалість процесу та його енергоспоживання. На будівельних ділянках, де ґрунти обробляються негашеним вапном, на якість отримуваної суміші, крім того, негативно впливає передозування води на стадії попереднього зволожування. Таке передозування приводить ґрунт у пластичний стан, що утруднює рух по ньому землерийних механізмів і під час його перемішування призводить до утворення вапняних грудок, що залишаються нерозподіленими в цьому ґрунті. Крім того, при розподілянні вапна шляхом розприскування утворюється шкідливий пил, через котрий при сильному вітрі доводиться припиняти будівельні роботи. Постачання води шляхом її розливання на ґрунт викликає також утворення поверхневих стоків на схилах ґрунту та у відбитках коліс розливальних машин, що призводить до нерівномірного розподілу вмісту води в ґрунті. Розливання вапняного молока призводить також до передозування води на стадії попереднього зволожування ґрунту в місцях, де виникає акумулювання вологи - в коліях від коліс машин, внизу схилів і т.п. Це явище знижує несучу здатність ґрунту і перешкоджає подальшому руху по ньому будівельних машин. Крім того, при розливанні вапняного молока утворення стоків на схилах ґрунту або в коліях від коліс машин призводить також до 88948 6 нерівномірного розподілу вмісту вапна в оброблюваному ґрунті. Традиційно розливанням просочувальної рідини керують за допомогою віх, якими позначають поверхню, по котрій потрібно розливати вміст цистерни розливальної машини. Складність регулювання витрати просочувальної рідини у відповідності до швидкості руху розливальної машини часто спричиняється до того, що цистерна спорожнюється, не досягаючи віхи (передозування), або досягає віхи у ще неспорожненому стані (недостатнє дозування). У результаті такого розливання просочувальної рідини по оброблюваній поверхні вапно і вода розподіляються на ґрунті нерівномірно. У галузі сільського господарства використовуються водозаливні машини, обладнані розподільними різаками або лезами плугів, що також є розподільними, котрі дозволяють закладати зашламовані, наприклад, гнойові рідини в борозни, утворені в рільничому ґрунті. Ця техніка сама по собі є обмеженням для її використання в багатьох галузях. Так, наприклад, вона не може застосовуватися на скелистих ґрунтах при наявності в них крупних блоків густої породи (від 150 до 200мм), які перешкоджають проникненню вищезгаданих різаків у ґрунт. Призначений для таких випадків у розливальній машині спеціальний механізм виводить різаки із ґрунту, внаслідок чого випущена рідина опиняється на поверхні ґрунту разом з усіма проблемами, пов'язаними з поверхневими стоками. Крім того, проникнення таких різаків у ґрунт обмежується глибиною приблизно 15см, а постачання рідини - кількістю від 25 до 30дм.3/м2. І нарешті, відомі процеси не забезпечують рівномірного розподілу просочувальної рідини в поперечному напрямку по всій ширині проходження розливальної машини. Просочувальна рідина при цьому концентрується, головним чином, у безпосередній близькості до розподільних різаків або лез. Ця неоднорідність не усувається на подальших стадіях обробки ґрунту і навіть на стадіях перемішування. Дійсно, перемішувальні машини перегортають ґрунт у напрямку просування матеріалу вперед, а не в поперечному напрямку. Обладнання цього типу описане, наприклад, у британській патентній заявці GB-A-2180431. Процес обробки ґрунтів згідно з цією заявкою включає у себе: - проривання у ґрунті на задану глибину одночасно кількох паралельних траншей; і - розподіл у ці траншеї просочувальної рідини, яка в разі потреби може мати форму суспензії відповідного матеріалу. Ця техніка має такі самі недоліки, що були зазначені вище. Метою даного винаходу є подолання недоліків існуючого стану техніки шляхом створення процесу і пристрою для обробки ґрунту і, зокрема, сухого, водосприйнятливого ґрунту, які б дозволяли здійснювати й однорідне закладання просочувальної рідини у ґрунт, зокрема, з метою його поліпшення та стабілізації. Для вирішення цього завдання даним винаходом запропонований процес обробки ґрунту і, зок 7 рема, сухого, водосприйнятливого ґрунту описаного вище типу, в якому: - кожна із вищезгаданих траншей містить вертикальний проріз, котрий має першу ширину (L1), і на певній глибині - горизонтальний проріз, котрий має другу ширину (L2), більшу за першу ширину, причому горизонтальні прорізи сусідніх траншей прилягають один до одного принаймні по боках; - вищезазначений розподіл просочувальної рідини відбувається в сукупності горизонтальних прорізів траншей по всій їхній ширині шляхом введення в них безперервного потоку просочувальної рідини; і - даний процес, крім того, включає у себе обрушення ґрунту, який покриває зазначений потік просочувальної рідини введений у горизонтальні прорізи, з однорідним закладанням його в оброблюваний ґрунт. Під виразами „проривання траншеї" і „проривання траншей" тут мається на увазі утворення однієї або декількох тимчасових траншей, що передбачає розпушування навколишньої землі і в результаті чого дана тимчасова траншея швидко обрушується, як тільки в неї вводиться просочувальна рідина, причому це обрушення дозволяє здійснювати однорідне закладання рідини і відбувається практично одночасно з прориванням. Використовуваний тут вираз „горизонтальний проріз, який має другу ширини L2" означає тунель, який має ширину L2. Згідно з винаходом у цей горизонтальний проріз, тобто у вищезазначений тунель, вводиться безперервний потік просочувальної рідини. Далі процес передбачає обрушення ґрунту, який покриває потік просочувальної рідини, введеної в тунель, котрий таким чином обрушується майже негайно своєю верхньою частиною, причому просочувальна рідина опиняється рівномірно закладеною в оброблюваний ґрунт. Таким чином, процес згідно з винаходом дозволяє здійснювати однорідний поперечний розподіл просочувальної рідини, оскільки зазначені траншеї, в котрі введена дана просочувальна рідина, прориті в такий спосіб, що горизонтальні прорізи прилягають по боках один до одного і в разі потреби навіть перекриваються один з одним, забезпечуючи в результаті відсутність мертвого простору, що не обробляється або обробляється іншим шляхом, між двома сусідніми траншеями. Процес згідно з винаходом здійснюється за допомогою закладального пристрою, який дозволяє вводити просочувальну рідину на задану глибину з рівномірним розподілом по ширині, що полегшує забезпечення потрібного дозування просочувальної рідини і дозволяє обмежувати число проходів даного пристрою і, таким чином, значно знижувати вартість процесу обробки ґрунту. Здійснюване таким чином закладання просочувальної рідини, якою може бути вода, вапняне молоко або будь-яка інша водна суспензія на основі вапна, виключає ризик передозування води або використовуваного в цих цілях суспензійного матеріалу. Дійсно, процес закладання просочувальної рідини згідно з винаходом, в котрому в одну стадію об'єднуються окремо здійснювані до тих пір 88948 8 стадії попереднього зволожування, перемішування і розливання вапняного молока, уникає проблеми виникнення поверхневих стоків води на похилих профілях ґрунту та у відбитках шин будівельних механізмів, вирівнюючи таким чином вміст води в ґрунті. Наперед задана глибина закладання згідно з винаходом лежить у практично прийнятному інтервалі від 20 до 75см і в кращому варіанті становить від 35 до 60см. У царині поліпшення і стабілізації сухих ґрунтів послідовні шари земляного насипу можуть досягати висоти, наприклад, 50см, а глибина закладання в разі потреби може перевищувати 50см. У цьому випадку також процес згідно з винаходом передбачає закладання просочувальної рідини на глибину від 20 до 75см, а в кращому варіанті - від 35 до 60см. У кращому варіанті здійснення винаходу просочувальна рідина має твердофазну складову, кількість якої досягає 1000г/дм.3, а в ще кращому приблизно 400г/дм.3 Просочувальною рідиною при цьому може бути, наприклад, вапняне молоко. На практиці доволі часто доводиться мати справу з дуже густими скельними ґрунтами, наприклад пелітами, які перш, ніж їх використовувати в земляних насипах, верхніх настилах земляних насипів, вирівнювальних шарах земляних насипів і навіть у шарі надання форми та в шосейному шарі, потребують суттєвого фракціонування. У природному стані ці матеріали мають форму дуже густих плит. Подавання в них води дозволяє частково розшарувати ці скельні ґрунти. При цьому після фракціонування утворюються блоки густої породи, розміри яких досягають 600мм. Такі великі розміри густої породи не дозволяють застосовувати для обробки ґрунту відомі засоби постачання в нього води. З іншого боку, більш тонке роздрібнення, що потребується для приведення ґрунту у відповідність з технічними вимогами, згідно з котрими розміри його у вирівнювальних шарах не повинні перевищувати 200мм, є небажаним з погляду абразивного характеру таких скельних порід, що спричиняє швидкий знос будівельної техніки. З погляду на це такі скельні породи в попередньому рівні техніки було потрібно видаляти із застосуванням коштовних операцій завантажування-розвантажування, транспортування і складування цих порід. Крім того, видалений скельний матеріал потрібно було замінювати більш дрібним матеріалом, що ускладнювало обробку ґрунту і ще більше підвищувало її вартість через численні операції перемішування матеріалу та енергетичні витрати на здрібнення скельних порід. Для вирішення цієї проблеми процес згідно з винаходом при його застосуванні до таких ґрунтів передбачає, крім зазначеного вище, такі стадії: - попереднього проривання в оброблюваному ґрунті на задану глибину одночасно декількох попередніх траншей, що містять попередній вертикальний проріз, який має першу ширину і на вищезгаданій попередній глибині - попередній горизонтальний проріз, який має другу ширину, більшу за першу, причому зазначені попередні траншеї проривають паралельно одна одній таким 9 чином, щоб попередні горизонтальні прорізи прилягали один до одного принаймні по боках; - розподіляння води в сукупності попередніх горизонтальних прорізів по всій їхній ширині шляхом постачання в них безперервного потоку води; і - обрушення ґрунту, що покриває вищезазначений потік води, поданий у попередні горизонтальні прорізи, з однорідним введенням води в оброблюваний ґрунт. Таким чином, процес обробки ґрунту згідно з даним винаходом дозволяє також обробляти водою вищезазначені скельні породи або пеліти безпосередньо, починаючи від порід розмірами, що можуть досягати 600мм. Запропонований процес дозволяє розшаровувати ці породи водою, не потребуючи їх видалення і заміни на інший відповідний матеріал. Такий ґрунт у подальшому може піддаватися обробці просочувальною рідиною за допомогою цього самого закладального пристрою. Даний винахід стосується також пристрою для здійснення процесу згідно з винаходом. Цей пристрій містить: - рухоме шасі; - принаймні два порожнисті розподільні різаки і - резервуар просочувальної рідини, призначений для постачання цієї просочувальної рідини в розподільний канал, передбачений у кожному із вищезазначених розподільних різаків; даний пристрій відрізняється тим, що зазначені розподільні різаки містять кожний: - несучу вертикальну частину, що з'єднує даний розподільний різак із шасі, має вищезгадану першу ширину і містить зазначений розподільний канал; - лемішну горизонтальну частину, яка має переднє вістря проникнення у ґрунт і задній розподільник, в котрому передбачений вихідний отвір, що має вищезгадану другу ширину, більшу за вищезгадану першу ширину, і котрий сполучається з вищезгаданим розподільним каналом несучої частини; де лемішні горизонтальні частини сусідніх різаків є здатними утворювати у ґрунті горизонтальні прорізи, які прилягають один до одного принаймні по боках, а зазначені вихідні отвори служать для введення в горизонтальні прорізи безперервного потоку просочувальної рідини. Пристрій згідно з винаходом, обладнаний порожнистими розподільними різаками, здійснює глибинне закладання в ґрунт просочувальної рідини. Конструкція вищезгаданих різаків розрахована на те, щоб дозволяти лемішній частині залишатися на потрібній глибині навіть при наявності скельних порід розмірами більше 600мм і, зокрема, при наявності пелітів і розподіляти на цій глибині без виходу на поверхню достатні кількості просочувальної рідини, котрою може бути, наприклад, вапняне молоко з вмістом твердої фази 400г/дм 3 і навіть 1000г/дм 3, коли ця суспензія містить розріджувач. Запропонований пристрій розрахований на забезпечення витрати просочувальної рідини від 20 до 30дм3/м2. Проте величина витрати може бути легко доведена до 90дм3/м2 і навіть до 300дм3/м2. Цей результат отримується без ризику 88948 10 закупорювання розподільного каналу постачання просочувальної рідини твердими частками суспензії і/або частками ґрунту. Крім того, унікальна концепція конструкції лемішної частини різака дозволяє, по-перше, піднімати крупні шматки скельної породи на поверхню фракціонованого ґрунту завдяки передньому вістрю проникнення різака в ґрунт на зразок лемешу плуга, що дозволяє в подальшому розшаровувати ці шматки породи, і по-друге, вона дозволяє здійснювати еквівалентне розподіляння просочувальної рідини в кожному із різаків від вищезгаданого резервуара завдяки задньому розподільнику, який має вихідний отвір вищезгаданої другої ширини, більшої за вищезгадану першу ширину, і який сполучається з вищезгаданим розподільним каналом несучої частини різака. Це потребує особливо доброї рівноваги величин тиску поміж розподільними каналами різних різаків, починаючи від резервуара просочувальної рідини. Використовуваний тут термін „рухоме" шасі означає, що дане шасі може пересуватися за допомогою штовхального або тягового приводу, або ж навіть може бути шасі автомобіля. Пристрій згідно з винаходом містить елемент підсилення, що з'єднує зазначену несучу частину з лемішною частиною різака і, таким чином, надає останньому стійкості при зустрічі з великими шматками скельних порід розмірами більше 600мм і, зокрема, з пелітами, описаними вище. В особливо кращому варіанті здійснення винаходу шасі має певну ширину, а вихідні отвори вищезазначених розподільних різаків, з'єднаних з цим шасі, є у вигляді ззаду такими, що безпосередньо прилягають один до одного, причому ці вихідні отвори в кращому варіанті займають ширину, котра принаймні є рівновеликою з вищезазначеною шириною шасі. Різаки пристрою згідно з винаходом розташовані таким чином, що ширина, яка покривається кожним різаком, доповнює ширину інших різаків, котрі всі разом покривають ширину шасі, не залишаючи в ній так званих „мертвих зон". Це дозволяє уникнути варіацій у попередньому напрямку закладеної в ґрунт просочувальної рідини, які мають місце при обробці за допомогою класичної техніки, котра традиційно не коректується проходженнями в поперечному напрямку. У конструкції пристрою згідно з даним винаходом передбачено, щоб у вигляді в плані розподільні різаки розташовувалися в шаховому порядку принаймні в двох взаємно паралельних рядах. Це дозволяє забезпечувати рівномірний розподіл просочувальної рідини. Цілком зрозуміло, що вихідні отвори різаків не можуть абсолютно точно прилягати один до одного, оскільки їхні стінки мають певну товщину. Проте, розміщення різаків у шаховому порядку дозволяє проривати прорізи, котрі своїми бічними лініями абсолютно точно прилягають одна до одної. У разі наявності в ґрунті пелітів і зустрічі з ними розподільних різаків ця скельна порода відводиться одним із різаків убік і не зустрічається з іншими різаками, оскільки ті розташовані відносно нього в шаховому порядку. Крім того, різаки, розміщені двома рядами, зали 11 шаються добре зануреними в ґрунт під час просування вперед рухомого шасі. Таке розміщення зменшує імовірність підйому шасі під час просування пристрою згідно з винаходом в оброблюваному ґрунті. Із таких самих міркувань щодо встановлення рівноваги опору при просуванні в ґрунті число різаків у кращому варіанті дорівнює п'яти. В особливо кращому варіанті здійснення винаходу різаки мають довжину, яка дозволяє закладати просочувальну рідину в ґрунт на глибину від 20 до 75см, а в ще кращому - від 35 до 60см. Закладання просочувальної рідини на задану глибину у прориті прорізи згідно з винаходом відбувається без будь-яких проблем також у випадку зустрічі зі скельними породами розмірами менше, ніж приблизно 600мм. Ці блоки твердої породи проходять між вертикальними різаками і, оскільки різаки при цьому не піднімаються, створювані ними горизонтальні прорізи залишаються прилеглими однин до одного, зберігаючи таким чином рівномірність закладання просочувальної рідини. Траєкторія закладання просочувальної рідини згідно з винаходом не відхиляється блоками твердої породи. Створюваний при цьому проріз залишається на заданій глибині, а введена просочувальна рідина не виходить на поверхню і залишається в цьому прорізі в достатній кількості. У кращому варіанті здійснення винаходу кожний розподільний канал має елемент регулювання витрати просочувальної рідини. Таким регулювальним елементом може служити діафрагма, здатна змінювати площу поперечного перерізу проходження рідини в цьому каналі. Таким чином досягається рівномірний розподіл витрати рідини в усіх каналах її постачання. Інші варіанти здійснення процесу і пристрою згідно з даним винаходом вказані в доданій тут Формулі винаходу. Інші відмінності, деталі та переваги даного винаходу розглянуті у поданому нижче його докладному описі, котрий не має обмежувального спрямування і містить пояснення з посиланнями на додані тут фігури креслення. На цих фігурах креслення ідентичні або аналогічні елементи позначені однаковими позиціями. На Фіг.1 показаний вигляд ззаду пристрою згідно з винаходом в одному з кращих варіантів його виконання, де шасі містить п'ять порожнистих розподільних різаків, занурених у ґрунт. На Фіг.2 показаний вигляд у плані пристрою згідно з винаходом, зображеного на Фіг.1. На Фіг.3 показаний вигляд збоку пристрою згідно з винаходом, зображеного на Фіг.1. Як можна бачити на Фіг.1, різаки 1 прикріплені до шасі 2. Кожний різак містить вертикальну несучу частину 3 і лемішну горизонтальну частину 4. Лемішна частина 4 має переднє вістря 5 (Фіг.3) проникнення в ґрунт і задній розподільник 6, який має вихідний отвір 6а. Як зазначалося вище, несуча частина 3 кожного різака 1 містить розподільний канал 7 і має ширину L1, меншу ширини L2 вихідних отворів лемішної частини різака. Ширина L2 є такою, що у вигляді ззаду (Фіг.1) вихідні отвори 6а для просочувальної рідини розподільників 6 прилягають безпосередньо один до одного. Таким 88948 12 чином, по ширині шасі вихідні отвори розподільників 6 прилягають один до одного, забезпечуючи постачання безперервного потоку просочувальної рідини. Несуча частина 3 кожного різака 1 має розподільний канал 7, котрий сполучається з резервуаром (не показаний) вищезазначеної просочувальної рідини через розподільник 8 живлення, який забезпечує ідентичне дозування просочувальної рідини в кожний різак 1. У даному кращому варіанті здійснення винаходу розподільник 8 живлення має 5 виходів 9, котрі через гнучкі труби 10 сполучаються з розподільними каналами 7 несучих частин 3 порожнистих розподільних різаків 1. Просочувальна рідина із резервуара надходить у розподільник 8 живлення, котрий розподіляє її поміж розподільними каналами 7 різаків 1. Далі рідина проходить у горизонтальну лемішну частину 4 кожного із різаків 1, а точніше - в розподільник 6, і далі потрапляє на рівень його вихідного отвору 6а. Після проходження через вихідний отвір 6а у горизонтальний порожнистий проріз, зроблений лемішною частиною 4 різака 1, ґрунт обрушується завдяки розпушуванню навколишньої породи і покриває введений у проріз потік просочувальної рідини. Послідовність стадій проривання траншеї, введення рідини в горизонтальні прорізи, що прилягають один до одного, і обрушення ґрунту здійснюється в зазначеному порядку в міру просування вперед даного пристрою. Проте, враховуючи швидкість просування, можна сказати, що ці три стадії здійснюються майже одночасно. Коли витрата просочувальної рідини, наприклад вапняного молока, є менше 100дм.3/м2, зрівноважування витрати цієї рідини через кожний із розподільників 1 може здійснюватися шляхом зменшення поперечного перерізу в розподільному каналі за допомогою діафрагми 11, встановленої, наприклад, на вході в розподільний канал 7. При цьому можуть використовуватися замінні діафрагми або ж діафрагми зі змінними поперечним перерізом і дистанційним керуванням. Висота вищезгаданої несучої частини може досягати 75см і в кращому варіанті складати 60см, а висота шасі відносно ґрунту буде при цьому достатньою для проходження блоків твердої породи розмірами до 600мм (60см). При цьому блоки твердої породи розмірами 600мм можуть також проходити між різаками. Як показано на Фіг.2, шасі 2 в даному варіанті здійснення винаходу містить п'ять порожнистих розподільних різаків 1, розташованих двома рядами в шаховому порядку. У цьому варіанті опорами для шасі служать колеса 12. Передній ряд складається з двох, а задній ряд - із трьох різаків 1. При такому розташуванні різаків забезпечується найкраще розподілення тягового зусилля на шасі і постійне утримування різаків 1 у ґрунті. В разі потреби цей пристрій можна додатково навантажити бічними противагами, закріпленими безпосередньо на шасі і призначеними для утримування його у притисненому стані, а разом з ним також для утримування різаків заглибленими в ґрунт. 13 На Фіг.3 показаний детальний вигляд збоку конструкції порожнистих розподільних різаків 1 згідно з винаходом. Несуча частина 3 різака має опорну пластину 14 і підсилювальну деталь 13, приєднану до цієї пластини за допомогою відповідних елементів 15 кріплення, котрими можуть бути, наприклад, болти, гвинти, гайки і т.п. Ці елементи кріплення розташовуються на опорній пластині 14. Підсилювальна деталь 13, механічна жорсткість шасі 2 та елементи кріплення різаків на шасі є тими факторами, які дозволяють постійно утримувати різаки в ґрунті і збільшувати механічну міцність пристрою згідно з винаходом для того, щоб надати йому достатню стійкість проти зусиль, що виникають при його зіткненні зі скельними породами і пелітами. Як зазначалося вище, лемішна частина 4 має спереду наварне вістря 5, що забезпечує проникнення цієї деталі в ґрунт. Вістря 5 є змінним і в разі його зносу може замінюватися на нове. Нижче даний винахід розглянутий більш детально на прикладах його здійснення, які не несуть жодних обмежень і подані тут лише з метою ілюстрації. Порівняльний приклад 1 Ділянка будівництва автомагістралі, яка проходила через сухі, тверді, водосприйнятливі кременисті глини, потребувала закладання у ґрунт вапняного молока в кількості 400г/дм 3 для постачання 30г води і 20г негашеного вапна на кілограм ґрунту, тобто 12кг вапна на 1м2 і 22 дм3 води на 1м2. Закладання цих матеріалів проводилося у відповідності до класичного процесу обробки ґрунту, який включав у себе такі стадії: 1) фракціонування та розпорошування ґрунту трьома послідовними проходженнями ґрунтофракціонувальної машини на глибину 40см, що забезпечувала роздрібнення до фракцій розмірами 500600мм; 2) роздрібнювання фракціонованої маси на поверхні шляхом помелу до розмірів 150-200мм на глибину від 15 до 20см; 3) закладання вапняного молока із сільськогосподарської цистерни, обладнаної класичним пристроєм для закладання вапна з комбінованим диском і різаком типу гусячої лапи із розрахунку 25дм3/м2, тобто 17 г вапна і 25г води на 1кг ґрунту; 4) перемішування на глибину 40см з фракціонованою масою принаймні до 30мм за одне проходження. По завершенні цього процесу обробки були відібрані проби ґрунту для лабораторної оцінки якості обробки. Даний процес обробки за допомогою традиційного пристрою закладання просочувальної рідини потребував проведення двох додаткових стадій роздрібнювання фракціонованого ґрунту принаймні до 200мм з метою уникнення втрат вапняного молока внаслідок частих підйомів різаків даного пристрою. Крім того, лабораторні аналізи показали, що вміст води в ґрунті був дуже неоднорідним і іноді опускався навіть нижче критичного порогу, який становив 95% вмісту води при оптимальній густині, 88948 14 і навіть нижче межі відторгнення (що становила 90% вмісту води при оптимальній густині). Дійсно, потрібний вміст води лежав в інтервалі від 144 до 177г на кілограм ґрунту. Після проходження традиційного закладального пристрою вміст води варіював в інтервалі від 119 до 177г/кг ґрунту, що свідчило про певні локальні дефіцити води. На противагу цьому друге проходження закладального пристрою призводило до занадто високих рівнів вмісту води, що лежали в інтервалі від 193 до 219г/кг ґрунту. Таким чином, одне проходження традиційного закладального пристрою не дозволило досягти потрібного вмісту води. У деяких місцях оброблюваного ґрунту вміст води був занадто малим і не дозволяв будувати шляхове полотно. У результаті роботу необхідно було проводити повторно. Отже, потрібно було б мати можливість збільшити кількість закладання просочувальної рідини за одне проходження. Крім того, спостерігалося утворення поверхневих стоків у місцях прорізів для введення просочувальної рідини. Глибина проникнення була занадто малою; її потрібно було б збільшити для запобігання утворенню поверхневих стоків. І нарешті, отримані результати показали, що при одному проходженні дисперсія величин вмісту води є занадто великою і складає більше 30% від потрібної величини: близько 60г відхилення на 1кг маси ґрунту (від 119г/кг до 177г/кг) між крайніми значеннями. Розподіл просочувальної рідини в ґрунті не був достатньо рівномірним. Порівняльний приклад 2 Ділянка будівництва автомагістралі, що проходила через придатні до перетворення матеріали типу пелітів, дуже густих скельних порід, які негайно розшаровуються при наявності води, потребувала закладання 50дм3 води на 1м2 площі ґрунту перед обробкою вапном. Для вирівнювання земляного насипу був застосований класичний процес обробки ґрунту, який складався з таких стадій: 1) фракціонування та розпорошування ґрунту за допомогою ґрунтофракціонувальної машини на глибину 40см із забезпеченням роздрібнення до принаймні 600мм; 2) завантажування, вивезення і складування пелітів; 3) постачання матеріалу заміни; 4) зволожування поданого матеріалу заміни традиційним закладальним пристроєм; 5) постачання негашеного вапна; 6) перемішування ґрунту; 7) регулювання вмісту води; 8) перемішування ґрунту. Застосований у даному прикладі процес обробки за допомогою традиційного пристрою закладання просочувальної рідини потребував проведення стадій 2 і З видалення пелітів і постачання матеріалу для їх заміни. Отримані результати показали, що традиційна техніка додавання в ґрунт води не дозволяє здійснювати безпосередню обробку фракцій цих твердих порід, що досягають розмірів до 600мм, (піднімання різаків...). При цьому кількість проходжень 15 по ґрунту фракціонувальними машинами (бульдозерами або ґрунтозгущувачами, обладнаними фракціонувальними різаками), потрібна для зменшення розміру твердих порід принаймні до 200мм, була б занадто високою. Крім того, крупні скельні породи залишаються при цьому похованими в цих матеріалах, роблячи даний ґрунт непридатним до цільового використання, яке потребує гранулометричного складу ґрунту менше 200мм. У зв'язку з цим, пеліти видаляють і заміняють їх дрібним матеріалом, що затримує будівництво і значно збільшує його вартість. Отже, є необхідною техніка, яка б дозволила достатньо глибоко вводити в оброблюваний ґрунт воду для того, щоб вона розшаровувала наявні в його масі пеліти. Цей матеріал можна було б використовувати у будівництві при наявності блоків твердої породи розмірами до 600мм. Приклад 3 згідно з винаходом Була проведена обробка ґрунту для вирівнювання земляного насипу на ділянці будівництва автомагістралі, яка була подібною описаній у Порівняльному прикладі 2 і містила матеріали типу пелітів, котрі були дуже густими, але піддавалися розшаровуванню у присутності води. Перед обробкою вапном у ґрунт вводили воду. Для обробки ґрунту був застосований процес згідно з винаходом, який складався з таких стадій: 1) фракціонування та розпорошування ґрунту за допомогою ґрунтофракціонувальної машини на глибину 40см із забезпеченням роздрібнення до принаймні 600мм; 2) проходження ґрунтозгущувача, обладнаного фракціонувальними різаками; 3) проходження закладального пристрою згідно з винаходом, який брав участь у зниженні густини ґрунту і додавав 20дм.3 води на 1м2 оброблюваної площі; під час виконання тієї самої операції закладання крупні блоки густої породи піднімалися на поверхню; 4) проходження ґрунтозгущувача, обладнаного різаками для фракціонування або для під'йому крупних блоків твердої породи; 5) закладання вапняного молока за допомогою пристрою згідно з винаходом для додаткового введення в ґрунт 30дм.3 води на 1м2 площі і постачання вапна в кількості, що відповідала 1,5% відносно сухого матеріалу ґрунту; 6) перемішування ґрунту. По завершенні процесу обробки були відібрані проби ґрунту для лабораторної оцінки якості обробки. Перевагою процесу обробки ґрунту згідно з винаходом передусім було те, що він не потребував проведення стадій 2 і 3 Порівняльного прикладу 2, тобто операцій видалення пелітів і постачання матеріалу для їх заміни. Крім того, стадії 2-4 Порівняльного прикладу 2 в новому процесі були замінені безпосереднім зволожуванням крупних шматків породи за допомогою пристрою згідно з винаходом з однією операцією згущення перед цим зволожуванням і однією операцією згущення після нього. Таким чином, процес за даним винаходом є більш простим, більш швидким і менш коштовним за рахунок його стадій 2-4. 88948 16 Крім того, у процесі згідно з винаходом постачання води можна легко обмежувати на стадії 3, не створюючи при цьому будь-якого ризику виникнення поверхневих стоків і вводячи кількість води, цілком достатню для розшаровування твердих скельних порід. Дійсно, поповнення вмісту води в даному процесі відбувається при повторному використанні закладального пристрою згідно з винаходом для додавання вапняного молока, а не негашеного вапна, як у Порівняльному прикладі 2. При цьому закладальний пристрій згідно з винаходом дозволяє вводити на достатню глибину (3555см) вапняне молоко без ризику виникнення поверхневих стоків, які спостерігалися у Порівняльному прикладі 1 при застосуванні традиційної техніки обробки ґрунту. Новий процес позбавлений необхідності коректувати вміст води після стадії 6, як це потребувалося у традиційному технічному рішенні на стадіях 7 і 8 Порівняльного прикладу 2. Таким чином, процес обробки ґрунту згідно з даним винаходом дозволяє проводити оцінку наявності пелітів безпосередньо на місці проведення робіт, де вони спочатку мають форму твердих скельних порід і в традиційних процесах повторно не використовуються. Крім того, на противагу відомому процесу обробки, що використовувався в Порівняльному прикладі 1, процес згідно з винаходом дозволяє точно витримувати заданий вміст води по всій ширині закладального пристрою без утворення мертвих зон (тобто зон, де не відбувається обробки). Завдяки цьому у процесі згідно з винаходом відсутньою є також значна нерівномірність у величинах вмісту води, як мало місце при застосуванні традиційної техніки у Порівняльному прикладі 1. Дійсно, вміст води в ґрунті при здійсненні процесу згідно з даним винаходом коливався в межах не більше ±2г/кг ґрунту при заданій кількості 175г/кг. Таким чином, закладальний пристрій згідно з винаходом виконує декілька функцій, а саме: - сприяє фракціонуванню ґрунту; - постачає воду в скельний ґрунт з постійним її розподілом у ґрунті на всій оброблюваній площі; - закладає в ґрунт таку кількість вапна, яка є необхідною для його обробки. При постачанні води в кількості, обмеженій рівнем 50дм3/м2, процес згідно з винаходом економить одне проходження закладального пристрою (у порівнянні з Прикладом 1). Крім того, процес згідно з винаходом дозволяє уникнути розподіляння вапна шляхом розприскування (порівняно з Прикладом 2); при цьому він позбавляється завершальної корекції вмісту води й однієї стадії перемішування. Пристрій згідно з винаходом підвищує ефективність перемішування, беручи участь у зменшенні розмірів блоків твердої породи в ґрунті, уникає передчасного зносу механізмів та руйнування роторів, дозволяючи проводити видобування з ґрунту крупних блоків твердої породи. Цілком зрозуміло, що даний винахід не обмежується лише описаними тут варіантами його практичного здійснення і не виключає різноманітних його модифікацій, що лежать у рамках, окреслених доданою тут Формулою винаходу. 17 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 88948 Підписне 18 Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601