Движение водовоздушных струй
В начале 70-х гг. в Московском институте «Гипроречтранс» были проведены лабораторные и натурные исследования по испытанию пневмогидравлических струйных устройств для разработки подводных траншей и погружению в них трубопроводов. Испытанные устройства (рис. 3.2) включали гидромониторный ствол, из которого струя вытекала через коническую насадку, и концентрично с ним расположенный кожух, в который сбоку подавался сжатый воздух.
Кожух заканчивался конической насадкой, из которого вытекала водовоздушная струя. При этом водяная насадка была сдвинута по оси внутрь кожуха. В результате водяная струя, выходящая из водяной насадки внутрь кожуха, подвергалась интенсивному распаду, и таким образом образовывалась водовоздушная струя. Следует отметить, что дальность размывающего действия струи в значительной степени определяется ее диаметром на выходе из насадки.
Поэтому водовоздушная струя, имеющая диаметр, существенно превышающий диаметр водяной насадки, приобретала довольно большую размывающую способность по сравнению с водяной насадкой (когда работала только водяная струя), что было установлено проведенными исследов ниями. Объем грунта, приведенный водовоздушными струями во взвешепи состояние, возрастал с увеличением времени воздействия струи на грунт. С увеличением давления в воздушной магистрали возрастали площади размывающего воздействия струи. С увеличением высоты забоя удельные затраты мощности на взвешивания грунта уменьшались.
Наилучшие результаты были получены с устройством, в котором водовоздушная струя была частично экранирована от окружающей жидкой среды. Вместе с тем был выявлен крупный недостаток устройства: при повышенных глубинах погружения вода из окружающей среды проникала в кожух через выходную насадку, что сужало сечение водовоздушной струи.
Рис. 3.2. Пневмогидравлическое устройство института «Гипроречтранс» 1 - напорная труба; 2- водяная насадка; 3- кожух; 4 - воздуховод; 5- фланец; 6-водовоздушная насадка; 7-направляющие; 8-сальник
