Грунтопрокалывающая установка

 

Изобретение предназначено для бестраншейной прокладки скважин методом прокола с одновременным возведением монолитной крепи. Цель - повышение качества монолитной крепи за счет предотвращения попадания свежего раствора на уже образованную крепь. Установка состоит из распределителя 7 раствора и конусного рабочего органа 1, связанного со штоком 5 гидроцилиндра 4. Он установлен неподвижно в корпусе 2 на опоре 3. Установка имеет также раздвижную опалубку 15, состоящую из двух полуцилиндров (ПЦ) 16 и 17, на внутренней поверхности которых размещены конические упоры 19 и горизонтальные полки. На торцах ПЦ 16 и 17 установлены кронштейны 40, к которым прикреплен узел уплотнения в виде газонаполненной эластичной тороидальной манжеты (М) 41 со щетками 44, сообщенной с эластичными ресиверами (Р). Последние размещены между собой соседними полками разных ПЦ 16 и 17. При выполнении рабочего хода установкой М 41 под действием опалубки 15 и стенок скважины сжимается. Давление воздуха в ней повьипается. Полки при этом раздвигаются и Р расширяются , а давление в них падает. Воздух из М 41 стравливается в Р по шлангам 43 до уравновещивания давления в М 41 и в Р. В результате при фиксации ПЦ 16 и 17 исключается проникновение закрепляющего раствора в уже проложенную монолитную крепь. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. & 38 Щ 29 1д Ю 2.5 г ТВ 211 i 79- 41-. 0яг%ж ггяз1яег...ж9.я ас&жж; 1гкз 5 я) J NSMNSx N KS. SSsy Y - N в77 7f WJSn32 8 Ю 00 00 00 . Фиг1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11)

А1 (д) 4 Е 02 F 5/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A ВТОРСКОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВУ

) 19 Я 16 10 25 2Ф И 27 7

37 б

17 12 19 15 11

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3959791/22-03 (22) 02.10.85 (46) 23.03.87. Бюл. № 11 (72) Н. Ю. Снисар и О. Ю. Снисар (53) 621.643.2.624.13 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 146332, кл. Е 02 F 5/18, 1961.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1!70073, кл. Е 02 F 5/18, 1983. (54) ГРУНТОГ1РОКАЛЫВАЮЩАЯ

УСТАНОВКА (57) Изобретение предназначено для бестраншейной прокладки скважин методом прокола с одновременным возведением монолитной крепи. Цель — повышение качества монолитной крепи за счет предотвращения попадания свежего раствора на уже образованную крепь. Установка состоит из распределителя 7 раствора и конусного рабочего органа 1, связанного со штоком 5 гидроцилиндра 4. Он установлен неподвижно в корпусе 2 на опоре 3. Установка имеет также раздвижную опалубку 15, состоящую из двух полуцилиндров (ПЦ) 16 и 17, на внутренней поверхности которых размещены конические упоры 19 и горизонтальные полки. На торцах ПЦ 16 и 17 установлены кронштейны 40, к которым прикреплен узел уплотнения в виде газонаполненной эластичной тороидальной манжеты (М)

41 со щетками 44, сообщенной с эластичными ресиверами (Р). Последние размещены между собой соседними полками разных ПЦ 16 и 17. При выполнении рабочего хода установкой М 4! под действием опалубки 15 и стенок скважины сжимается.

Давление воздуха в ней повышается. Полки при этом раздвигаются и P расширяются, а давление в них падает. Воздух из

М 41 стравливается в Р по шлангам 43 до уравновешивания давления в М 41 и в

P. В результате при фиксации ПЦ 16 и 17 исключается проникновение закрепляющего раствора в уже проложенную монолитную крепь. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

129831

55

Изобретение относится к горной промышленности, в частности, к установкам для бестраншейной прокладки скважин методом прокола с одновременным возведением монолитной крепи.

Цель изобретения — повышение качества монолитной крепи за счет предотвращения попадания свежего раствора на уже образованную крепь.

На фиг. 1 показана грунтопрокалывающая установка, разрез; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение

Б — Б на фиг. 2.

Грунтопрокалывающая установка состоит из конусного рабочего органа 1, корпуса 2, в котором на опоре 3 неподвижно установлен гидроцилиндр 4 со штоком 5, конец которого соединен с конусным рабочим органом 1 при помощи штифта 6, распределителя раствора 7, системы трубопроводов 8 и 9, упорной штанги 10 с коническим хвостовиком 11, неподвижными упорами 12 и 13 и плавающей втулкой 14, раздвижной опалубки 15, состоящей из двух иолуцилиндров 16 и 17, соединенных между собой податливыми накладками 18, например резиновыми, а на внутренней поверхности полуцилиндров 16 и 17 установлены конические упоры 19, направляющие планки 20 с прорезями 21, предохранительные козырьки 22 и горизонтальные полки 23, неподвижно закрепленные по бокам. Корпус 2 установки выполнен телескопическим и включает наружную цилиндрическую обойму 24 с фланцем 25 и внутреннюю цилиндрическую обойму 26, причем в передней части наружной цилиндрической обоймы 24 выполнен козырек 27 в виде кольцевого конического ножа, задний торец которого связан посредством гофрированного кожуха 28 с раздвижной опалубкой 15. К неподвижному упору 12, закрепленному на упорной штанге !0, симметрично относительно штанги 10 закреплены два дополнительных гидроцилиидра 29, штоки 30 которых соединены с плавающей втулкой 14, а на другом неподвижном упоре 13 и плавающей втулке

14 установлены опоры 31, в которых на осях 32 крепятся рычаги ЗЗ, соединенные с ползунами 34 при помощи опор 35 и осей

36, причем для уменьшения трения между полуцилиндрами 16 и 17 раздвижной опалубки 15 и ползунами 34 последние установлены на роликах 37. Кроме того, на боковых поверхностях ползунов 34 закреплены пальцы 38, входящие в прорези 21 направляющих планок 20, благодаря чему раздвижная опалубка 15 связана с упорной штангой 10 в течение всей работы установки.

В задней части полуцилиндров 16 и 17 раздвижной опалубки 15 закреплены фланцы 39, к которым при помощи кронштейнов 40 прикреплена газонаполненная эластичная тороидальная манжета 41, внеш5

8

2 ний диаметр которой равен внутреннему диаметру прокладываемой крепи скважины.

Эластичная тороидальная манжета 41 выполнена полой и заполнена под давлением, например, воздухом. Между горизонтальными полками 23 полуцилиндров 16 и 17 раздвижной опалубки 15, по бокам внутри раздвижной опалубки, смонтированы ресиверы 42, представляющие собой эластичные баллоны, заполненные под давлением, например, воздухом. Ресиверы 42 связаны с эластичной тороидальной оболочкой при помощи шлангов 43. Гидроцилиндр 4 и дополнительные гидроцилиндры 29 приводятся в действие от насосной станции высокого давления при помощи системы трубопроводов 8, а закрепляющий раствор подается в скважину бетононасосом с помощью системм ы труб оп ро водо в 9.

Со стороны раздвижной опалубки 15 на эластичной тороидальной манжете 41, по ее периметру, закреплены очистные щетки 44.

Грунтопрокалывающая установка работает следующим образом.

Включение установки на выполнение рабочего хода сопровождается тем, что сначала включаются дополнительные гидроцилиндры 29, смонтированные на неподвижном упоре 12, и их штоки 30, выдвигаясь в сторону неподвижного упора 13, перемещают ио упорной штанге 10 плавающую втулку 14, которая, двигаясь в том же направлении, поворачивает рычаги 33 и при этом с помощью ползунов 34 на роликах 37 раздвигает полуцилиндры 16 и 17 раздвижной опалубки 15 в сторону стенок скважины, фиксируя таким образом раздвижную опалубку 15 в скважине. Затем в работу вступает гидроцилиндр 4 и его шток 5, выдвигаясь, упирается в конусный рабочий орган 1, после чего телескопический корпус 2 начинает раздвигаться и наружная цилиндрическая обойма 24 с фланцем 25 и упорной штангой 10 перемещаются в направлении, противоположном направлению проходки, до упора конического хвостовика

11 в конические упоры 19 раздвижной опалубки 15, при этом ползуны 34 перемещак>тся на роликах 37 в том же направлении, что и упорная штанга 10, а положение плавающей втулки 14 и рычагов 33 относительно упорной штанги остается неизменным.

После того, как конический хвостовик 11 упорной штанги 10 упрется в конические упоры 19 раздвижной опалубки 15, конусный рабочий орган 1 внедряется в грунтовой массив на длину хода поршня 5 гидроцилиндра 4, образовывая при этом скважину, а в зазор между стенкой скважины и внутренней цилиндрической обоймой 26 и гофрированным кожухом 28 по трубопроводу 9 через распределитель раствора 7 подается закрепляющий раствор, например

1298318 бетонный. При выполнении установкой рабочего хода эластичная тороидальная манжета 41 под действием раздвижной опалубки 15 и стенок скважины сжимается, при этом давление воздуха в ней повышается. В то же время в результате того, что горизонтальные пол ки 23 полуцилиндров

16 и 17 раздвигаются и ресиверы 42, выполненные в виде эластичных баллонов, расширяются, давление воздуха в них падает, при этом воздух из эластичной тороидальной манжеты 41 стравливается в ресиверы 42 по шлангам 43 до тех пор, пока давление в тороидальной манжете 41 и ресиверах 42 не уравновесится. Наличие эластичной тороидальной манжеты 41 в скважине при фиксации раздвижной опалубки 15 в заданном положении препятствует проникновению подвижных фракций закрепляющего раствора в уже проложенную монолитную крепь скважины.

Затем установка переключается на режим холостого хода.

Гидроцилиндр 4 переключается на обратный ход и его шток 5, соединенный с конусным рабочим органом 1, начинает перемещать наружную цилиндрическую обойму 24 с фланцем 25 телескопического корпуса 2 и упорную штангу 10 к конусному рабочему органу 1, при этом конический хвостовик 11 выходит из сопряжения с коническими упорами 19 раздвижной опалубки 15. Одновременно с этим дополнительные гидроцилиндры 29 также переключаются на обратный ход и передвигают плавающую втулку 14 по упорной штанге 10 в направлении проходки. Рычаги 33, поворачиваясь, воздействуют на ползуны 34 и заставляют их двигаться в том же направлении и вниз, в результате чего пальцы 38, входящие в прорези 21 направляющих планок 20, сдвигают полуцилиндры 16 и 17 раздвижной опалубки 15 и заставляют ее двигаться вместе с упорной штангой 10 и наружной цилиндрической обоймой 24 в исходное положение. В режиме холостого хода установки подача закрепляющего раствора в скважину прекращается. Однако при подтяжке полуцилиндров 16 и 17 раздвижной опалубки 15 к упорной штанге 10 в образовавшийся кольцевой зазор между раздвижной опалубкой и стенками скважины поступает подвижный закрепляющий раствор, движению которого в уже проложенную крепь скважины препятствует эластичная тороидальная манжета 41. При сдвигании полуцилиндров 16 и 17 раздвижной опалубки 15 к упорной штанге 1О горизонтальные полки 23, неподвижно закрепленные по бокам полуци.1индров. сжимают ресиверы 42 в виде эластичных баллонов и

5 воздух из них по ш.:."-:íãÿì 3 поступает в

1 .1 эластичную тороидальную манжету 41, которая при этом раздувается и перекрывает образовавшийся радиальный зазор.

При передвижении раздвижной опалубки 15 по скважине в новое положение эластичная тороидальная манжета 41 посредством очистных щеток 44 счищает закрепляющий раствор со стенок монолитной крепи скважины и сдвигает его по скважине в

15 направлении проходки

В дальнейшем цикл повторяется до полной прокладки скважины.

Для предотвращения прогиба эластичной тороидальной манжеты 41 вовнутрь раздвижной опалубки 15 и упрощения конструкции установки тороидальная м анжета 41 смонтирована позади раздвижной опалубки на кронштейнах 40.

Формула изобретения

1. Грунтопрокалывающая установка, включающая конусный рабочий орган, связанный со штоком гидроцилиндра подачи, корпус, распределитель раствора и раздвижную опалубку в виде двух полых полуцилинд ров с коническими упорами, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества монолитной крепи за счет предотвращения попадания свежего раствора на уже образованную крепь, она снабжена узлом уплотнения, который выполнен в виде газонаполненной эластичной тороидальной манжеты и сообщенных с ее полостью эластичных ресиверов, а полуцилиндры раздвижной опалубки выполнены с горизонтальными полками на их внутренних поверхностях, при этом каждый из эластичных ресиверов размещен между соседними полками разных полуцилиндров, а газонаполненная тороидальная манжета размещена на торце раздвижной опалубки.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что газонаполненная эластичная тороидальная манжета закреплена на раздвижной опалубке посредством кронштейнов.

3. Установка по п. 1, от гичающаяся тем, что газонаполненная эластичная тороидальная манжета выполнена по периметру с очистными щетками.

1298318

А-A ! б

Составитель С. Робатень

Редактор С. Патрушева Техред И. Верес Корректор А. Ильин

Заказ 74I/30 Тираж 607 Подписное

ВНИИГ1И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий !!3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4