Устройство для образования оттаянных скважин в мерзлых грунтах

 

Изобретение относится к строительству на мерзлых и вечномерзлых грунтах, а именно к устройствам для оттаивания скважин (С) при возведении свайных фундаментов. Цель - повышение производительности проходки С. Устройство включает паровые иглы (ПИ) 1 и платформу 2 с установленными на ней коллекторами 3. Полости ПИ 1 сообщены с паропроводом. Коллекторы 3 имеют внешние и внутренние стенки 6, 8, сообщенные с паропроводом и ПИ 1 соответственно через кольцевые щели 5 и отверстия 7. Кольцевые щели 5 образованы на внутренних стенках коллектора 3 для прохода пара, а отверстия 7-на внешней стенке 8 коллектора 3. Отверстия 7 совместно с радиальными отверстиями 9 в ПИ 1 образуют клапан расхода пара. На коллекторе 3 ПИ 1 установлены с возможностью продольного ограниченного перемещения. При установке краном системы, например из четырех ПИ 1, верхнюю часть каждой паровой трубки устанавливают в коллекторе 3 в верхнем положении. При этом клапан расхода пара открыт, т.к. радиальные отверстия 9 совмещены с кольцевой щелью 5. Пар, проходя через патрубки 14 из коллектора, поступает через радиальные отверстия 9 в ПИ 1 и из них направляется в грунт. Происходят погружение устройства в мерзлый грунт и оттаивание С. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„,15413

A L (51) 5 Е 02 F 5/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг.2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ П НТ СССР

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4265359/23-03 (22) 18,06.87 (46) 07.02.90. Бюл. М - 5 (71) Бюро внедрения новых видов оснований и фундаментов Научно-исследовательского института оснований и подземных сооружений им. Н.M.ÃåðñåâàíoBà (72) Ю.Д.Высоцкий (53) 624 .139.68(088.8) (56) Ганчаров Ю.М. и др, Особенности проектирования и устройства оснований зданий на мерзлых грунтах. Л.:

Стройиздат, 1980, с.135.

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ 0ТТАЯННЪ|Х СКВАЖИН В ИЕРЗЛЪ|Х ГРУНТАХ (57) Изобретение относится к строительству на мерзлых и вечномерэлых грунтах, а именно к устройствам для оттаивания скважин (С) при возведении свайных фундаментов ° Цель — повышение производительности проходки

С. Устройство включает паровые иглы (ПИ) 1 и платформу 2 с установленными на ней коллекторами 3. Полости

ПИ 1 сообщены с паропроводом. Коллекторы 3 имеют внешние и внутренние

1541355 стенки 6, 8, сообщенные с паропроводом и IIH 1 соответственно через кольцевые щели 5 и отверстия 7. Кольцевые щели 5 образованы на внутрен5 них стенках коллектора 3 для прохода пара, а отверстия 7 — на внешней стенке 8 коллектора 3. Отверстия 7 совместно с радиальными отверстиями

9 в ПИ 1 образуют клапан расхода па- 10 ра. На коллекторе 3 ПИ 1 установлены с возможностью продольного ограниченного перемещения. При установке кра-

Изобретение относится к области строительства на мерзлых и вечномерзлых грунтах, а именно к устройствам для оттаивания скважин при возведении свайных фундаментов.

Цель изобретения — повышение производительности проходки скважин, На фиг.1 показано устройство, общий вид; на фиг.2 — верхняя часть паровой трубки в коллекторе в верхнем положении (подается пар); на фиг.3 то же, в нижнем положении трубки (подача пара прекращена) .

Устройство включает в себя систему из нескольких паровых игл 1, платформу 2, где установлены коллекторы 3, в которых в направляющих 4 установлены паровые иглы с ограниченным продольным перемещением и в каждом коллекторе образована кольцевая щель 5 на внутренних стенках 6 коллектора для прохода пара, а также круглые отверстия 7 на внешней стен- 40 ке 8 коллектора, которые совместно с радиальными отверстиями 9 в паровой игле образуют клапан расхода пара.

Кроме того, на расстоянии, равном половине непогруженной длины паровых трубок 1, находятся втулки 10, соединенные между собой жесткой связью 11 и имеющие возможность перемещаться по паровым иглам 1 с помощью полиспаста 12. Концы полиспаста за50 креплены на платформе 2 и подъемном устройстве (кране) 13. Коллекторы

3 соединены между собой патрубками

14.

Устройство работает следующим об55 разом.

При установке краном системы, например, из четырех паровых игл 1 верхняя исть каждой паровой тру к ном системы, например из четырех ПИ

1, верхнюю часть каждой паровой трубки устанавливают в коллекторе 3 в верхнем положении. При этом клапан расхода пара открыт, т. к. радиальные отверстия 9 совмещены с кольцевой щелью 5. Пар, проходя через патрубки

14 из коллектора, поступает через радиальные отверстия 9 в ПИ 1 и из них направляется в грунт. Происходят погружение устройства в мерзлый грунч и оттаивание С. 3 ил.

1 устанавливается в паровом коллекторе 3 в верхнем положении (фиг ° 2) °

При этом клапан расхода пара открыт, так как радиальные отверстия 9 совмещены r, кольпевой щелью 5 и пар,проходя через патрубки 14, из парового коллектора поступает через радиальные отверстия 9 в паровые иглы 1 и иэ них направляется в грунт. Происходит погружение устройства в мерзлый грунт и оттаивание скважины.

Если во время проходки скважины хотя бы одна из паровых игл из-за какого-либо препятствия остановит свое движение, то остальные паровые иглы будут продолжать погружение до тех пор, пока радиальные отверстия

9 не перекроются направляющей 4, т.е. клапаны расхода пара закроются и доступ лара в остальные трубки прекратится. В это время через остановившуюся трубку будет продолжать проходить пар. Прн этом увеличивает-. ся давление и скорость на выходе из трубки пара и, соответственно, ускорится прохождение трубкой препятствия. Кроме того, не образуются неровности и уширения на данном горизонте скважины со стороны неработающих игл.

При работе система нз паровых игл испытывает статическую и динамическую вертикальную нагрузки„ при которых трубки могут искривиться, т.е. потерять устойчивость. Для обеспечения лучшей устойчнвсстн паровых игл 1 при нагружении их силой, равной весу коллекторов 3, п Iaтформы 2 и возникающих динамических нагрузок при установке н работе vciройства,на паровые иглы 1 с 1(ill fHpABBiii, нт, яки

10, соел шени е ме к,тн собой кес кой

S 15413 связью 11 и выполнейные с небольшим зазором относительно паровых игл 1 с тем, чтобы они могли свободно перемещаться вдоль паровых игл. 11ри силе нагружения на паровые иглы 1, превышающей критическую, паровые иглы изгибаются в середине своей длины (это происходит, как правило, при наличии включений под одной из тру10 бок, когда вся тяжесть передается именно на эту паровую иглу).

Изгиб паровой иглы 1 воспринимают на себя концы втулки 10, где происходит контакт трубки и втулки.

Кроме того, втулки 10, соединенные между собой жесткой связью 11, обеспечивают нужное направление игл в грунт и увеличивают жесткость системы. С погружением паровых игл в грунт 20 центр изгиба паровой иглы 1 смещается вниз со скоростью, в два раза меньшей скорости погружения паровых игл. С помощью устанавливаемого 2кратного полиспаста 12 втулки 10 25 постоянно находятся в средней части непогруженной длины паровой иглы 1, что обеспечивает устойчивость и надежность каждой паровои иглы 1 в ра55 6 боте. Верхний конец полиспаста 12 закрепляется за платформу ?, а нижний конеи закрепляется на грунте или на базе подъемного механизма 13.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для образования огтаянных скважин в мерзлых грунтах,включающее паропровод и.паровые иглы, полости которых сообщены с паропроводом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности, оно снабжено имеющими внешние и внутренние стенки коллекторами, сообшенными с паропроводом и паровыми иглами соответственно через отверстия, которые выполнены во внеш— них стенках коллектора, и кольцевые щели, которые выполнены на внутренних его стенках, при этом верхние части паровых игл закреплены в коллекторах с возможностью продольного ограниченного перемещения и выполнены с радиальными отверстиями для сообщения полостей игл с полостями коллекторов и возможностью перекрытия потока пара при опускании игл

1541355

Составитель Л.Ищукин

Редактор В.Данко Техред М.Ходанич Корректор Л.Патай

Заказ 269

Подписное

Тираж 539

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открмтиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101