Способ создания противофильтрационной диафрагмы в грунте и устройство для его осуществления

 

Использование: в горном деле и строительстве . Существо изобретения: при создании противофильтрационной диафрагмы в грунте с помощью пространственного формирователя струй, включающего образование щели с помощью воздействия на грунт перемещаемым в вертикальном направлении горизонтальным потоком жидкости и заполнение щели противофильтрационным материалом, при перемещении горизонтального потока жидкости в вертикальном направлении ему сообщают относительное круговое колебательное движение по описываемому центром горизонтального потока жидкости кругу с диаметром, равным толщине противофильтрационной диафрагмы , при этом указанный круг располагают в пределах контура последней. Устройство для осуществления способа включает упругое звено, обеспечивающее колебание формирователя струй в вертикальном направлении и угловое колебание в поперечном направлении. Оси формирователя струй в азимутальной плоскости расположены с эксцентриситетом по вертикальной оси. проходящей через его центр массы. Это служит для обеспечения закручивающего момента на формирователь струй в азимутальной плоскости. Динамическое колебательное силовое действие на формирователь струй осуществляется за счет пульсации давления, питающего формирователь насоса а амплитуда колебаний формирователя струй регулируется изменением числа ходов насоса в единицу времени . 2 с. п. ф-лы, 3 ил. СО с ч ho ы 2

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s Е 02 B 3/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4912631/15 (22) 08,01,92 (46) 30.10,92. Бюл. Кт 40 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-изыскательский и конструкторско-технологический институт оснований и подземных сооружений им. Н,М.Герсеванова (72) K),В.Александровский, Э.П,Кайданов, Б.С.Остюков, С.И,Корнюшенко и Э,В.Сапожников (56) Авторское свидетельство СССР

М 1195725, кл. Е 21 С 45/00, 1984.

Авторское свидетельство СССР

М 1355657, кл. Е 02 B 3/16, 1986, (54) СПОСОБ СОЗДАНИЯ ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННОЙ ДИАФРАГМЫ В ГРУНТЕ И

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Использование: в горном деле и строительстве. Существо изобретения: при создании противофильтрационной диафрагмы в грунте с помощью пространственного формирователя струй, включающего образование щели с помощью воздействия на грунт перемещаемым в вертикальном направлении горизонтальным потоком жидкости и

Изобретение относится к гидротехническому строительству и касается способа и установки для создания противофильтрационной диафрагмы в грунте.

Цель изобретения — повышение надежности и производительности работ при осуществлении их в неоднородных грунтах.

На фиг.1 показана последовательность способа создания противофильтрациэнной диафрагмы с.помощью пространственного.- Ж 1772304 А1 заполнение щели противофильтрационным материалом, при перемещении горизонтального потока жидкости в вертикальном направлении ему сообщают относительное круговое колебательное движение по описываемому центром горизонтального потока жидкости кругу с диаметром, равным толщине противофильтрационной диафрагмы, при этом указанный круг располагают в пределах контура последней, Ус ройство для осуществления способа включает упругое звено, обеспечивающее колебание формирователя струй в вертикальном направлении и угловое колебание в поперечном направлении, Оси формирователя струй в азимутальной плоскости расположены с эксцентриситетом по вертикальной оси, проходящей через его центр массы. Это служит для обеспечения закручивающего момента на формирователь струй в азимутальной плоскости, Динамическое колебательное силовое действие на формирователь струй осуществляется за счет пульсации давления, питающего формирователь насоса, а амплитуда колебаний формирователя струй регулируется изменением числа ходов насоса в единицу времени. 2 с. и. ф-лы, 3 ил, формирователя струй; на фиг,2 — упругое звено (телескопическое соединение); на фиг.3 -- пространственный формирователь струй.

Способ осуществляется по следующей технологической схеме: по ходу строительства противофильтрационной диафрагмы бурятся технологические скважины 1, в эти скважины вводится гидромониторное устройство (буровая колонна, ynpyroe звено, 1772304 к пространственному формирователю струй осуществляется напрямую через упругое звено 5, Заканчивается упругое звено нижней частью телескопического соединения

18. Центральная часть телескопического соединения обозначена на чертеже позицией 19.

Пространственный формирователь струй 4 (фиг.3) представляет собой полый цилиндр 20 с тремя коаксиальными соплами — 21 (воздушное сопло 22 и водяное 23), расположенными с эксцентриситетом по вертикальной оси, проходящей через центр его массы.

Подача жидкости в формирователь струй к соплу 23 осуществляется через канал 24, а воздуха — через канал.25.

Примером использования предложенного способа сооружения подаваемой конструкции с помощью пространственного

"твист-монитора" служит следующее; по ли40

50 формирователь струй и т,д.) 2, затем с помощью горизонтального потока жидкости 3, исходящего из пространственного формирователя струй 4, подвешен ного через упругое звено 5,потоку сообщают колебательное 5 движение в вертикальном и угловое колебательное движение в поперечном направлении (сопла располагаются на пространственном формирователе струй с эксцентриситетом по вертикальной оси, 10 проходящей через центр его массы).

Таким образом, горизонтальному потоку жидкости в вертикальном направлении сообщают относительное круговое колебательное движение по описываемому цент- 15 ром горизонтального потока жидкости кругу, с диаметром, равным толщине противофиль-. трационной диафрагмы, при этом указанный круг располагают в пределах контура последней. Жидкость и воздух подаются на 20 пространственный формирователь струй 4 насосом высокого давления б и компрессором 7, располагающимися на автомобиле 8, кроме того на автомобиле 8 установлена рабочая вышка 9. укрепленная растяжка- 25 ми 10.

Упругое звено 5 {телескопическое соединение) — передающее колебательное движение формирователю струй в вертикальном направлении, состоит из верхней 30 части телескопического соединения — 11, прокладки 12, шлицевого соединения 13, пружины 14, упругой деформируемой вставки 15 (представляющей собой кусок шланга высокого давления, одновременно канал для жидкости), закрепленного хомутами 16 к буровой колонке 17 сверху и "твист-монитору" 4 — снизу.

Подача воздуха от буровой колонны 17 нии создания подземной конструк сии (противофильтрационной диафрагмы) шнеком бурятся технологические скважины требуемого диаметра 200 мм, через 1,5...2,5 м на любую глубину, до врезки в твердое основание.

Каждую заходку образуют путем создания полости до низа (до врезки в твердое основание), для этого в скважину вводят буровую штангу на конце которой через упругое звено подвешен "твист-монитор".

Разработка грунтовой щели осуществляется воздушножидкостной струей, при- . чем жидкость подается на забой давлением

Pw = 20,...40 МПа и расходом Ом = 12...18 м /м, а воздух давлением Р = 0,7...1 МПа расходом Оа = 4...5 м /м, Гидромониторная з головка соединена упругим звеном, обеспечивающим колебание гидромонитора в вертикальном направлении с амплитудой колебаний монитора, регулируемой изменением числа ходов насоса в единицу времени от 0 до 120 циклов в минуту (под циклом подразумевают полное изменение амплитуды давления от мин до макс), которое регулируется гидравлическим приводом (изменением подачи промывочного агента в гидромоторах), Коаксиальные сопла монитора расположены с эксцентриситетом по вертикальной оси, что обеспечивает закручивающий момент. Диаметр жидкостного сопла d = 2...5.мм, а диаметр воздушного

О, = 10...13 мм, причем воздушный зазор должен обеспечивать пропуск максимального количества воздуха порядка 5 м /м, Сопла на мониторе расположены с эксцентриситетом по вертикальной оси, проходящей через его центр массы,, обеспечивающим закручивающий момент на монитор в аэимутальной плоскости. причем чем больше эксцентриситет, тем меньше требуется амплитуда колебаний.

Формула изобретения

Способ создания противофильтрационной диафрагмы в грунте, включающий образование щели с помощью воздействия на грунт перемещаемым в вертикальном направлении горизонтальным потоком жидкости и заполнение щели противофильтрационным материалом, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности и производительности работ при осуществлении их в неоднородных грунтах, при перемещении горизонтального потока жидкости в вертикальном направлении ему сообщают относительное круговое колебательное движение по описываемому центром горизонтального потока жидкости кругу с диаметром, равным толщине противофильтрационной диафрагмы, при этом

1772304

Последовательность способа создания протиаофильтрационно:. аиа оагыы в гтнте с по,.|о.";ьв пространственного"твнстàюир тооа 1 указанный круг располагают в пределах контура последней.

2. Устройство для создания противофильтрационной диафрагмы, включающее подводящую буровую колонну и горизонтальный формирователь струй в виде полого цилиндра с коаксиальными соплами, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оно снабжено упругим звеном, размещенным между буровой колонной и горизонтальным формирователем струй, а оси коаксиальных сопел горизон5 тального формирователя струй расположены с -зксцентриситетом по вертикальной оси, проходящей через его центр массы.

1772304

12 ог.

Составитель B.ÊàçàêoB

Тех ред M. Ìîðãåíтал Корректор В.Петрам

Редактор

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

Заказ 3821 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, москва,Ж-35, Раушская наб., 4/5