Способ виброударного продавливания грунтов и устройство для его осуществления

 

О Il И С А Н И Е 876878

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцмалмстмческмх

Респубпмк (6l) Дополнительное к авт. свид-ву -(22) Заявлено 25.01.80 (21) 2874966/22-03 (51) М. Кл. с присоединением заявки №вЂ”

Е 02 F 5/18

Государственный комнтет (23) Приорнтег—

Опубликовано 30.10.81. Бтоллетень №40 (53) УДК 621.643. .2:624.13 (088.8) оо делам, нэобретеннй н открытий

Дата опубликования описания 05.11.8! (72) Автор изобретения

В. И. Минаев

"," I

Московский ордена Трудового Красного аме!ти:яйетктут нефтехимической и газовой промышленност)г им.. -М-.-Губкина (7l ) Заявитель (54) СПОСОБ ВИБРОУДАРНОГО ПРОДАВЛИВАНИЯ ГРУНТОВ

И УСТРОЛСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к способам бестраншейной прокладки, трубопроводов под дорогами, а именно к прокладке трубпатронов способами виброударного продавливания.

Известен способ прокладки трубы-патрона виброударным продавливанием, заклю-. чающийся:в попеременном сообщении трубе-патрону направленных по ее оси, но в разные стороны, двух импульсов: уда1!ного, направленного в сторону забоя, и выдергивающего (безударного), направленного в противоположную забою сторону. Импульсы прикладываются к наружному концу трубы-патрона.

Осуществляется этот способ устройством, включающим трубу- патрон с присоединенным к ее наружному концу внбромолотом.

Aha того, чтобы процесс проходки был эффективен, необходимо, чтобы одновременно действовали два процесса: самозаглубление в грунт трубы-нат1кша и самопроизвольная эвакуация из нее грунтового керна., Причиной этих процессов и является виброимпульсная характерист нка колебаний трубы- патрона под влиннием ударного и выдергивающего действия вибромолота 11.

Однако по мере проходки внешние силы бокового трения и трения грунтового керна о внутреннюю полость трубы-патрона приводят к значительной потере ее подвижности н к прекращению вслед за этим самопроизвольной эвакуации грунтового керна.

Это обстоятельство сугцественно сужает границы применения такого способа.

Наиболее близким ио технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ виброударного продавливания грунтов путем горизонтальной забивки трубы-патрона в грунт и отбора поступающего в нее керна ниброударной желонкой.

1S

Указанный способ осуьиествляется устройством для виброударноп) иродавливания, включающим трубу-патрон с разгру «)чны; ми окнами на внешнем конусе, виброударную желонку с кольцевым как<)ш чни2В ком, боковыми окнами н центральным рассекателем, соедин«IIHvII) кни;) г:)мн с грубойпатроном и механизмом и«!и м) lll«цнн виброударной желонки. Си)и )б н))л))«т сн бо;ич

876878 универсальным, а реализующее его устройство более надежно и эффективно в работе 12). Однако с увеличением длины трубы-патрона, что неизбежно при длинных проходках, ударный импульс, будучи приложен к внешнему концу трубы-патрона, доходит до ее забойного конца настолько ослабленным, что не может вызвать ее дальнейшего перемещения в грунте.

" Цель изобретения — повышение эффективности проходки.

Укаэанная цель достигается тем, что удары прилагают к забойному концу трубыпатрона, а отбор керна осуществляют одновременно с нанесением ударов.

Способ осуществляется при помощи устройства, которое снабжено установленной в забойной части трубы-патрона жесткой вертикальной пластиной для взаимодействия с центральным рассекателем, при этом виброударная желонка имеет центрирующие элементы.

Центрирующие элементы выполнены на кольцевом наконечнике в виде диаметрально расположенных фигурных пазов.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид, аксонометрия; на фиг. 2 — то же, разрез, на фиг. 3 — вид забойной части устройства сверху, разрез.

Устройство включает трубу-патрон I, снабженную в забойной части жесткой вертикальной пластиной 2, расположенной в осевой плоскости трубы-патрона 1. К верхней части пластины 2 прикреплен неподвижный блок 3, через который пропущен канат 4, крепящийся одним концом к виброударной желонке 5, а другим к барабану лебедки б.

К виброударной желонке 5 прикреплен и другой канат 7, пропущенный через отклоняющие блоки 8 и 9 н.крепящнйся другим концом к барабану лебедки 10. Кабель 11, питающий вибромолот 12 виброударной желонки 5, выполнен с возможностью наматывания на каблеукладчик 13 и подсоединен к электроприводу (не показан). Отклоняющие блоки 8 и 9, лебедки 6 и 10, кабелеукладчик 13 установлены на полом корпусе 14 устройства, свободно надетом на внешний торец трубы-патрона 1 и подтянутый к нему до упора посредством блочно-талевой системы подачи 15.

Лебедки 6 и 10 совместно с их приводом и системой управления (не показаны) образуют механизм перемещения виброударной желонки 5.

Виброударная желонка 5 снабжена центральным рассекателем 16 с двумя отражателями 17, расположенными в зоне окон 18; и кольцевым наконечником 19 с центрирующими элементамн, выполненными в виде диаметрально расположенных фигурных пазо и 20.

Корпус 13 также снабжен с двух сторон разгрузочными окнами 21.

30 гократно до выхода забойной части трубыпатрона в приемный котлован. Технико-экономический эффект от внедрения нового способа и устройства, его осуществляющего, складывается из возможнос35 ти прокладки более длинных труб-патронов, так как в этом случае ударный импульс в

Формула изобретения

1. Способ виброударного пролавливания грунтов путем горизонтальной забивки трубы-патрона в грунт и отбора поступаюгцего

50 в нее керна виброударной желонкой, отлича55

4

Работа устройства осуществляется слелукгщим образом.

Виброударную желоику 5 перемещают канатом 4 внутри трубы-патрона I к забою, подбирая по дороге остатки просыпавшегося грунтового керна, оставшегося от предыдущего цикла. Приблизившись вплотную к пластине 2, виброударная желонка 5 выравнивается по ней при помощи фигурных пазов

20 (центрирующих элементов) кольцевого наконечника 19 и упирается в пластину 2 своим центральным рассекателем 16. После этого включают вибромолот 12, который начинает наносить улары по корпусу желонки

5, а через него и центральный рассекатель

l6 пластине 2 и, следоваельно, трубе-патрону I. Воспринимая удары вибромолота 12 через пластину 2 и напорное усилие через блочно-талевую систему 15, труба-патрон I перемешается вперед на некоторое расстояние, определяемое оптимальными размерами грунтового керна, заполняющего при этом внутреннюю полость виброударной желонки 5.

После этого вибромолот 12 выключают, а виброударную желонку 5, наполненную грунтом, перемещают канатом 7 из забойной части в полый корпус 14, где вибромолот

l2 вновь включают и под действием его ударов грунт из желонки 5 высыпается через окна 18 и окна 21 корпуса 14 наружу. Затем виброуларную желонку 5 вновь подают канатом II в забойную часть трубы-патрона .! до соприкосновения с пластиной 2 и вновь вклю чают вибромолот 12. Цикл повторяется мнозабойной части трубы-патрона всегда имеет величину, достаточную для эффективного преодоления лобового сопротивления, а его постепенное затухание к внешнему концу трубы-патрона компенсируется прилагаемым к этому концу напорным усилием посредством блочно-.талевой системы подачи, и более простой конструкцией устройства. бийся тем, что, с целью повышения эффективности продавливания, улары прилагают к забойному концу трубы-патрона, а отбор керна осуществляют одновременно с нанесением уларов.

2. Устройство для виброуларного продавливания грунтов, включающее трубу-патрон

876878 rI В

Составитель О Серегина

Редактор Е. Лушникова Техред А. Бойкас Корректор Л. Бокшан

Заказ 9534 40 Тираж 696 11одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород. ул. Проектная. 4 с разгрузчными окнамн на внешнем конце виброударную желонку с кольцевым наконеч ником, боковыми окнами и центральным рассекателем, соединенную канатами с трубойпатроном и механизмом переме1цения виброударной желонки, отличающееся тем, что устройство снабжено установленной в забойной части трубы-патрона жесткой вертикальной пластиной для взаимодействия с центральным рассекателем, при этом виброударная желонка имеет центрирующие элементы.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что центрирующие элементы выполнены на кольцевом наконечнике в виде диаметрально расположенных фигурных пазов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Минаев В, И, Машина для строительства магистральных трубопроводов. М., «Недра», 1973, с. 241 — 245.. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 1885876, кл. E 02 F 5/18, !973 (прото.тип).