Устройство для глубинного укрепления грунта

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 09.07.80 (2!) 2954820/29-33 с присоединением заявки №вЂ” (51) М. К, Е 02 D 3/12

Гасударственный комитет (53) УДК 624.138. .232.002.5 (088.8 ) Опубликовано 15.03.82. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 25.03.82 ло делам изобретений и аткрытий (72) Авторы изобретения й, А. Н. Токин

В. А. Самуйлов, В. И. Соломатин, Ю. Б. Хвощински и Я. Я. Мотузов

1 !

1 с

Московское научно-производственное объединение по строительному и дорожному машиностроению

«ВНИИстройдормаш» 1 (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО

ДЛЯ ГЛУБИННОГО УКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТА

Изобретение относится к строительству, в частности к устройствам для введения закрепляющих материалов и их перемешивания с грунтом с образованием столбчатой структуры.

Известно устройство для укрепления грунта, включающее полый поворотный корпус с соединительной муфтой, размещенные на корпусе забурник, ряд режущих лопастей с передней и задней гранями, ряды перемешивающих и центрирующих лопастей и расположенные вдоль режущих лопастей сопла (1).

Наиболее близким к изобретению является устройство для глубинного укрепления грунта, включающее полый поворотный корпус с соединительной муфтой, размешенные на корпусе забурник, ряд режущих лопастей с передней и задней гранями, перемешивающие и центрирующие лопасти и расположенные вдоль режущих лопастей сопла (2).

Однако известные устройства недостаточно эффективно перемешивают грунт с вяжущим, что снижает качество и несущую способность грунта, кроме того, наличие дополнительных режущих и центрирующих

2 лопастей и значительные размеры перемешиваюгцих лопастей увеличивают энергоемкость процесса, металлоемкость и стоимость конструкции устройств.

Цель изобретения — повышение эффективности за счет обеспечения равномерности перемешивания, снижения энергозатрат и металлоемкости.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве, включающем полый поворотный корпус с соединительной муфтой, закрепленные на корпусе забурник, по крайней мере, две режущие лопасти с соплами и перемешивающие лопасти, перемешиваю1 щие лопасти выполнены в виде вертикально установленных на верхней грани под углом к продольной оси каждой режущей лопасти ряда лопаток. При этом лопатки установлены с возможностью поворота в гори20 зонтальной плоскости, а каждая режущая лопасть снабжена упорами, ограничивающими угол поворота лопаток на угол 30 — 75 к продольной оси режущей лопасти, а лопатки на одних режущих лопастях размещены на внешней их части, а других — на внутренней.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — вид 5 на фиг. 1, с вариантом установки лопаток при вращении по стрелке В; на фиг. 4 — то же, с вариантом установки лопаток при вращении по стрелке Г; на фиг. 5 — вариант выполнения устройства с тремя режущими лопастями и установкой лопаток при вращении по стрелке Д; на фиг. 6 — то же, при вращении лопастей по стрелке E.

Устройство 1 включает полый поворотный корпус 2, по которому подается вя-. жущий материал, муфту 3 для присоединения устройства .1 к штанге буросмесительной машины (не показана), забурник 4, режущие лопасти 5 и перемешивак>щие лопатки 6.

Забурник 4 состоит из пластин 7, к которым прикреплены болтами 8 ножи 9 и обечайка 10, верхняя кромка 11 которой установлена под режущей кромкой 12 лопасти 5.

Режущие лопасти 5 имеют каналы 13, соединенные с внутренней полостью 14. корпуса 2, и каналы 15, в которые вставлены сопла 16, закрываемые клапанами 17, клапаны 17 включают корпус 18, установленный на осях 19 в проушинах 20 и 21.

На верхних гранях 22 режущих лопастей 5 закреплены на осях 23,например, шайбой 24 и шплинтом 25 перемешивак>щие лопатки 6, которые имеют возможность поворачиваться между упорами 26 и 27 на угол 30 — 75 к оси лопасти 5. Причем оси 23 на одной лопасти 5 установлены ближе к периферии, и лопатки 6 направлены к корпусу 2, а на другой лопасти 5 — ближе к корпусу 2, а лопатки 6 направлены к периферии.

В варианте выполнения устройства 1, показанном на фиг. 5 и 6, к корпусу 2 прикреплены три режущих лопасти 5, установленные под углом 120 друг к другу.

Выбор варианта устройства определяется физико-механическими свойствами укрепляемых грунтов и глубиной их укрепления.

Три режущие лопасти 5 обеспечивают лучшее центрирование устройства по его оси.

Устройство работает следующим образом.

Устройство 1 с помощью муфты 4 закрепляется на буровой полой штанге буросмесительной машины известной конструкции (не показана) и ему придается вращение в направлении стрелки Г (фиг. 4) и вертикальное перемещение в направлении стрелки Б (фиг. 1).

В момент касания режущих лопастей 5 укрепляемого грунта по полой штанге (не показана) в полость 14 устройства 1 подается вяжущий материал, например водоцементная суспензия, которая по каналам 13 и 15 через сопла 16 вводится в грунт, последний, смоченный вяжущим, измельчается и разрыхляется ножами 9 забурника 4

912832

Формула изобретения о

S

5О

1S го м зо

4 и режущей кромкой 12 лопастей 5 и перемешивается лопатками 6, смешаясь то к периферии (показано стрелками Ж на фиг. 4), под действием лопаток 6 одной лопасти 5, то к корпусу 2 (показано стрелками 3 на фиг. 4) под действием лопаток 6 другой лопасти 5. Перемещение грунта по глубине его обработки обеспечивается в плоскости верхней грани лопасти 5, что позволяет хорошо перемещать смесь грунта с вяжущи м.

При изготовлении в грунте, например, свай на незначительную глубину для обеспечения лучшего центрирования устройства 1 по оси сваи его выполняют с тремя режущими лопастями 5, лежащими в одной плоскости (фиг. 5 и 6).

При достижении заданной глубины укрепления грунта прекращается подача вяжущего материала, устройству 1 придается обратное перемещение вверх и обратное вращение в направлении стрелки В (фиг. 3).

При этом грунт продолжает измельчаться лопастями 5 и перемешиваться лопатками 6.

Лопасти 5 нижними поверхностями производят уплотнение смеси грунта с вяжущим. Смесь прижимает корпус 18 клапанов 17 к соплам 16, что предохраняет их от забивания грунтом, а ножи 9 забурника 4 и обечайка 10 способствуют созданию равнопрочной зоны укрепления грунта при подъеме устройства 1.

Преимушества предлагаемого устройства перед известными конструктивными решениями заключаются в том, что вяжущий материал распределяется более равномерно, что позволяет повысить качество укрепления грунта и несущую способность изготавливаемых свай, а также имеет меньшую металлоемкость, более простую конструкцию и требует меньших энергозатрат.

1. Устройство для глубинного укрепления грунта, включающее полый поворотный корпус с соединительной муфтой, закрепленные на корпусе забурник, по крайней мере, две режущие лопасти с соплами и перемешивающие лопасти, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности за счет обеспечения равномерности перемешивания, снижения энергозатрат и металлоемкости, перемешивающие лопасти выполнены в виде вертикально установленных на верхней грани под углом к продольной оси каждой режущей лопасти ряда лопаток.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что лопатки установлены с возможностью поворота в горизонтальной плоскости, а каждая режущая лопасть снабжена упорами, ограничивающими угол поворота, лопаток на 30 — 75 к ее продольной оси.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что лопатки на одних режущих

5 лопастях размешены на внешней их части, а на других — на внутренней.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

912832

6 !. Автор«кос свидетельство СССР

Л 149717, кл. Е 02 D 5)36, 1961.

2. Автор«кос свидетельство СССР по заявке ¹ 2836314, 29-33, Е 02 D 3/12, 1979.

9l2832

Составитель А. Прям ков

Редактор Т, Парфенова Техред А. Бойкас Корректор С. Щомак

Заказ 1335/39 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретеннй и открытий! 13035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4