Пеногенератор для снабженной проходческим щитом тоннелепроходческой машины и способ кондиционирования вынимаемого материала грунта в качестве опорной среды для проходческого щита - заявка 2016137915 на патент на изобретение в РФ

1. Пеногенератор (14) для снабженной проходческим щитом тоннелепроходческой машины (1), имеющий
смесительную камеру, которая имеет первое впускное отверстие (22) для вспениваемой жидкости и второе впускное отверстие (23) для газа, а также выпускное отверстие (24) для пены,
соединенное с впускным отверстием (22) для вспениваемой жидкости устройство (15-18) для подачи жидкости и
соединенное с впускным отверстием (23) для газа устройство (19) для подачи газа,
при этом смесительная камера имеет трубчатую проточную камеру (28), на одном конце которой находится впускное отверстие (22) для вспениваемой жидкости, а на другом конце – выпускное отверстие (24) для пены,
отличающийся тем,
что участок трубчатой проточной камеры (28) выполнен в виде газационной области, имеющей газопроницаемую пористую стенку (26),
что этот выполненный в виде газационной области участок трубчатой проточной камеры (28) примыкает к напорной камере (29),
что напорная камера (29) имеет впускное отверстие (23) для газа и примыкает к выполненному в виде газационной области участку трубчатой проточной камеры (28) таким образом, что подаваемый через впускное отверстие (23) под давлением газ через газопроницаемую пористую стенку (26) входит в трубчатую проточную камеру (28) и там смешивается с вспениваемой жидкостью с образованием пены, и
что устройство (19) для подачи газа и устройство (15-18) для подачи жидкости выполнены так, что давление подаваемого в напорную камеру (29) газа может устанавливаться таким образом, чтобы это давление было больше, чем давление, оказываемое жидкостью на газопроницаемую пористую стенку (26), и чтобы достигалось желаемое отношение подаваемого газа к подаваемой жидкости.
2. Пеногенератор (14) по п.1, отличающийся тем, что устройство (19) для подачи газа и устройство (15-18) для подачи жидкости выполнены так, что давление подаваемого в напорную камеру (29) газа может устанавливаться таким образом, чтобы это давление было на 0,5-2 бар, предпочтительно 1-2 бар больше, чем давление жидкости.
3. Пеногенератор по п.1 или 2, отличающийся тем, что напорная камера (29) по меньшей мере частично охватывает проточную камеру (28).
4. Пеногенератор по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что выполненный в виде газационной области участок трубчатой проточной камеры (28) имеет постоянное проточное поперечное сечение.
5. Пеногенератор по п.4, отличающийся тем, что выполненный в виде газационной области участок трубчатой проточной камеры (28) имеет круглое поперечное сечение.
6. Пеногенератор по одному из пп.1-5, отличающийся тем, что выполненный в виде газационной области участок трубчатой проточной камеры (28) представляет собой полый цилиндр (25), распространяющийся между впускным отверстием (22) для вспениваемой жидкости и выпускным отверстием (24) для пены и имеющий газопроницаемую пористую стенку (26).
7. Пеногенератор по п.6, отличающийся тем, что этот полый цилиндр (25) имеет газопроницаемую пористую стенку (26) постоянной толщины.
8. Пеногенератор по одному из пп.1-7, отличающийся тем, что газ представляет собой воздух и устройство для подачи газа включает в себя компрессор.
9. Пеногенератор по одному из пп.1-8, отличающийся тем, что вспениваемая жидкость представляет собой смесь воды с тензидом, а устройство (15-18) для подачи жидкости включает в себя устройство для смешивания воды с тензидом, с помощью которого может устанавливаться количественное отношение воды и тензида.
10. Способ кондиционирования вынимаемого материала грунта в качестве опорной среды для проходческого щита тоннелепроходческой машины, при котором
грунт вынимают и подают в выемочную камеру тоннелепроходческой машины,
в зависимости от особенностей вынимаемого грунта, приготавливают пена за счет того, что
предоставляют по меньшей мере один пеногенератор, имеющий трубчатую проточную камеру,
в этот пеногенератор на одном конце трубчатой проточной камеры подают вспениваемую жидкость, и
в выполненный в виде газационной области участок трубчатой проточной камеры сквозь его газопроницаемую пористую стенку подают газ, смешивающийся в трубчатой проточной камере со вспениваемой жидкостью с образованием пены, за счет того, что в напорную камеру, которая охватывает выполненный в виде газационной области участок, подают газ под давлением, которое больше, чем давление, оказываемое жидкостью на газопроницаемую пористую стенку,
при этом - в зависимости от особенностей вынимаемого грунта – предоставляют пеногенератор, имеющий газационную область заданной длины, заданного проточного поперечного сечения и с заданным размером и плотностью пор, и устанавливают отношение подаваемого газа к подаваемой жидкости так, что получаются желаемая структура и размер пузырьков пены,
выходящую на другом конце трубчатой проточной камеры пену подают в выемочную камеру и смешивают с вынимаемым грунтом.
11. Способ кондиционирования по п.10, отличающийся тем, что газ подается в напорную камеру под давлением, которое на 0,5-2 бар, предпочтительно 1-2 бар больше, чем давление жидкости.
12. Способ кондиционирования по п.11, отличающийся тем, что пену подают в выемочную камеру под давлением, которое на 1-2 бар больше, чем давление в выемочной камере.
13. Способ кондиционирования по одному из пп.10-12, отличающийся тем, что пену, выходящую из трубчатой проточной камеры, подают к нескольким местам инъекции в выемочной камере.
14. Способ кондиционирования по п.13, отличающийся тем, что пену, выходящую из трубчатой проточной камеры, подают к местам инъекции на режущем колесе, а также на обращенной к выемочной камере стороне напорной стенки.
15. Способ кондиционирования по п.14, отличающийся тем, что пену, выходящую из трубчатой проточной камеры, дополнительно подают к местам инъекции в шнековом конвейере, транспортирующем вынимаемый грунт из выемочной камеры.
16. Способ кондиционирования по одному из пп.10-15, отличающийся тем, что в пеногеренатор на одном конце трубчатой проточной камеры вместе с вспениваемой жидкостью подают твердое вещество.
17. Способ кондиционирования по п.16, отличающийся тем, что это твердое вещество содержит порошок или гранулят бентонита.
18. Способ кондиционирования по одному из пп.10-17, отличающийся тем, что предоставляют пеногенератор, имеющий газационную область заданной длины, заданного проточного поперечного сечения и с заданным размером и плотностью пор, в зависимости от особенностей вынимаемого грунта за счет того, что для парогенератора на основании выбранных параметров вынимаемого грунта выбирают служащий газационной областью полый цилиндр заданной длины и заданного внутреннего поперечного сечения, имеющий газопроницаемую пористую стенку с заданным размером и плотностью пор.
19. Способ кондиционирования по п.18, отличающийся тем, что из нескольких расположенных гидравлически параллельно газационных областей выбирают одну газационную область с выбранными параметрами за счет того, что подачу жидкости и газа к другим газационным областям перекрывают.
Наверх