ИГЛОФИЛЬТР-ИНЪЕКТОР Российский патент 1995 года по МПК E02D3/12 

Изобретение относится к строительству, а именно к устройствам для укрепления грунтов, преимущественно под основаниями зданий и сооружений.

Известен иглофильтр-инъектор, включающий инъекционную трубу с наконечником, перфорированное звено с клапанами, винтовой тампон в виде полого цилиндра с внешней спиральной лопастью, раствороподающий или водоотсасывающий шланг [1]
Недостатком известной конструкции является выполнение клапанов с внешней стороны перфорированного звена в кольцевых проточках, что усложняет изготовление конструкции и снижает ее экономичность.

Наиболее близким к предлагаемому является забивной инъектор, включающий трубу с перфорированной подземной частью, наконечник, клапаны, расположенные по периметру трубы, винтовой тампон в виде полого цилиндра со спиральными внешними лопастями, шланги [2]
Недостатком этой конструкции является одноразовость его применения и отсутствие возможности использования для иглофильтрации.

Сущностью данного изобретения является иглофильтр-инъектор с повышенной экономичностью и технологичностью, при этом иглофильтр-инъектор выполнен в виде трубы с перфорированной подземной частью, наконечника, клапанов, расположенных по периметру трубы, винтового тампона в виде полого цилиндра со спиральными внешними лопастями, шлангов. Труба снабжена опорной шайбой. Канаты выполнены в виде эластичного пористого сердечника, установленного внутри трубы по всей длине и перекрывающего ее перфорированную часть. Винтовой тампон размещен в устьевой части трубы и имеет опорную тарелку и резиновую прокладку для одновременного контактирования с поверхностями грунта и опорной шайбы. Эластичный пористый сердечник оперт нижней частью на наконечник, а его верхняя часть расположена на 80-100 мм выше обреза трубы. Эластичный пористый сердечник имеет диаметр, соразмерный с внутренним диаметром трубы, выполнен из материала, обеспечивающего под давлением прокачиваемой жидкости уменьшение объема на 50% Эластичный пористый сердечник выполнен съемным. Внутренний диаметр полого цилиндра винтового тампона превышает внешний диаметр опорной шайбы, а его нижняя кромка имеет режущие зубья. Опорная тарелка винтового тампона обрамлена опорным кольцом и снабжена вакуумным насосом. Опорная шайба прикреплена к тросу лебедки, обеспечивающей извлечение трубы из грунта с одновременной подачей под давлением жидкости в трубу.

На фиг. 1 показан иглофильтр-инъектор; на фиг. 2 то же, в момент извлечения из грунта.

Иглофильтр-инъектор содержит трубу 1 с перфорированной подземной частью 2, наконечник 3, клапаны в виде эластичного пористого сердечника 4, расположенного внутри трубы по всей длине и перекрывающего ее перфорированную часть 2, винтовой тампон 5, который выполнен в виде полого цилиндра 6 со спиральными внешними лопастями 7, шланги 8 и 9 соответственно растворонасоса и вакуум-насоса. Шланг 8 закреплен на конце трубы хомутом 10. На трубе 1 жестко закреплена опорная шайба 11. Винтовой тампон 5 размещен в устьевой части трубы 1 и имеет опорную тарелку 12 из листового железа диаметром 0,5-0,6 м и резиновую прокладку 13 для одновременного контактирования с поверхностями грунта и опорной шайбы 11. Эластичный пористый сердечник 4 оперт нижней частью на наконечник 3, а его верхняя часть расположена на 80-100 мм выше обреза трубы 1. Эластичный пористый сердечник 4 выполнен съемным и имеет диаметр, соразмерный с внутренним диаметром трубы 1, и выполнен из материала, обеспечивающего под давлением прокачиваемой жидкости уменьшение объема на 50% например из пороизола. Внутренний диаметр полого цилиндра 6 винтового тампона 5 превышает внешний диаметр опорной шайбы 11, а его нижняя кромка имеет режущие зубья 14. Опорная тарелка 12 винтового тампона 5 обрамлена опорным кольцом 15, а на ее внешней поверхности наварены патрубки 16, сообщающиеся с подтарелочной полостью 17.

На патрубке 16 надет шланг 9 вакуум-насоса. Опорная шайба 11 прикреплена к тросу 18 лебедки (не показана), обеспечивающей извлечение трубы 1 из грунта с одновременной подачей под давлением жидкости в трубу 1.

Иглофильтр-инъектор работает следующим образом.

Трубу 1 иглофильтра-инъектора погружают в грунт посредством, например, вибропогружателя, при этом эластичный пористый сердечник 4, располагающийся по всей длине трубы 1, закрывает перфорированную подземную часть 2, предотвращая проникновение грунта в полость трубы.

В режиме иглофильтрации на верхнюю часть погруженной в грунт трубы 1 надевают винтовой тампон 5, при этом опорная шайба 11 плотно упирается в поверхность грунта. Винтовой тампон 5 ввинчивают в грунт, при этом режущие зубья 14 рыхлят грунт под основанием полого цилиндра 6, лопасти 7, ввинчиваясь в грунт, плотно прижимают опорную тарелку 12 с резиновой прокладкой 13 к поверхности опорной шайбы 11 и поверхности грунта. Кромки опорного кольца 15 врезаются в грунт, образуя герметичное пространство подтарелочной полости 17 под винтовым тампоном 5. При необходимости под винтовым тампоном грунт увлажняют или покрывают глинистым раствором (в песчаных или гравийных грунтах) для создания необходимого вакуума под тарелкой 12. На патрубок 16 надевают шланг 9 от вакуум-насоса. На конец трубы 1 иглофильтра-инъектора, располагающегося выше поверхности грунта на 80-100 мм, надевают резиновый шланг 8, который при иглофильтрации подсоединяют к вакуум-насосу и закрепляют хомутом 10.

Включают вакуум-насос. В подтарелочной полости 17 и в трубе 1 иглофильтра-инъектора создается разрежение. При диаметре тарелки 500 мм винтовой тампон 5 вжимается в грунт атмосферным давлением с усилием примерно 2200-2500 кг, плотно перекрывая устье трубы 1 по внешней поверхности от проникновения наружного воздуха.

Эластичный пористый сердечник 4, выполняющий роль клапана, обжимается внешним давлением воды, поступающей в перфорированную подземную часть 2 трубы 1, и приобретает гофрированность, при этом гофры, прилежащие к внутренней стенке трубы 1, удерживают наиболее крупные частицы песка и гальки от продвижения по полости иглофильтра-инъектора. Вода из грунта откачивается на поверхность.

В режиме инъектирования укрепляющего раствора в грунт эластичный пористый сердечник 4 извлекают из заглубленной трубы 1. Сердечник 4 извлекают вручную при глубине заглубления не более 10 м, или с помощью ворота, наматывая его на барабан. После извлечения сердечника 4 шланг 8, надетый на конец трубы 1, подсоединяют к растворонасосу, при этом шланг 9 остается подсоединенным к вакуум-насосу. Через шланг 8, полость трубы 1, перфорированную подземную часть 2 в грунт закачивают укрепляющий раствор, одновременно вакуумируя через шланг 9 подтарелочную полость 17.

После окончания закачивания раствора в грунт шланги 8, 9, снимают, винтовой тампон 5 выкручивают, под опорную шайбу 11 одевают петлю троса 18 лебедки и трубу 1 извлекают из грунта.

При большой длине трубы 1 шланг 8 оставляют на трубе 1 и в процессе ее подъема в инъектор подают под давлением жидкость, снижающую трение стенок трубы о грунт.

Использование иглофильтра-инъектора позволяет быстро и качественно производить последовательно на одной площадке осушение и закрепление грунтов под основания зданий и сооружений.

Использование: строительство, укрепление грунтов, преимущественно под основаниями зданий и сооружений. Сущность изобретения: иглофильтр-инъектор включает трубу с перфорированной подземной частью, наконечник, клапаны, расположенные по периметру трубы, винтовой тампон в виде полого цилиндра со спиральными внешними лопастями, шланги. Труба снабжена опорной шайбой. Клапаны выполнены в виде эластичного пористого сердечника, установленного внутри трубы по всей длине и перекрывающего ее перфорированную часть. Винтовой тампон размещен в устьевой части трубы и имеет опорную тарелку и резиновую прокладку для одновременного контактирования с поверхностями грунта и опорной шайбы. Эластичный пористый сердечник оперт нижней частью на наконечник, его верхняя часть расположена на 80 - 100 мм выше обреза трубы. Эластичный пористый сердечник имеет диаметр, соразмерный с внутренним диаметром трубы, и выполнен из материала, обеспечивающего под давлением прокачиваемой жидкости уменьшение объема на 50%. Эластичный пористый сердечник выполнен съемным. Внутренний диаметр полого цилиндра винтового тампона превышает внешний диаметр опорной шайбы, а его нижняя кромка имеет режущие зубья. Опорная тарелка винтового тампона обрамлена опорным кольцом и снабжена вакуумным насосом. Опорная шайба прикреплена к тросу лебедки, обеспечивающей извлечение трубы из грунта с одновременной подачей под давлением жидкости в трубу. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. ИГЛОФИЛЬТР-ИНЪЕКТОР, включающий трубу с перфорированной подземной частью, наконечник, клапаны, расположенные по периметру трубы, винтовой тампон в виде полого цилиндра со спиральными внешними лопастями, шланги, отличающийся тем, что труба снабжена опорной шайбой, клапаны выполнены в виде эластичного пористого сердечника, установленного в трубе по всей длине и перекрывающего ее перфорированную часть, а винтовой тампон размещен в устьевой части трубы и имеет опорную тарелку и резиновую прокладку для одновременного контактирования с поверхностью грунта и опорной шайбы. 2. Иглофильтр-инъектор по п.1, отличающийся тем, что эластичный пористый сердечник оперт нижней частью на наконечник, а его верхняя часть расположена на 80 100 мм выше обреза трубы. 3. Иглофильтр-инъектор по п.1, отличающийся тем, что эластичный пористый сердечник имеет диаметр, соразмерный с внутренним диаметром трубы, выполнен из материала, обеспечивающего под давлением прокачиваемой жидкости уменьшение объема на 50%
4. Иглофильтр-инъектор по п.1, отличающийся тем, что эластичный пористый сердечник выполнен съемным. 5. Иглофильтр-инъектор по п.1, отличающийся тем, что внутренний диаметр полого цилиндра винтового тампона превышает внешний диаметр опорной шайбы, а его нижняя кромка имеет режущие зубья. 6. Иглофильтр-инъектор по п.1, отличающийся тем, что опорная тарелка винтового тампона обрамлена опорным кольцом. 7. Иглофильтр-инъектор по п. 1, отличающийся тем, что опорная тарелка снабжена вакуумным насосом. 8. Иглофильтр-инъектор по п. 1, отличающийся тем, что опорная шайба прикреплена к тросу лебедки, обеспечивающей извлечение трубы из грунта с одновременной подачей под давлением жидкости в трубу.