Устройство для разработки мерзлых грунтов Советский патент 1984 года по МПК E02F5/30 

Изобретение относится к строительным и дорожным машинам., используемым для разработки и рыхления мерзлых грунтов.

Известно устройство для разработки мерзлых грунтов, включающее трубчатыЯ корпус с винтовым наконечником и выхлопными отверстиями, выхлопной клапан и источник сжатого газа 13.

Недостатками известного устройства являются малая производительность рыхления и низкая техника безопасности, так как при взрыве куски мерзлого грунта разлетаются на большое расстояние.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для разработки мерзлых грунтов, включающее трубчатый полый корпус с винтовым наконечником, с уплотняющей конической пробкой и с выхлопными отверстиями, клапан . переключения и источник сжатого газа С2.

К недостаткам устройства относятся низкая производительность и большой разлет разрыхленных кусков мерзлого грунта при взрыве.

Цель изобретения - повышение производительности.

. Указанная цель достигается тем, что устройство для разработки мерзлых грунтов, включающее трубчатый полый корпус с винтовым наконечником, с уплотняющей конической пробкой и с выхлопными отверстиями, клапан переключения и источник сжатого газа, снабжено вакуум-насосом и установленным в верхней части трубчатого корпуса с возможностью вращения относительно последнего герметизирующим колпаком с направленным вниз кольцевым ножом и обратным клапаном, установленным над уплотняю1цей пробкой и сообщающим полость колпака с полостью трубчатого корпуса, при этом клапан переключения выполнен с возможностью периодического сообщения полости трубчатого корпуса с источником сжатого газа или вакуум-насосом.

На фиг.1 изображено устройство для разработки мерзлых грунтов на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.З - Обратный клапан.

Устройство для разработки мерзлых грунтов включает трубчатый полый кор пус 1 с винтовым наконечником 2,уплоняющей конической пробкой 3 и выхлопными отверстиями 4. Над пробкой установлен обратный клапан 5, расположенный в полости герметизирующего колпака б, сообщающего ее с полостью трубчатого корпуса. Колпак имеет ребра жесткости 7 и кольцевой нож 8. Колпак установлен в верхней части трубчатого корпуса посредством втулки 9, позволя1мцей ему свободное вращение относительно корпуса 1.

Во втулке смонтированы: упорный подшипник 10 и уплотняющий элемент 11, а сама она поджата пружиной 12, Полость трубчатого корпуса посредством клапана 13 переключения может периодически сообщаться с источником 14 сжатого газа или с вакуумнасосом -15.

Устройство работает следующим образом.

Устройство опускают на поверхность разрабатываемого грунта и при помощи привода (не показан)- заглубляют трубчатый корпус 1 с наконечником 2 на заданную глубину. Уплотняющая пробка 3 плотно закупоривает пробуренный шпур, одновременно происходит внедрение в грунт кольцевого ножа 8, так как на последний передается вертикальное усилие посредством муфты и ребер жесткости 7. Пружина 12 не позволяет перемещаться втулке 9 вниз по корпусу 1 и перекрыть клапан 5. Клапан 13 соединяют с вакуум-насосом 15 и производят откачку воздуха из шпура. Вследствие наличия пор и трещин в массиве грунта и в результате герметизации в области, граничащей со шпуром, образуется зона пониженного давления.

Через обратный клапан 5 также происходит откачка воздуха из полости, ограниченной грунтом и герметизирукйцим колпаком 6.

Затем клапан 13 переключают и соединяют полость трубчатого корпуса 1 с источником 14 сжатого газа. Сжатый воздух врывается в зону пониженного давления и раскрывает поры и трещины, что вызывает разрушение массива грунта. Закрытие обратного клапана 5 позволяет оставить в разреженном состоянии зону, ограниченную поверхностью грунта герметизирующим колпаком, что позволяет создать перепад давлений в момент разрушения между грунтом и надгрунтовой. областью. Это, в свою очередь, повышает эффективность дробления массива грунта, так как раскрытие трещин происходит в сторону свободной поверхности, т.е. зону ограниченную герметизирующим колпаком.

Применение предлагаемого устройства обеспечивает надежную герметизацию между непроницаемой оболочкой изоной разрежения. Это позволит исключить утечки газа и снизить энергоемкость процесса разрушения. Исключается также ручной труд на проходку шпуров, так как конструкция универсальна,т.е. полностью обеспечивает весь цикл работ. Снижается затрата энергии на вакуумирование. Созданная между герметизирующим колпаком и поверхностью грунта зона пониженного давления также способствует резкому снижению энергоемкости процесса разрушения грунта и увеличению эффективности его использования.

что в результате увеличивает производительность рыхления. Кроме того, отсутствует разлет кусков мерзлого грунта.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРАБОТКИ МЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ, включающее трубчатый полый корпус с винтовым наконечником, с уплотняющей конической пробкой и с выхлопными отверстиями, клапан переключения и источник сжатого газа, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности, оно снабжено вакуумнасосом и установленным в верхней части трубчатого корпуса с возможностью вращения относительно последнего герметизирующим колпаком с направленным вниз кольцевым ножом и обратным клапаном, установленным над уплотняющей пробкой и сообс1ающим полость колпака с полостью трубчатого корпуса, при этом клапан переключения выполнен с возможностью периодического сообщения полости трубчатого корпуса с источником g сжатого газа или вакуум-насосом. С/) 00 со rsD