Устройство для заполнения трещин и каверн в стенках шпура при нагнетании Советский патент 1984 года по МПК E21D21/00 

Изобретение относится -к горной промышленности, в частности, к устройствам для заполнения шпуров тампонажным растЬором в строящихся и эксплуатируемых бетонных и железобетонных подземных сооружениях.

Известно устройство для нагнетания там понажного раствора, в скважины, включающее трубку, замок с гильзой и эластичной манжетой, обратный клапан, фиксатор 1J.

Недостатком данного устройства является левозможность использования его для заполнения трещин и каверн в стенках шпура.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному является устройство для заполнения трещин и каверн в стенках шпура при нагнетании, включающее трубку с распор ным коническим механизмом с расширяющей шайбой, размещенной на конце трубки, эластичным уплотнителем и фиксируюил11м механизмом, размещенным на другом конце трубки 2.

Однако известное устройство не обеспечивает достаточное заполнение трещин и каверн в стенках шпура.

Цель изобретения - обеспечение заполнения трещин и каверн в стенках шпура на всю его длину в условиях действия подземных вод.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для заполнения трещин и каверн в стенках iiinypa при нагнетании, включающем трубку с распорным коническим механизмом с расширяющей шайбой, размещенной на конце трубки, эластичиым уплотнителем и фиксируюшим механизмом, размещенном на другом конце трубки, распорный конический механизм выполнен в виде навинчиваемой на трубку конической втулки с радиальными прорезями, при этом расширяющая шайба закреплена на трубке, а фиксирующий механизм выполнен в виде на- жимного фланца, взаимодействующего с .эластичным уплотнителем.

На фиг. 1 изображено устройство; на триг. 2 - разрез А-А на фиг. I; на фиг. 3 вид шпура после нагнетания. I Устройство состоит из трубки 1, рас порного конического механизма в виде навинчиваемой HS трубку конической втулки с радиальными прорезями 2 с расширяющбй конической шайбой 3, закрепленной на трубке, эластичного уплотнитедя 4, нажимного фланца 5 и натяжной «рукоятки 6.

Устройство работает следующим образом.

Втулка 2 закладывается в шпур бетонной обделки с некоторым усилием, достаточным для создания предварительного сцеппения со стенками шпура. Затем в него вставляется трубка 1 с шайбой 3. При вращении трубки 1 по часовой стрелке и осевом перемещении шайбы 3 хвостовая часть втулки 2 раздвигается в радиальном направлении до упора в стенки шпура. Распирающее усилие надежно закрепляет втулTty 2 с трубкой 1 в шпуре. Затем на трубку 1 надеваются уплотнитель 4 и нажимной фланец 5, а вращением натяжной рукоятки 6 достигается герметизация шпура.

Благодаря конической форме втулки 2 практически вся поверхиость стенок шпура становится доступной для тампона жиого раствора. В трубку 1 подается тампонажный раствор, который, проникая в заобделочное пространство, одновременно заполняет зону Б через прорези во втулке 2 (направление движения тампонажного раствора показано стрелками), а также под давлением проникает во все дефекты и поры бетона обделки, имеющие связь с областью шпура. Тампонажный раствор не может вытекать из шпура в выработку, так как эластичный ..уплотнитель 4 частично входит в шпур и бокбвой конической поверхностью надежно прижимается к бетону,герметизируя тем самым шпур, что хорошо видно из фиг. 1.

В зависимости от состояния поверхности шпура со стороны выработки эластичный уплотнитель может иметь и другую срорму, например, форму шайбы.

Известными конструкциями устройства

для нагнетания тампонажного раствора не заполняются дефекты в стенке шпура, а после демонтажа устройства эти места становятся источником попадания подземных вол внутрь тоннеля. В таких условиях заделка шпура после окончания процесса нагнетания технически сильно затрудняется. Цементирование стенки шпура на всю его глубину, обеспечиваемое предлагаемой конструкцией устройства (фиг. 3), полностью исключает возможность попадания подземных вод в выработку. Таким образом, в процессе выполнения тампонажных работ предлагаемым устройством в условиях воздействия подземных вод одновременно совмещаются две операции: заполнение заобделочного пространства и частичное цементирование

шпура.

Разборка устройства после окончания тампонажных работ проводится в последовательности, обратной сборке. В зацементированной зоне шпура остается втулка 2, что

не оказывает отрицательного влияния на качество работ. Незаполненный объем шпура, образовавшийся после извлечения трубки 1, заделывается обычным способом.

Предлагаемое устройство по сравнению с прототипом позволяет цементировать стенки шпура и исключает тем самым возмож- Тюсть появления течей после окончания наг нетания и демонтажа, значительно сокращает время, необходимое для окончательной заделки незаполненной тампонажныл)

11136264

раствором части lunypa, существенно упро:- людей любой квалификации. Кроме того, щает процесс заделки, а выполнение этойсущественно уменыиается трудоемкость,

работы становится доступным для рабочих повышается качество работ.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАПОЛНЕНИЯ ТРЕЩИН И КАВЕРН В СТЕНКАХ ШПУРА НАГНЕТАНИЯ, включающее трубку с распорным коническим механизмом с расширяющей шайбой, размещенной на конце трубки, эластичным уплотнителем и фиксирующим механизмом, размещеннымна другом конце трубки, отличающееся тем, что, с цель обеспечения заполнения трещин и каверн в стенках щпура на всю его длину в условиях действия подземных вод, распорный конический механизм выполйен в виде навинчиваемой на трубку кони4еской втулки с радиальными прорезями, при этом расширяющая щайба размещена на трубке, а фиксирующий механизм выИолнен в виде нажимного фланца, взаимо действующего с эластичным уплотнителем. оэ ф iNd Од