Устройство для глубинного уплотнения грунтов Советский патент 1985 года по МПК E02D3/10 

Изобретение относится к строительству, в частности к подготовке оснований под строящиеся сооружения на структурно-неустойчивых грунтах. Известно устройство для глубинного уплотнения просадочного грунта, включающее жесткий корпус с прикрепленной к нему посредством металлических тяг эластичной оболочкой, приспособления для гидропогружения и ввода газообразной взрывчатой смеси 1. Однако это устройство не имеет приспособления для гащения реактивных усилий, возникающих при взрыве, при этом невозможно зафиксировать рабочий орган в точке производства воздействия из-за его подбрасывания вверх и заполнения разрущенным грунтом освободивщегося места, препятствующего возвращению органа. Наиболее близким к предлагаемому явл,яется устройство для глубинного уплотнения просадочного грунта, включающее детонационную камеру, демпфер с расположенным в нем порщнем, перекрывающий выход из камеры клапан, соединяющий последний с порщнем щток и приспособление для гидроподмыва 2.. Недостатком указанного устройства является возможность накопления смеси газов для взрыва только с давлением, равным гидростатическому давлению столба воды, находящейся в скважине, что ведет к необходимости увеличения расхода газовой смеси с глубиной и как следствие этого на грунт передается разное статическое воздействие, кроме того, исключается возможность изменения энергии взрыва независимо от глубины нахождения устройства. Все это снижает эффективность устройства. Цель изобретения - повыщение эффективности. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для глубинного уплотнения грунтов, включающем детонационную камеру, демпфер с расположенным в нем порщнем, перекрывающий выход из камеры клапан, соединяющий последний с порщнем шток и приспособление для гидроподмыва, щток снабжен расположенным над клапаном дополнительным порщнем, а демпфер выполнен в виде жестко соединенного с камерой полого цилиндра, имеющего расположённую над порщнем перегородку с перепускным отверстием и торцовую заглушку, образующую над перегородкой полость, причем диаметр основного порщня превыщает диаметр дополнительного. На чертеже изображено- устройство, разрез. Устройство для глубинного уплотнения грунтов имеет корпус 1, к верхней части которого жестко прикреплен полый цилиндр 2, демпфера с торцовой заглущкой 3 и перегородкой 4, в последней выполнено перепускное отверстие (проточка) 5, расположенный под перегородкой 4 порщень 6, выполненное в нижней части корпуса 1 выхлопное отверстие 7, перекрытое клапаном 8, установленный над последним дополнительный порщень 9 меньше диаметра, чем основной порщень 6, соединяющий порщни 6 и 9 щток 10, охватывающую поршень 6 бронзовую гильзу 11, образованную между заглущкой 3 и перегородкой 4 демпферную полость 12, расположенную над порщнем 6 полость 13, образованную в корпусе 1 детонационную камеру (рабочую полость) 14, канал 15 для ввода в камеру 14 газовой смеси и канал 16 для подачи сжатого воздуха. Устройство также имеет приспособление для подмыва, включающее четыре водоводные трубы 17, каждая с наконечником 18. Устройство работает следующим образом. Демпферная полость 12 через канал 16 заполняется сжатым воздухом с необходимым избыточным давлением, воздух, перетекая через перепускное отверстие 5, заполняет полость 13, воздействуя на порщень 6, который через щток 10 посредством клапана 8 перекрывает выхлопное отверстие 7 корпуса, герметизируя тем самым детонационную камеру 14. В этом состоянии устройство опускается на поверхность грунта, по трубам 17 подается вода, которая, выходя из наконечников 18, размывает под устройством грунт, и оно погружается в уплотняемый массив на требуемую глубину. После этого детонационная камера 14 через канал 15 заполняется газовой смесью под избыточным давлением несколько меньщим, чем давление воздуха в камерах 12 и 13. В корпусе 1 осуществляют инициирование быстротекущего расщирения взрыва газовой смеси со скачкообразным возрастанием давления в камере 14. Под воздействием давления газов порщень 6 за счет больщей площади, чем у поршня 9, перемещается вверх, открывая через щток 10 выхлопное отверстие 7. При движении порщря 6 вверх возникающие при этом инерционные силы уравновешиваются за счет сокращения объема воздуха в полости 13 и перетекания воздуха с возросщим давлением через отверстие 5 в полость 12, а также за счет противоположно направленного усилия от воздействия давления газов на дополнительный порщень 9. После перемещения порщня 6 вверх происходит поднятие клапана 8 и разгерметизирование полости, при этом продукты взрыва через отверстие 7 выхлопываются, производя сейсмическое воздействие на грунт, при этом давление в камере 14 начинает падать и когда оно упадет до величины

311346704

менее, чем давление воздуха в полостяхпасать энергию взрыва или снизить метали 13, поршень 6 через шток 10 посред-лоемкость по сравнению с одинаковым по

ством клапана 8 перекрывает выхлопноевоздействию известным устройством, а такотверстие 7 и устройство готово к следую-же достигается возможность варьирования

щему рабочему циклу., степенью сейсмического воздействия на

Такое выполнение устройства обеспечи-все это способствует повышению произвовает возможность в 1,5-2 раза больше за-дительности и снижению энергозатрат.

грунт независимо от глубины погружения.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЛУБИННОГО УПЛОТНЕНИЯ ГРУНТОВ, включающее детонационную камеру, демнфер с расположенным в нем поршнем, перекрывающий выход из камеры клапан, соединяющий последний с порщнем щток и приспособление для гидроподмыва, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности устройства, щток снабжен расположенным над клапаном дополнительным поршнем, а демпфер выполнен в виде жестко соединенного с камерой полого цилиндра, имеющего расположенную над поршнем перегородку с перепускным отверстием и тор цовую заглушку, образующую над перегородкой полость, причем диаметр основного поршня превышает диаметр дополнительного. (Л с Од 4 оэ