Устройство для образования траншей при сооружении противофильтрационных завес способом "стена в грунте Советский патент 1985 года по МПК E21B7/24 

Изобретение относится к строительству подземных сооружений и относится к устройствам для возведения ограждающих конструкций, выполяемых способом «стена в грунте. Известно устройство для сооружения проти во фильтрационных завес, выполненное в виде подвешенного на канате базовой машины плоского двухчелюстного грейфера с тросовым приводом закрытия челюстей 1. Недостатком этого устройства является низкое напорное усилие, что препятствует надежному сооружению противофильтрационной завесы в зоне контакта водоносных грунтов с водоупором, который представляет собой, в большинстве случаев, плотные глины. Недостаточная .величина врезки в водоупорный пласт делает невозможным применение прогрессивного в целом способа «стена в грунте. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату -к изобретению является устройство для образования траншей при сооружении противофильтрационных завес способом «стена в грунте, включающее базовую машину с навесным Оборудованием, рабочим органом в виде резцов и шнека, закрепленных на штанге, и направляющие трубчатые элементы, выполненные с открытыми нижними торцами и с вогнутыми секторами и установл енные в траншее с возможностью взаимодействия вогнутого сектора крайнего трубчатого элемента со шнеком 12J. Недостатками известного устройства являются его низкие надежность и производительность в грунтах со сложными гидрогеологическими условиями. Это объясняется двумя причинами. Первая заключается в повышенном износе рабочего оборудования и направляющих трубчатых алементов в зоне их взаимного контакта, а вторая - в возможности обрушения стенок траншеи при подъеме штанги со шнеком, поскольку под шнеком образуется зона разрежения, в которой на стенки траншеи не действует гидростатическое давление тиксотропного раствора, под защитой которого производится образование транщеи при использовании способа «стена в грунте. Цель изобретения - повышение надежности устройства в работе. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для образования траншей при сооружении противофильтрационных завес способом «стена в грунте, содержащем базовую машину с навесным оборудованием, рабочим органом в виде резцов и шнека, закрепленных на штанге, и направляющие трубчатые элементы, выполненные с открытыми нижними торцами и с вогнутыми секторами и установленные в траншее с возможностью взаимодействия вогнутого сектора крайнего трубчатого элемента со щнеком, в штанге образован канал, имеющий выходы, размещенные за резцами и выше шнека, а в направляющих трубчатых элементах выполнены группы отверстий, размещенные в их верхних частях на длине от верхнего торца, равной расстоянию между выходами канала, образованного в штанге, при этом размеры радиуса и глубины вогнутых секторов направляющих трубчатых элементов выполнены в соответствии с соотношениямиКг 0,58-0,7 Оц, м; -Ru- 1,9-2,33, где Re - радиус вогнутости секторов направляющих трубчатых элементов, м; Ош -диаметр шнека, м; Не - глубина вогнутых секторов, м. На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1. Устройство содержит базовую машину 1 с навесным оборудованием 2, рабочий орган в виде резцов 3 и шнека 4, а также на1 (ХЛ LJ t XX ULAIXX I LI, 1 . СЛ 1 CJ.Xl.,n 1СД „равляющие трубчатые элементы 5-7, уста„овленные в траншее 8. Направляющие труб элементы 5-7 выполнены с вогнуты„„ секторами 9-11, причем крайний на„равляющий трубчатый элемент 5 усганов возможностью взаимодействия своего g 4. Остальные направляющие трубчатые элементы 6 и 7 контактируют своими вогнутыми секторами j „ ц .седними трубчатыми элемента„„ 5 и 6 соответственно Величина диаметра направляющих труб элементов равна 0,8-0,9 диа установлена эксперимен .. обеспечения сплошности траншей 8, а также предотвращения закли трубчатых элементов 5-7 в тран ее 8 при перестановке, Размеры радиуса и глубины вогнутых г. г. - J . секторов 9-11 выполнены в соответствии с соотношениями Rs 0,58-0,70Ош , м; 1,9-2,33 Для ПОСТОЯННОГО заполнения тиксотропным раствором 12 траншеи 8 в полой штанге 13, на которой закреплены шнек 4 и резцы 3, выполнены две группы отверстий 14 и 15, одна из которых 14 размещена за резцами, а другая 15 - над шнеком 4. С этой же целью в направляющих трубчатых элементах 5-7 в верхних частях выполнены группы отверстий 16 и 17, причем одни группы отверстий 16 расположены в вогнутых секторах 9-11, а другие 17-на той же высоте - напротив. Длина участков,, на которых расположены отверстия 16 и 17, равна расстоянию между группами отверстий 14 и 15 в Штанге 13. Количество иаправляющих трубчатых элемеитов для обеспечения необходимой надежности должно быть не менее трех.

Устройство работает следующим образом.

Образуют первую скважину траншеи 8 с помощью рабочего органа в виде резцов 3 и щнека 4, закрепленных на щтанге 13. При этом транщею заполняют тиксотропнымраствором 12, который через отверстия 14 и 15 в полой щтанге 13 попадает за резцы в забой транщеи 8.

При подъеме рабочего органа тиксотропный раствор 12 через отверстия 14 и 15 в щтанге 13 попадает в нижнюю часть транщей и удерживает ее грунтовые стенки в состоянии равновесия. В транщею 8 устанавливают направляющий трубчатый элемент 7, ориентированный вогнутым сектором 11 в направлении разработки транщеи, после чего рабочим органом осуществляют образование второй заходки транщеи 8, в которую устанавливают направляющий трубчатый элемент 6 так, что при разработке следующей заходки его вогнутый сектор 10 взаимодействует со щнеком 4, при этом сторона трубчатого элемента 6, противоположная вогнутому сектору ,10, контактирует с вогнутым сектором 11 трубчатого элемента 7.

Таким образом устанавливают все трубчатые элементы 5-7 и после разработки каждой новой заходки транщеи 8 производят перестановку крайнего трубчатого элемента со стороны готовой транщеи в только что образованную заходку. При подъеме рабочего органа, когда отверстия 14 уже находятся выше уровня тиксотропного раствора 12 в траншее, последний попадает в только что образованную заходку через отверстия 16 и 17, которые открываются по мере подъема шнека 4. Это предотвращает обрущение траншеи 8. Установка в транщее 8 сразу трех направляющих трубчатых элементов позволяет практически исключить отклонения транщеи от вертикали и обеспечить тем самым ее сплощность, что, в свою очередь позволит повысить надежность сооружаемой противофильтрационной завесы. Параллельно с образованием осуществляют засыпку транщеи 8 противОфильтрационным материалом. Можно производить навал этого материала на трубчатый элемент 11, но не следует засыпать отверстие 17. В случае засыпки с навалом на трубчатые элементы лучще применять виброизвлечение последних.

Использование изобретения позволит расщирить область использования предлагаемого устройства при обеспечении необходимой надежности строительства за счет обеспечения врезки транщеи в плотные породы водоупора.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ ТРАНШЕЙ ПРИ СООРУЖЕНИИ ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННЫХ ЗАВЕС СПОСОБОМ «СТЕНА В ГРУНТЕ, содержащее базовую машину с навесным оборудованием, рабочим органом в виде резцов и шнека, закрепленных на штанге, и направляющие трубчатые элементы, выполненные с открытыми нижними торцами и с вогнутыми секторами и установленные в траншее с возможностью взаимодействия вогнутого сектора крайнего трубчатого элемента со шнеком, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства в работе, в штанге образован канал, имеющий выходы, размешенные за резцами и выше шнека, а в направляющих трубчатых элементах выполнены группы отверстий, размешенные в их верхних частях на длине от верхнего торца, равной расстоянию между выходами канала, образованного в штанге, при этом размеры радиуса и глубины вогнутых секторов направляющих трубчатых элементов выполнены в соответствии с соотнЧ)шениями. (Л R6 0,58-0,70 Ош, м; ,9-2,33, где RB - радиус вогнутости секторов направляющих трубчатых элементов, м; Dm -диаметр шнека; м; HC - глубина вогнутых секторов, м. СХ) ;о СП со

L

±