Устройство для прорезания щели в грунте Советский патент 1985 года по МПК E02F5/20 

Изобретение относится к устройствам для образования прерывистых струй жидкости, которые могут быть использованы при разработке щелей в грунте для сооружения противофильтрационных завес способом «стена в грунте вокруг горных выработок.

Известно устройство, состоящее из разъемного корпуса, выполненного в виде цилиндра с пазами, двух соосно расположенных патрубков, образующих кольцевую полость и переходящих в кольцевое сопло, систему подвода и отвода жидкости в кольцевую полость с регулируемыми вентилями 1

Недостатками этого устройства являются его громоздкость и низкая скорострельность так как диапазон прерывания струй такого устройства зависит от динамических характеристик механической системы и очень узок.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для прорезания щели в грунте, содержащее корпус с каналами для подвода сжатого воздуха и воды, два концентрично расположенных сопла, внутреннее сопло соединено с каналом для подвода воды, и приспособление для создания пульсирующего давления 2.

Недостатками известного устройства являются сложность конструкции приспособления для создания пульсирующего давления и использование сжатого воздуха только для воспламенения топлива в камере сгорания и выдувания из нее продуктов сгорания.

Цель изобретения - повышение эффективности разрущения грунта путем совмещения воздущного и водяного удара о грунт.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для прорезания щели в грунте, содержащее корпус с каналами для подвода сжатого воздуха и воды, два концентрично расположенных сопла, внутреннее сопло соединено с каналом для подвода воды, и приспособление для создания пульсирующего давления, наружное сопло соединено с каналом для подвода сжатого воздуха, а приспособление для создания пульсирующего давления выполнено в виде подпружиненного штока и гильзы с отверстиями, связанными с каналом для подачи сжатого воздуха, при этом подпружиненный щток имеет ограничитель и установлен с возможностью перекрывания каналов для подвода сжатого воздуха и воды.

На фиг. 1 показано устройство в действии, вариант прорезания щели в грунте из предварительно пробуренной скважины; на фиг. 2 - прорезанная щель, вид в плане; на фиг. 3 - устройство для прорезания щели в грунте, разрез.

Устройство содержит корпус 1, состоящий из воздущного 2 и водяного 3 сопел, завинченных в металлический корпус 1, концентрически расположенных относительно один другого и соединенных соответственно с воздущным 4 и водяным 5 каналами, приспособление для создания пульсирующего давления, имеющее гильзу 6с отверстиями 7 для подачи воздуха, возвратную пружину 8, порщень со щтоком 9, на котором выполнен ограничитель 10, служащий для установки необходимого зазора между щтоком 9 и внутренней поверхностью водяного сопла 3.

Устройство работает следующим обра5 зом.

Бурят скважины с шагом, исходя из максимальной длины размыва грунта высоконапорной дискретной струей, на глубину, заданную проектом. В пробуренную скважиQ ну 11 погружают устройство, останавливая его в 23-25 см от дна скважины и ориентируя его в направлении соседней скважины, затем одновременно включают компрессор и мощный насос, обеспечивая необходимую частоту импульсов. Прорезая грунт, уста5 новку медленно поднимают.

Дискретность напорной струи обеспечивается следующим образом. Воздух, поступающий от компрессора, давит на подпружиненный порщень. Когда давление воздуха

Q превышает растягивающую силу пружины 8, порщень со щтоком 9, двигаясь вниз, перекрывает водяную струю сопла 3, оставляя незначительный зазор для пропуска воды за счет ограничителя 10. Давление воды при этом резко возрастает и одновременно открывается боковое отверстие 7 в гильзе 6. Воздух резко (импульсом) выходит из воздущного сопла 3, но так как давление в гильзе резко падает, поршень со штоком 9 быстро поднимается вверх за счет растягивающей

- силы пружины 8 с одновременным открытием водяного сопла 3. Вода под давлением, превышающим давление насоса, вырывается из сопла и цикл повторяется еще раз. Растягивающую силу пружины 8, диаметры гильзы 6, выходного бокового отверстия 7

5 и штока 9 рассчитывают такими, чтобы приспособление для создания пульсирующего давления обеспечивало подачу в грунт высоконапорной струи импульсами с частотой, необходимой для прорезания грунта определенной категории.

Применение предлагаемого устройства позволит упростить известные конструкции путем исключения дополнительных приспособлений для создания пульсирующих струй, а также повысить эффективность разработки

5 грунта за счет совмещения воздушного и водяного удара о грунт без увеличения мощности компрессора и насоса для подачи воды.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОРЕЗА НИЯ ЩЕЛИ В ГРУНТЕ, содержащее кор пус с каналами для подвода сжатого воз РастВор И ду.ха и воды, два концентрично расположенных сопла, внутреннее сопло соединено с каналом для подвода воды, и приспособление для создания пульсирующего давления, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности разрушения грунта путем совмещения воздушного и водяного удара о грунт, наружное сопло соединено с каналом для подвода сжатого воздуха, а приспособление для создания пульсирующего давления выполнено в виде подпружиненного щтока и гильзы с отверстиями, связанными с каналом для подачи сжатого воздуха, при этом подпружиненный щток имеет ограничитель и установлен с возможностью перекрывания каналов для подвода сжатого воздуха и воды. до o3di/x ////у / .Г