Скважинный гидромонитор для образования прорезей в грунте Советский патент 1985 года по МПК E21C45/00 

Изобретение относится к гидротехническому строительству, в частности к устройствам для образования прорезей в грунте, преимущественно при сооружений противофильтрационных завес и дренажей.

Цель изобретения - повышение эффективности образования прорезей в грунте путем автоматического поворота сопла в вертикальной плоскости.

На фиг. 1 показан гидромонитор, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечения Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - схема работы гидромонитора при, направлении струи вниз; на фиг. 6 - то же, при направлении струи вверх.

Скважинный гидромонитор для образования прорезей в грунте содержит корпус 1 с продольным каналом 2 подвода размывающей жидкости и сообщающимся с ним подвижно установленным боковым соплом 3. Последнее снабжено горизонтальными полуосями 4, зубом 5 на задней кромке и установлено в корпусе 1 с помощью уплотнения 6 и втулки 7. Сопло 3 связано с устройством его поворота, которое включает цилиндр 8 с порщнем 9, на верхнем конце которого выполнен паз 10, входящий в зацепление с зубом 5. Порщень 9 имеет снизу шток 11, на нижнем конце которого закреплен блок 12. На нижнем торце корпуса 1 закреплен кронштейн 13, на котором щарнирно установлена лопасть 14 с роликом 15. Через блок 12 и ролик 15 проходит гибкая связь 16, одним своим концом закрепленная на корпусе 1 и другим - на лопасти 14. Лопасть 14 имеет две пластины 17, установленные на продольном шарнире 18, и пружину 19, установленную между пластинами 17.

В зависимости от условий работы, корпус 1 может иметь канал 20 подвода сжатого воздуха, сообщающийся с внутренней полостью втулк 7, и канал 21 подвода растворазаполнителя, проходящий сквозь корпус 1 сверху вниз.

Каналы оснащены подводящими трубами 22. Устройство размещено в скважине 23, выполненной в рыхлом грунте 24 и плотном грунте 25.

Скважинный гидромонитор для образования прорезей в грунте работает следующим образом.

Гидромонитор присоединяют к подводящим трубам 22 и опускают в предварительно пробуренную скважину 23 ниже контакта рыхлого грунта 24 с подстилающим водоупором. При этом лопасть 14 находится в вертикальном положении, а кинематически связанное с ней сопло 3 направлено под углом вниз. По одной из подводящих труб 22 подают под давлением размывающую жидкость, которая по каналу 2 поступает в сопло 3 и выходит из него в виде струи. Давление жидкости перемещает вниз поршень 8, который с помощью связи 16 отклоняет лопасть 14.

Одновременно с подачей жидкости начинают подъем гидромонитора. В процессе подъема, пока лопасть 14 находится в пределах плотного грунта 25, она упирается в стенку скважины, в результате чего струя жидкости из сопла 3 направлена под углом вниз и, размывая прорезь в рыхлом грунте 24, омывает его контакт с водоупором. После выхода

из плотного грунта 25 лопасть 14 получает возможность полного поворота и переходит в горизонтальное положение в размытой в грунте 24 прорези, а струя жидкости из сопла 3 поворачивается под углом .вверх. При подходе к контакту с выщележащим

плотным грунтом 25 струя омывает его снизу. Возможны три технологических режима работы гидромонитора: одно-, двух- и трехкомпонентный. При однокомпонентном режиме в гидромонитор подают только размывающую жидкость, в качестве которой может быть использован укрепляющий раствор. При двухкомпонентном режиме в гидромонитор подают размывающую жидкость (раствор) и сжатый воздух. Последний по каналу 20 поступает к отверстию втулки 7

и выходит из него концентрично со струей жидкости из сопла 3. При трехкомпонентном режиме в гидромонитор подают размывающую жидкость (воду), сжатый воздух и раствор-заполнитель.

В двух- и трехкомпонентном режимах

сжатый воздух обеспечивает увеличение дальности размывающего действия струи за счет образования в прорези воздухонаполненной полости. Предусмотренная данной конструкцией гидромонитора возможность наклона бокового сопла 3 вверх помимо указанной зачистки контакта грунтов способствует образованию воздухонаполненной полости в верхней части размываемой в грунте прорези при меньщем расходе воздуха. Лопасть 14 выполняет две функции:

0 управление наклоном сопла 3 и стабилизацию его направления при подъеме гидромонитора. Для выполнения второй функции - стабилизации направления - лопасть 14 выполнена из двух раздвигаемых пружиной 19 пластин, которые в процессе

5 работы касаются стенок прорези в грунте, удерживая гидромонитор в заданной вертикальной плоскости.

Предлагаемая конструкция скважинного гидромонитора может быть выполнена

Q как с одним боковым соплом, так и с двумя или бапее боковыми соплами, направленными в разные стороны, без изменения принципиальной сущности конструкции.

Использование изобретения обеспечивает 5 повышение эффективности образования прорезей путем автоматического поворота сопла в вертикальной плоскости.

21

IB

Раствор

Фиг.Ц

.5

22;

1. СКВАЖИННЫЙ ГИДРОМОНИТОР ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ ПРОРЕЗЕЙ В ГРУНТЕ, включающий корпус с продольным каналом подвода размывающей жидкости и сообщающийся с ним боковым соплом. отличающийся тем, что, с целью повыщення эффективности образования прорезей путем автоматического поворота сопла в вертикальной плоскости, он снабжен узлом поворота сопла в вертикальной плоскости, выполненным в виде размещенного в корпусе и сообщающегося с каналом подвода жидкости цилиндра с поршнем, имеющим паз, и лопасти, щарнирно закрепленной на корпусе и кинематически взаимодействующей с цилиндром, а сопло закреплено на корпусе с возможностью поворота на горизонтальных полуосях и снабжено зубом, размещенным в пазу. 2. Гидромонитор по п. 1, отличающийся тем, что лопасть выполнена из двух установленных на продольном щарнире пластин, между которыми закреплена пружина. (Л О5 ю г 00