Грунтопрокалывающая установка Советский патент 1986 года по МПК E02F5/18 

Изобретение относится к горной и строительной промышленности и предназначено для бестраншейной проходки выработок с одновременным креплением сводов.

Цель изобретения - повышение качества монолитной крепи при одновременном повышении надежности работы установки.

На фиг. 1 показана грунтопрокалываю- цая установка, разрез; на фиг. 2 - гидравлическая схема грунтопрокалываюш.ей установки.

Грунтопрокалываюшая установка содержит конусный рабочий орган (наконечник) 1, который включает соединенные при помош,и резьбового соединения переднюю 2 и заднюю 3 части, в передней части 2 выполнено глухое отверстие 4, связанное с внешней конической поверхностью 5 органа 1 при помощи радиальных отверстий 6, равномерно распределенных по периметру, торец передней части 2 сопрягается с ограничительным фланцем 7, который установлен в цилиндрическом гнезде 8 задней части 3, гнездо 8 выполнено ступенчатым, нриче.м на боковой поверхности передней ступени 9 выполнены кольцевые проточки 10 и продольные пазы 11 против радиальных отверстий 12, которые от внутренней полости цилиндрического гнезда 8 изолированы уплотнительной втулкой 13 с фланцем 14 и уплотнением 15, а в полости задней ступени 16 rHe3vaa 8 неподвижно закреплен растворный цилиндр 17 с поршнем 18, корпус 19, в котором на опоре 20 и переднем фланце 21 установлен гидроцилиндр 22 со штоком 23, который соединен с торцом 24 растворного цилиндра 17 при помоши штифта 25, распреде.читель раствора 26, систему трубопроводов 27, 28 и 29, штангу 30 с коническим кольцом 31, неподвижными упорами 32 и 33 и плавающей втулкой 34, раздвижную опалубку, состоящую из двух полуцилиндров 35 и 36, соединенных между собой податливыми накладками, например резиновыми, конические сектора 37 и направляющие планки 38 с прорезями 39.

К неподвижному упору 32, симметрично относительно штанги 30, прикреплены два дополнительных гидроцилиндра 40, штоки 41 которых соединены с плавающей втулкой 34, а па другом неподвижном упоре 33 и плавающей втулке 34 установлены опоры 42, в которых па осях 43 крепятся рычаги 44, соединенные с ползунами 45 при помощи опор 46 и осей 47, причем для уменьшения трения между полуцилиндрами раздвижной опалубки и ползунами 45 нослед- ние установлены на роликах 48. На боковых поверхностях ползунов 45 закреплены пальцы 49, входящие в прорези 39 на- правляюп,шх планок 38, а для предотвращения попадания раствора, например бетонного, во внутреннюю полость установки раздвижная опалубка соединена с конусным рабочим органом 1 при помоши гофрированного кожуха 50 и направляющей трубы 51, в которой закреплен распределитель раствора 26, связанный с полостью растворного цилиндра 17, причем последняя соединена по меньшей мере с двумя трубопроводами 28. Поршень 18 цилиндра 17 0 связан при помощи щтанг 52 с передним фланцем 21 корпуса 19, а к передней торцовой части цилиндра 17 прикреплен дополнительный цилиндр 53 для подачи смазывающей жидкости с порщнем 54 в виде кольца, жестко соединенного со штангами 55, концы которых закреплены на ограничительном фланце 7. Кроме того, цилиндр для подачи смазывающей жидкости 53 связан с системой трубопроводов 27, которые подают смазывающую жидкость в 0 цилиндр 53, а с другой стороны - с центрально установленной трубой 56, соединенной через обратный клапан 57, распределительную арматуру 58 с отверстием 59 во фланце 7.

В системе подачи бетонного раствора 5 от бетононасоса 60 и смазывающей жидкости от насоса 61 установлены управляемые дросселя 62, 63 и 64, предохранительный клапан 65, обратные клапаны 66 и 67, предохранительный клапан 68 и обратные клапаны 57 и 69,

Грунтопрокалываюшая установка работает следующим образом.

Перед тем, как включить установку на рабочий ход, закрывают управляемые дросселя 62 и 63, связывающие систему трубо- проводов 28 с баком 70 для промывочной жидкости, и открывают управляемый дроссель 64, соединяющий бетононасос 60 с баком 71, где находится раствор, например бетонный, затем включают бетононасос 60 в работу и закачивают бетон- 0 ный раствор в растворный цилиндр 17, одновременно с этим включают насос 61, который закачивает по системе трубопроводов 27 смазывающую жидкость из бака 72 в дополнительный цилиндр для подачи смазывающей жидкости 53, после заполнения цилиндров 17 и 53 установку включают на рабочий ход. При включении установки на рабочий ход сначала включаются дополнительные гидроцилиндры 40, которые упираются в неподвижный упор 32 штан- 0 ги 30, штоки 41, выдвигаясь, перемещают плавающую втулку 34, которая, двигаясь к неподвижному упору 33 в направлении, противоположном направлению проходки, поворачивает рычаги 44 на осях 43 и 47 в опорах 42 и 46, в результате чего 5 ползуны 45 на роликах 48 перемещаются по направляющим планкам 38 в том же направлении, что и плавающая втулка 34, раздвигают полуцилиндры 35 и 36 в на5

правлении стенок скважины, фиксируя при этом раздвижную опалубку в скважине. Затем включается в работу гидроцилиндр 22, шток 23 которого, выдвигаясь, упирается в торец 24 растворного цилиндра 17, после чего корпус 19 со штангой 30 перемещаются в направлении, противоположном направлению проходки.

При этом поршень 18 растворного цилиндра 17, перемеш,аясь вслед за корпусом 19, выталкивает раствор через распределитель раствора 26 в пространство между опалубкой 35 и 36 и стенками выработки. Одновременно корпус дополнительного цилиндра 53 перемещается вслед за поршнем 18 растворного цилиндра 17, при этом смазывающая жидкость выталкивается из дополнительного цилиндра через трубку 56, обратный клапан 57, арматуру 58, отверстие 59 в отверстие 4 и пазы 11 и далее через радиальные отверстия 6 и 12 попадает на боковую поверхность конусного рабочего органа 1, производя смазку последнего.

Затем установку переключают на режим холостого хода. При этом гидроцилиндр 22 включается на обратный ход и его шток 23, соединенный с конусным рабочим органом 1 посредством растворного цилиндра 17 и штифта 25, начинает перемещать корпус 19 и соединенную с ним штангу 30 к конусному рабочему органу 1, а коническое кольцо 31, установленное на штанге 30, выходит из сопряжения с коническими секторами 37 раздвижной опалубки. Одновременно с этим дополнительные гидроцилиндры 40 также включаются на обратный ход и передвигают плавающую втулку 34 по штанге 30 в направлении проходки, рычаги 44, поворачиваясь, воздействуют на ползуны 45 и заставляют их двигаться в том же направлении и вниз, в результате чего пальцы 49, входящие в прорези 39 направляющих планок 38, сдвигают полуцилиндры 35 и 36 раздвижной опалубки и заставляют ее двигаться вместе с корпусом 19 и штангой 30 в исходное положение. Вместе с тем при выполнении гидроцилиндром 22 холостого хода поршень 18 под действием штанг 52 начинает перемещаться вместе с ними в направлении проходки, при этом в полости, образующейся между торцом 24 растворного цилиндра 17 и поршнем 18, создается разряжение, в результате которого, а также под действием давления раствора, создаваемого бетононасосом 60, обратный

5

0

5 о

0

5

клапан 66 открывается и указанная полость заполняется, например, бетонным или каким-либо другим закрепляющим раствором, используемым для образования монолитной обделки скважины. К поршню 18 прикреплен также и дополнительный ни- линдр для подачи смазывающей жидкости 53, внутри которой установлен поршень 54, на котором закреплены штанги 55, поэтому вместе с порщнем 18 перемещается и дополнительный цилиндр для подачи смазывающей жидкости 53, при этом порщень 54 остается на месте относительно конусного рабочего органа 1, что приводит к увеличению с правой стороны от поршня 54 полости в дополнительном цилиндре для подачи смазываюц-1ей жидкости 53, давление здесь становится ниже атмосферного, а это наряду с давлением в подводящей системе трубопроводов 27, которое обеспечивается насосом 61, приводит к открытию обратного клапана 69 и заполнению смазывающей жидкостью указанной полости в дополнительном цилиндре для подачи смазывающей жидкости 53, в то же время обратный клапан 57 находится в закрытом положении, если давление жидкости на внешней конической поверхности 5 болыие давления во внутренней полости обоймы, или пропускает не- больщое количество смазывающей жидкости в случае обратного неравенства до тех пор, пока давления не уравновесятся.

В дальнейшем цикл повторяется до полной проходки скважипы.

При превышении давления в подаюихих системах трубопроводов 27 и 28 срабатывают предохранительные клапаны 67 и 68, и закрепляющий раствор или смазывающая жидкость сбрасываются соответственно в баки 71 или 72.

В случае вынужденного перерыва в работе по техническим, организагиюнным или те,нологическим причинам управляемые дроссели 62 и 63 открывают, а управляемый дроссель 64 закрывают, в результате чего по системе трубопроводов 28 из бака 70 через открытый управляемый дроссель 63 в бетононасос 60 подается промывочная жидкость, которая затем, проходя по системе трубопроводов 28, обратному клапану 66, растворному цилиндру 17, распределителю раствора 26, а затем по трубопроводу с открытым управляемым дросселем 62. промывает их от бетонного раствора.

10

фиг. г.