Грунтопрокалывающая установка Советский патент 1987 года по МПК E02F5/18 

10

15

Изобретение относится к горной промышленности, в частности, к установкам для бестраншейной прокладки скважин методом прокола с одновременным возведением монолитной крепи.

Цель изобретения - повышение качества монолитной крепи за счет предотвращения попадания свежего раствора на уже образованную крепь.

На фиг. 1 показана грунтопрокалываю- шая установка, разрез; на фиг. 2 - сечение А-А па фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2.

Груптопрокалываюпдая установка состоит из конусного рабочего органа 1, корпуса 2, в котором на опоре 3 неподвижно установлен гидроцилиндр 4 со штоком 5, конец которого соединен с конусным рабочим органом 1 при ПОМОШ.И штифта 6, распределителя раствора 7, системы трубопроводов 8 и 9, упорной штанги 10 с коническим хвостовиком 11, неподвижными упора- 20 ми 12 и 13 и плавающей втулкой 14, раздвижной опалубки 15, состоящей из двух полуцилиндров 16 и 17, соединенных между собой податливыми накладками 18, например резиновыми, а на внутренней поверхности полуцилиндров 16 и 17 установлены конические упоры 19, направляющие планки 20 с прорезями 21, предохранительные козырьки 22 и горизонтальные полки 23, неподвижно закрепленные по бокам. Корпус 2 установки выполнен телескопическим и включает наружную цилиндрическую обойму 24 с фланцем 25 и внутреннюю цилиндрическую обойму 26, причем в передней части наружной цилиндрической обоймы 24 выполнен козырек 27 в виде кольцевого конического ножа, задний торец которого связан посредством гофрированного кожуха 28 с раздвижной опалубкой 15. К неподвижному упору 12, закрепленному на упорной штанге 10, симметрично относительно штанги 10 закреплены два дополнительных гидроний диаметр которой равен внутреннему диаметру прокладываемой крепи скважины. Эластичная тороидальная манжета 41 выполнена полой и заполнена под давлением, например, воздухом. Между горизонтальными полками 23 полуцилиндров 16 и 17 раздвижной опалубки 15, по бокам внутри раздвижной опалубки, смонтированы ресиверы 42, представляющие собой эластичные баллоны, заполненные под давлением, например, воздухом. Ресиверы 42 связаны с эластичной тороидальной оболочкой при помощи шлангов 43. Гидроцилиндр 4 и дополнительные гидроцилиндры 29 приводятся в действие от насосной станции высокого давления при помощи системы трубопроводов 8, а закрепляющий раствор подается в скважину бетононасосом с помощью системы трубопроводов 9.

Со стороны раздвижной опалубки 15 на эластичной тороидальной манжете 41, по ее периметру, закреплены очистные щетки 44.

Грунтопрокалывающая установка работает следующим образом.

Включение установки на выполнение рабочего хода сопровождается тем, что сначала включаются дополнительные гидроцилиндры 29, смонтированные на неподвижном упоре 12, и их штоки 30, выдвигаясь в сторону неподвижного упора 13, перемещают по. упорной штанге 10 плавающую 3Q втулку 14, которая, двигаясь в том же направлении, поворачивает рычаги 33 и при этом с помогцью ползунов 34 на роликах 37 раздвигает полуцилиндры 16 и 17 раздвижной опалубки 15 в сторону стенок скважины, фиксируя таким образом раздвиж- 35 ную опалубку 15 в скважине. Затем в работу вступает гидроцилиндр 4 и его шток 5, выдвигаясь, упирается в конусный рабочий орган 1, после чего телескопический корпус 2 начинает раздвигаться и наружная цилиндрическая обойма 24 с фланцем 25

цилиндра 29, штоки 30 которых соединены и упорной штангой 10 перемещаются в на- с плавающей втулкой 14, а на другом не- правлении, противоположном направлению подвижном упоре 13 и плавающей втулке проходки, до упора конического хвостовика 14 установлены опоры 31, в которых на Ив конические упоры 19 раздвижной опа- осях 32 крепятся рычаги 33, соединенные лубки 15, при этом ползуны 34 перемещают- с ползунами 34 при помощи опор 35 и осей 45 ся на роликах 37 в том же направлении,

что и упорная щтанга 10, а положение плавающей втулки 14 и рычагов 33 относительно упорной щтанги остается неизменным. После того, как конический хвостовик И упорной щтанги 10 упрется в конические

пальцы 38, входящие в прорези 21 направ- упоры 19 раздвижной опалубки 15, конус- ляющих планок 20, благодаря чему раздвиж- ный рабочий орган 1 внедряется в трунто36, причем для уменьшения трения между полуцилиндрами 16 и 17 раздвижной опалубки 15 и ползунами 34 последние установлены на роликах 37. Кроме того, на боковых поверхностях ползунов 34 закреплены

пая опалубка 15 связана с упорной штангой 10 в течение всей работы установки. В задней части полуцилиндров 16 и 17

воИ массив на длину хода порщня 5 гидроцилиндра 4, образовывая при этом скважину, а в зазор между стенкой скважины и

раздвижной опалубки 15 закреплены флан-55 внутренней цилиндрической обоймой 26

цы 39, к которым при помощи кронш-и гофрированным кожухом 28 по трубопротейнов 40 прикреплена газонаполненнаяводу 9 через распределитель раствора 7

эластичная тороидальная манжета 41, внеш-подается закрепляющий раствор, например

5

0

ний диаметр которой равен внутреннему диаметру прокладываемой крепи скважины. Эластичная тороидальная манжета 41 выполнена полой и заполнена под давлением, например, воздухом. Между горизонтальными полками 23 полуцилиндров 16 и 17 раздвижной опалубки 15, по бокам внутри раздвижной опалубки, смонтированы ресиверы 42, представляющие собой эластичные баллоны, заполненные под давлением, например, воздухом. Ресиверы 42 связаны с эластичной тороидальной оболочкой при помощи шлангов 43. Гидроцилиндр 4 и дополнительные гидроцилиндры 29 приводятся в действие от насосной станции высокого давления при помощи системы трубопроводов 8, а закрепляющий раствор подается в скважину бетононасосом с помощью системы трубопроводов 9.

Со стороны раздвижной опалубки 15 на эластичной тороидальной манжете 41, по ее периметру, закреплены очистные щетки 44.

Грунтопрокалывающая установка работает следующим образом.

Включение установки на выполнение рабочего хода сопровождается тем, что сначала включаются дополнительные гидроцилиндры 29, смонтированные на неподвижном упоре 12, и их штоки 30, выдвигаясь в сторону неподвижного упора 13, перемещают по. упорной штанге 10 плавающую Q втулку 14, которая, двигаясь в том же направлении, поворачивает рычаги 33 и при этом с помогцью ползунов 34 на роликах 37 раздвигает полуцилиндры 16 и 17 раздвижной опалубки 15 в сторону стенок скважины, фиксируя таким образом раздвиж- 5 ную опалубку 15 в скважине. Затем в работу вступает гидроцилиндр 4 и его шток 5, выдвигаясь, упирается в конусный рабочий орган 1, после чего телескопический корпус 2 начинает раздвигаться и наружная цилиндрическая обойма 24 с фланцем 25

и упорной штангой 10 перемещаются в на- правлении, противоположном направлению проходки, до упора конического хвостовика Ив конические упоры 19 раздвижной опа- лубки 15, при этом ползуны 34 перемещают- 5 ся на роликах 37 в том же направлении,

воИ массив на длину хода порщня 5 гидроцилиндра 4, образовывая при этом скважину, а в зазор между стенкой скважины и

внутренней цилиндрической обоймой 26

бетонный. При выполнении установкой рабочего хода эластичная тороидальная манжета 41 под действием раздвижной опалубки 15 и стенок скважины сжимается, при этом давление воздуха в ней повышается. В то же время в результате того, что горизонтальные полки 23 полуцилиндров 16 и 17 раздвигаются и ресиверы 42, выполненные в виде эластичных баллонов, расширяются, давление воздуха в них падает, при этом воздух из эластичной тороидальной манжеты 41 стравливается в ресиверы 42 по шлангам 43 до тех пор, пока давление в тороидальной манжете 41 и ресиверах 42 не уравновесится. Наличие эластичной тороидальной манжеты 41 в скважине при фиксации раздвижной опалубки 15 в заданном положении препятствует проникновению подвижных фракций закрепляющего раствора в уже проложенную монолитную крепь скважины.

НИИ полуцилиндров 16 и 17 раздвижной опалубки 15 к упорной штанге 10 горизонтальные полки 23, неподвижно закрепленные по бокам полуцилиндров, сжимают ресиверы 42 в виде эластичных ба.члонов и воздух из них по шлангам 43 поступает в эластичную тороидальную манжету 41, которая при этом раздувается и перекрывает образовавшийся радиальный зазор. При передвижении раздвижной опалубки 15 по скважине в новое положение эластичная тороидальная манжета 41 посредством очистных щеток 44 счищает закрепляющий раствор со стенок монолитной крепи скважины и сдвигает его по скважине в 5 направлении проходки.

В дальнейшем цикл повторяется до полной прокладки скважины.

Для предотвращения прогиба эластичной тороидальной манжеты 41 вовнутрь

10

раздвижной опалубки 15 и упрощения конЗатем установка переключается на ре- 20 струкции установки тороидальная манже- жим холостого хода.та 41 смонтирована позади раздвижной опаГидроцилиндр 4 переключается на об- лубки на кронштейнах 40. ратный ход и его шток 5, соединенный с конусным рабочим органом 1, начинает перемещать наружную цилиндрическую обой- 25 му 24 с фланцем 25 телескопического корпуса 2 и упорную щтангу 10 к конусному рабочему органу 1, при этом конический хвостовик 11 выходит из сопряжения с коническими упорами 19 раздвижной опалубки 15. Одновременно с этим дополнительные 30 ров с коническими упорами, отличающаяся гидроцнлиндры 29 также переключаются тем, что, с целью повышения качества моно- на обратный ход и передвигают плавающую литной крепи за счет предотвращения попадания свежего раствора на уже образованную крепь, она снабжена узлом уплотнения, который выполнен в виде газонаполненной эластичной тороидальной манжеты и сообщенных с ее полостью эласшчных ресиверов, а полуцилиндры раздвижной опалубки выполнены с горизонтальными

Формула изобретения

. Грунтопрокалывающая установка, включающая конусный рабочий орган, связанный со штоком гидроцилиндра подачи, корпус, распределитель раствора и раздвижную опалубку в виде двух полых полуцилинд

втулку 14 по упорной щтанге 10 в направлении проходки. Рычаги 33, поворачиваясь, воздействуют на ползуны 34 и заставляют их двигаться в том же направлении и вниз, в результате чего пальцы 38, входящие в прорези 21 направляющих планок 20, сдвигают полуцилиндры 16 и 17 раздвижной опалубки 15 и заставляют ее двигаться

35

полками на их внутренних поверхностях.

вместе с упорной щтангой 10 и Наружной 40 при этом каждый из эластичных ресиверов цилиндрической обоймой 24 в исходное размещен между соседними полками раз- положение. В режиме холостого хода уста- ных полуцилиндров, а газонаполненная то- новки подача закрепляющего раствора в роидальная манжета размещена на торце скважину прекращается. Однако при под- раздвижной опалубки, тяжке полуцилиндров 16 и 17 раздвижной опалубки 15 к упорной штанге 10 в образовавшийся кольцевой зазор между разд45

вижной опалубкой и стенками скважины поступает подвижный закрепляющий раствор, движению которого в уже проложен2.Установка по п. 1, отличающаяся тем, что газонаполненная эластичная тороидальная манжета закреплена на раздвижной опалубке посредством кронштейнов.

3.Установка по п. 1, отличающаяся тем, что газонаполненная эластичная тороную крепь скважины препятствует эластич- jo Дальная манжета выполнена по периметру ная тороидальная манжета 41. При сдвига- с очистными щетками.

НИИ полуцилиндров 16 и 17 раздвижной опалубки 15 к упорной штанге 10 горизонтальные полки 23, неподвижно закрепленные по бокам полуцилиндров, сжимают ресиверы 42 в виде эластичных ба.члонов и воздух из них по шлангам 43 поступает в эластичную тороидальную манжету 41, которая при этом раздувается и перекрывает образовавшийся радиальный зазор. При передвижении раздвижной опалубки 15 по скважине в новое положение эластичная тороидальная манжета 41 посредством очистных щеток 44 счищает закрепляющий раствор со стенок монолитной крепи скважины и сдвигает его по скважине в направлении проходки.

В дальнейшем цикл повторяется до полной прокладки скважины.

Для предотвращения прогиба эластичной тороидальной манжеты 41 вовнутрь

лубки на кронштейнах 40. ров с коническими упорами, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества моно- литной крепи за счет предотвращения попадания свежего раствора на уже образованную крепь, она снабжена узлом уплотнения, который выполнен в виде газонаполненной эластичной тороидальной манжеты и сообщенных с ее полостью эласшчных ресиверов, а полуцилиндры раздвижной опалубки выполнены с горизонтальными

Формула изобретения

. Грунтопрокалывающая установка, включающая конусный рабочий орган, связанный со штоком гидроцилиндра подачи, корпус, распределитель раствора и раздвижную опалубку в виде двух полых полуцилинд

25 30

35

полками на их внутренних поверхностях.

40 при этом каждый из эластичных ресиверов размещен между соседними полками раз- ных полуцилиндров, а газонаполненная то- роидальная манжета размещена на торце раздвижной опалубки,

45

2.Установка по п. 1, отличающаяся тем, что газонаполненная эластичная тороидальная манжета закреплена на раздвижной опалубке посредством кронштейнов.

3.Установка по п. 1, отличающаяся тем, что газонаполненная эластичная торо29

30

16

19

23

Z9

15

10

Изобретение предназначено для бестраншейной прокладки скважин методом прокола с одновременным возведением монолитной крепи. Цель - повышение качества монолитной крепи за счет предотвращения попадания свежего раствора на уже образованную крепь. Установка состоит из распределителя 7 раствора и конусного рабочего органа 1, связанного со штоком 5 гидроцилиндра 4. Он установлен неподвижно в корпусе 2 на опоре 3. Установка имеет также раздвижную опалубку 15, состоящую из двух полуцилиндров (ПЦ) 16 и 17, на внутренней поверхности которых размещены конические упоры 19 и горизонтальные полки. На торцах ПЦ 16 и 17 установлены кронштейны 40, к которым прикреплен узел уплотнения в виде газонаполненной эластичной тороидальной манжеты (М) 41 со щетками 44, сообщенной с эластичными ресиверами (Р). Последние размещены между собой соседними полками разных ПЦ 16 и 17. При выполнении рабочего хода установкой М 41 под действием опалубки 15 и стенок скважины сжимается. Давление воздуха в ней повьипается. Полки при этом раздвигаются и Р расширяются, а давление в них падает. Воздух из М 41 стравливается в Р по шлангам 43 до уравновещивания давления в М 41 и в Р. В результате при фиксации ПЦ 16 и 17 исключается проникновение закрепляющего раствора в уже проложенную монолитную крепь. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. & 38 Щ 29 1д Ю 2.5 г ТВ 211 i 79- 41-. 0яг%ж ггяз1яег...ж9.я ас&жж; 1гкз 5 я) J NSMNSx N KS. SSsy Y - N в77 7f WJSn32 8 Ю 00 00 00 . Фиг1

гъ 11

J

CocTaBHxejUi C. Робатень

Редактор С. ПатрушеваТехред И. ВересКорректор А. Ильин

Заказ 741/30Тираж 607Подписное

ВНИИПИ Государствениого комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5- Производственно-полиграфическое преднриятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4