Способ создания противофильтрационной диафрагмы в грунте и устройство для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК E02B3/16 

Изобретение относится к гидротехническому строительству и касается способа и установки для создания противофильтрационной диафрагмы в грунте

Цель изобретения - повышение надежности и производительности работ при осуществлении их в неоднородных грунтах.

На фиг.1 показана последовательность способа создания противофильтрационной диафрагмы с помощью пространственного

формирователя струй, на фиг.2 - упруго 3 звено (телескопическое соединение); на фиг.З - пространственный формирователь струй.

Способ осуществляется по следующей технологической схеме: по ходу строительства противофильтрационной диафрагмы бурятся технологические скважины 1, в эти скважины вводится гидромониторное устройство (буровая колонна, упругое звено.

формирователь струй и т.д.) 2, затем с помощью горизонтального потока жидкости 3, исходящего из пространственного формирователя струй 4. подвешенного через упругое звено 5,потоку сообщают колебательное движение в вертикальном и угловое колебательное движение в поперечном направлении (сопла располагаются на пространственном формирователе струй с эксцентриситетом по вертикальной оси, проходящей через центр его массы).

Таким образом, горизонтальному потоку жидкости в вертикальном направлении сообщают относительное круговое колебательное движение по описываемому центром горизонтального потока жидкости кругу с диаметром равным толщине противофиль- трационной диафрагмы, при этом указанный круг располагают в пределах контура последней. Жидкость и воздух подаются на пространственный формирователь струй 4 насосом высокого давления 6 и компрессором 7, располагающимися на автомобиле 8; кроме того, на автомобиле 8 установлена рабочая вышка 9. укрепленная растяжками 10.

Упругое звено 5 (телескопическое соединение) - передающее колебательное движение формирователю струй в вертикальном направлении,состоит из верхней части телескопического соединения - 11, прокладки 12, шлицевого соединения 13, пружины 14, упругой деформируемой вставки 15 (представляющей собой кусок шланга высокого давления, одновременно канзл для жидкости), закрепленного хомутами 16 к буровой колонне 17 сверху и твист-монитору 4 - снизу.

Подача воздуха от буровой колонны 17 к пространственному формирователю струй осуществляется напрямую через упругое звено 5. Заканчивается упругое звено нижней частью телескопического соединения 18. Центральная часть телескопического соединения обозначена на чертеже позицией 19.

Пространственный формирователь струй 4 (фиг.З) представляет собой полый цилиндр 20 с тремя коаксиальными соплами - 21 {воздушное сопло 22 и водяное 23), расположенными с эксцентриситетом по вертикальной оси, проходящей через центр его массы.

Подача жидкости в формирователь струй к соплу 23 осуществляется через канал 24, а воздуха - через канал 25

Примером использования предложенного способа сооружения подаваемой конструкции с помощью пространственного твист-монитора служит следующее: по лии

нии создания подземной конструкции (про- тивофильтрационной диафрагмы) шнеком бурятся технологические скважины требуемого диаметра 200 мм, через 1,5...2,5 м на

5 любую глубину, до врезки в твердое основание.

Каждую заходку образуют путем создания полости до низа (до врезки в твердое основание), для этого в скважину вводят бу10 ровую штангу.на конце которой через упругое звено подвешен твист-монитор.

Разработка грунтовой щели осуществляется воздушножидкостной струей, причем жидкость подается на забой давлением

15 Pw 20...40 МЛа и расходом QM 12... 18 м3/м, а воздух давлением Р3 0.7... 1 МПа расходом Qa 4...5 м3/м. Гидромониторная головка соединена упругим звеном, обеспечивающим колебание гидромонитора в

20 вертикальном направлении с амплитудой колебаний монитора,регулируемой изменением числа ходов насоса в единицу времени от 0 до 120 циклов в минуту (под циклом подразумевают полное изменение эмплиту25 ды давления от мин до макс), которое регу- лируется гидравлическим приводом (изменением подачи промывочного агента в гидромоторах). Коаксиальные сопла монитора расположены с эксцентриситетом по

30 вертикальной оси, что обеспечивает закручивающий момент. Диаметр жидкостного сопла dw 2...5 мм, а диаметр воздушного Da 10... 13 мм, причем воздушный зазор должен обеспечивать пропуск максималь35 ного количества воздуха порядка 5 м3/м. Сопла на мониторе расположены с эксцентриситетом по вертикальной оси, проходящей через его центр массы, . обеспечивающим, закручивающий момент 40 на монитор в азимутальной плоскости, причем чем больше эксцентриситет, том меньше требуется амплитуда колебаний. Формула изобретения Способ создания противофильтраци45 онной диафрагмы в грунте, включающий образование щели с помощью воздействия на грунт перемещаемым в вертикальном направлении горизонтальным потоком жидкости и заполнение щпли про50 тивофильтрационным материалом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и производительности работ при осуществлении их в неоднородных грунтах, при перемещении горизонтального

55 потока жидкости в вертикальном направлении ему сообщают относительное круговое колебательное движение по описываемому центром горизонтального потока жидкости кругу с диаметром, равным толщине противрфильтрационной диафрагмы, при этом

указанный круг располагают в пределах контура последней.

2. Устройство для создания противо- фильтрационной диафрагмы, включающее

ч а ющеесятем, что оно снабжено упругим звеном, размещенным между буровой колонной и горизонтальным формирователем струй, а оси коаксиальных сопел горизон

Использование: в горном деле и строительстве. Существо изобретения: при создании противофильтрационной диафрагмы в грунте с помощью пространственного формирователя струй, включающего образование щели с помощью воздействия на грунт перемещаемым в вертикальном направлении горизонтальным потоком жидкости и заполнение щели противофильтрационным материалом, при перемещении горизонтального потока жидкости в вертикальном направлении ему сообщают относительное круговое колебательное движение по описываемому центром горизонтального потока жидкости кругу с диаметром, равным толщине противофильтрационной диафрагмы, при этом указанный круг располагают в пределах контура последней. Устройство для осуществления способа включает упругое звено, обеспечивающее колебание формирователя струй в вертикальном направлении и угловое колебание в поперечном направлении. Оси формирователя струй в азимутальной плоскости расположены с эксцентриситетом по вертикальной оси. проходящей через его центр массы. Это служит для обеспечения закручивающего момента на формирователь струй в азимутальной плоскости. Динамическое колебательное силовое действие на формирователь струй осуществляется за счет пульсации давления, питающего формирователь насоса а амплитуда колебаний формирователя струй регулируется изменением числа ходов насоса в единицу времени. 2 с. п. ф-лы, 3 ил. СО с ч ho ы 2

подводящую буровую колонну и горизон- 5 тального формирователя струй рзсположе- тальный формирователь струй в виде полого ны с-эксцентриситетом по вертикальной цилиндра с коаксиальными соплами, о т л и- оси, проходящей через его центр массы.

--HQES

1,,5

Последовательность способа создания протизвофильтрадаонно;: диа.роагаы в грунте с помощью ппостранственного тв; ст. ЮПИТОШ1

10

16

Фаг. 2

17

Л