Устройство для очистки труб, забитых вертикально в грунт Советский патент 1993 года по МПК B08B9/00 B08B9/04 

Предлагаемое изобретение относится к технологии строительных работ и может быть использовано для очистки забитых в грунт открытым торцем труб различного назначения. Оно предназначено для реализации способа очистки от грунта трубы забитой вертикально.

Целью предлагаемого устройства для очистки труб забитых вертикально в грунт является повышение производительности очистки.

Это достигается за счет того, что устройство, содержащее ударный узел с жестко закрепленным на нем рабочим органом из обечайки по форме тела вращения, выполненной из двух частей по длине, и трос, снабжено пригрузом и вкладышами, жестко закрепленными на ударном узле, при этом заходная часть обечайки выполнена в виде кольца, а вторая часть выполнена из секторов, образующих кольцо, с пазами для установки в них вкладышей и имеет выступы е хвостовой части для соединения с пригрузом, на свободном торце которого закреплен трос. Такое выполнение устройства позволяет упростить забор грунта, т.к. диаметр забоя соответствует диаметру рабочего органа, и одновременно упрощает раз-. грузку, т.к. обечайка разбирается,

Целесообразно, по крайней мере, один из кольцевых секторов жестко прикреплять к передней заходной части обечайки. Такое конструктивное исполнение устройства упрощает устройства}упрощает сборку рабочего органа после его разборки.

Целесообразно пригруз выполнять составным из кольцевых пластин, закрепленных между собой посредством болта. Такое конструктивное выполнение устройства повышает скорость забора, т.к. пригрузы компенсируют отдачу, возникающую при работе ударного узла, и тем самым улучшается передача ударного импульса от ударного узла на забой..

Относительно существенности заявляемых признаков.

Совокупность признаков, характеризующих заявляемое устройство для очистки труб, забитых открытым торцем в грунт вертикально, является новой. Авторам не известны подобные технические решения.

Рассмотрим признаки устройства в отдельности:

(/

С

00

о о

ГО N

- снабжена пригрузом и вкладышами, жестко закрепленными на ударном узле. Использование пригруза с вкладышами в технике известно. Однако в данном случае лригруз используется одновременно для компенсации сил отдачи, возникающих при работе ударного узла, и в качестве элемента, замыкающего составные части обечайки;

- вторая часть выполнена из секторов, образующих кольцо, с пазами для установки в них вкладышей и имеет выступы в хвостовой части для соединения с пригрузом, на .свободном торце которого закреплен трос. Признаки новы и существенны, т.к. позволяет отбирать грунт всем сечением и ускорить разгрузку от грунта при подъеме устройства на поверхность, что решает поставленную задачу - повысить производительность очистки;

- один из кольцевых секторов второй части обечайки прикреплен к заходной части, обечайки. Признаки новы и существенны, т.к. упрощают сборку составного рабочего органа;

- пригруз выполнен из кольцевых пластин, закрепленных между собой.

Признаки новы и существенны, т.к. позволяют в зависимости от грунтовых условий и мощности менять вес груза, а сквозные, отверстия позволяют соединить отдельные части груза при работе.

На фиг. 1 изображено продольное сечение устройства, размещенное в забитой вертикально трубе; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - конструкция устройства с обечайкой, выполненной из отдельных кольцевых секторов; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 3.

Устройство содержит ударный узел 1, в качестве которого может быть применен серийно выпускаемый Одесским заводом СОМ пневмопробойник, выполненный, например, по авт. свид. 646871, состоящий из корпуса 2, ударника 3 с окном 4, патрубка 5, причем ударник 3 делит внутреннюю полость корпуса 2 на камеру 6 обратного хода и выхлопную 7, а вместе с патрубком 5 он образует камеру 8 прямого хода ударника 3.

8 передней части корпуса 2 имеется выступ

9 и коническая поверхность 10, на которую монтируется коническая втулка 11, причем к последней приваривается вкладыш 12. Коническая втулка 10 в передней части имеет резьбу 13, посредством которой крепится гайка 14. Вкладыш 12 устанавливается в пазу 15 обечайки 16. Позицией 17 обозначена забитая открытым торцем в грунт труба. Обечайка 16 (фиг. 3, 4) может быть выполнена составной. Передняя ее часть выполнена в виде кольца 18, которое ребрами 19 жестко закреплено к гайке 14, а, следовательно, кольцо 18 жестко закреплено к корпусу 2 ударного узла 1. Другая часть выполнена в виде секторов 20-22 (фиг. 4) с пазами 15, в

которых размещены вкладыши 12, причем длина паза 15 больше длины вкладыша 12. Один из секторов может быть приварен к вкладышу 11, а другие монтируются с возможностью демонтажа. В хвостовой части к

секторам 20-22 приварены ребра 23 с кони- ческой поверхностью 24, на которую устанавливается пригруз 25, состоящий из нескольких кольцевых элементов 25-27. причем первый из них 25 выполнен с кони5 ческой внутренней поверхностью 24 и все - с отверстием 23, в которые установлен болт 29. Замыкание всех элементов пригруза осуществляется стяжкой болта 29 гайкой 30, имеющей отверстие 31 для крепления в нее

0 троса 32. Гайка 30 служит одновременно и рымболтом. По шлангу 33 сжатый воздух подается в ударный узел 1.

Принцип работы устройства для очистки труб забитых вертикально открытым тор5. цем в грунт.

При составном рабочем органе его необходимо сначала собрать, для чего сектора 20-22 под углом заводят под кольцо 18 и затем опускают пригруз 25, который своей

0 конической поверхностью 24 контактирует с аналогичной поверхностью ребер 23. В итоге происходит радиальное сдвижение секторов 23. Вкладыши 12 заходят в пазы 15 обечайки 16 и последняя занимает положе5 ние, показанное на фиг. 3, 4. Пригруз 25 служит в качестве замка, фиксирующий обечайку 16 в рабочем положении. Устройство в собранном виде на тросе 32 опускают в трубу 17, забитую вертикально в грунт. По0 еле того, как передний торец обечайки 16 (или кольца 18 в случае выполнения ее составной) опустится на грунтовый керн,подается по шлангу 33 сжатый воздух в ударный узел 1, ударник которого наносит удары по

5 корпусу 2 (принцип работы ударного узла - пневмопробойника описан в приведенном выше источнике). Грунт поступает во внутреннюю полость обечайки 16 - рабочего органа. Площадь забоя превышает площадь

0 полости,, образуемой обечайкой 16 (фиг. 1) или секторами 20-22 с гайкой 17 или втулкой 10. В связи с этим происходит обжатие грунта. После прохождения втулки 11 и вкладышей 12 происходит увеличение площади

5 сечения полости, что приводит к разуплотнению забираемого рабочим органом грунта. Возникающие силы отдачи при работе ударного узла компенсируются силой тяжести пригруза 25, а по мере набора грунта последний и своим весом способствует этому. В зависимости от прочности грунта, используемого ударного узла, создающего конкретную силу отдачи, можно регулировать компенсационную силу, подбирая необходимый вес кольцевых элементов 25-27 за счет использования требуемого количества элементов 25-27.

После заполнения внутренней полости обечайки 16 грунтом тросом 34 поднимают устройство и извлекают его из трубы 17. Затем производят разгрузку рабочего органа обечайки 16. Целесообразно включить ударный узел 1 подачей сжатого воздуха по шлангу 33, что приведет к возникновению ударных импульсов, способствующих уда- лению грунта из обечайки 16. При использовании составной обечайки 15 (фиг. 3) необходимо, используя трос 32, поднять пригруз 25, в результате чего освободятся сектора 20-22 от замкового замыкания и каждый из секторов может быть извлечен из кольца 18. Теперь разгрузку грунта можно будет осуществить более просто, т,к. внешняя поверхность грунтового керна будет освобождена из обечайки 16.

После разгрузки рабочего органа от грунта опять собирают обечайку 16 и устройство погружают в забитую вертикально трубу 17. Процесс повторяется.

Конструкция устройства, выполненного с цилиндрической обечайкой, конструктивно проще. Однако ее целесообразно использовать в легко разгружаемых грунтах - сухой песок.

Конструкция устройства, выполненного с составной обечайкой, сложнее, однако она обеспечивает при разгрузке грунта разборку на отдельные сектора, что упрощает разгрузку, поэтому ее целесообразно использо- вать при работе в тяжелых слипающихся грунтах, например увлажненных глинах.

Применение предложенного устройства для очистки грунта из трубы, забитой вертикально в грунт открытым торцем, позволяет повысить эффективность процесса, т.к. повышается скорость при внедрении устройства в грунтовый керн и ускоряется разгрузка устройства от грунта. Экономический эффект составляет около 10 рублей при очистке трубы длиной 15 м, а по капитальным затратам - 1367 рубФормула изобретения

1. Устройство для очистки труб, забитых вертикально в грунт, содержащее ударный узел с жестко закрепленным на нем рабочим органом из обечайки по форме тела вращения, выполненной из двух частей по длине, и трос, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности очистки, оно снабжено пригрузом и вклады- шами, жестко закрепленными на ударном узле, при этом заходная часть обечайки выполнена в виде кольца, а вторая часть выполнена из секторов, образующих кольцо с пазами для установки в них вкладышей, и имеет выступы в хвостовой части для соединения с пригрузом, на свободном торце которого закреплен трос.

2. Устройство поп, 1, отличающее- с я тем, что по меньшей мере один из кольцевых секторов второй части обечайки жестко прикреплен к заходной части обечайки.

3. Устройство по п. 1, отличающее- с я тем, что пригруз выполнен из кольцевых пластин, соединенных между собой посредством болта.

Использование изобретения: очистка труб, забитых в грунт. Сущность изобретения: устройство содержит, ударный узел с рабочим органом из обечайки. Заходная часть обечайки выполнена в виде кольца, вторая ее часть выполнена из секторов, образующих кольцо. Сектора имеют пазы для установки в них вкладышей и выступы в хвостовой части для соединения с пригру- зом. На свободном конце последнего закреплен трос. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.