Устройство для закрепления грунта Советский патент 1979 года по МПК E02D3/12 

Изобретение относится к области строительства оснований и фундаментов сооружений, а именно, к устройствам для закрепления грунта.

Известен инъектор для нагнетания закрепляющих растворов в грунт, включающий наконечник со сквозной полостью, перфорированную трубу, запорное устройство и перепускные клапаны 1.

Недостаток указанного инъектора - невозможность его использования для одновременной подачи двух растворов, что снижает эффективность закрепления грунта.

Наиболее близким из известных к предложенному изобретению является инъектор для нагнетания в грунт закрепляющих растворов, включающий обсадную и перфорированную трубы, разделительную перегородку, образующую отсеки, и нагнетательные трубопроводы реагента и отвердителя, причем перфорированная труба выполнена с переменным сечением по высоте, возрастающим снизу вверх ступенями 2.

Недостаток указанного инъектора заключается в том, что реагент и отвердитель вводятся в грунт на значительном расстоянии один от другого и отсутствует последовательное введение растворов в грунт через дно и стенки скважины что приводит к неравномерному закреплению массива грунта. Цель настоящего изобретения - обеспечение последовательного и равномерного закрепления грунта через дно и стенки скважины.

Указанная цель достигается тем. что устройство включает обсадную и перфорированные трубы, разде.лительную перегородку, образующую отсеки, и нагнетательные трубопроводы реагента и отвердителя, и снабжено цилиндром, установленным на разделительной перегородке, и размещенным в нем проходным поршнем с по.тым штоком и перепускным клапаном, делителем потока реагента с дополнительным трубопроводом и заслонками, каждая из которых размещена в дополнительном трубопроводе реагента и трубопроводе отвердителя и кинематически соединена с помощью рычажной системы с разделительной перегородкой, расположенной в нижней части обсадной трубы, причем цилиндр соединен с трубопроводом реагента, а полый шток порщня - с отсеком, образованным в верхней части перфорированной трубы, имеющей возможность вертикального перемещения относительно обсадной .трубы.

Такое вынолнение устройства обеспечивает последовательное закрепление грунта первоначально через дно скважины, а затем - через ее стенки и нагнетание реагента и отвердителя через близко расположенные отверстия, что ускоряет процесс инъектирования и повышает равномерность закрепления массива грунта.

На фиг. 1 изображен продольный разрез устройства при укреплении грунта через дно скважины; на фиг. 2 - то же при укреплении грунта через стенки скважины; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1.

Устройство имеет вибропогружатель 1, обсадную трубу 2, в нижней части которой установлена разделительная перегородка 3 с укрепленным на ней цилиндром 4, трубопровод 5 для подачи отвердителя, дополнительный трубопровод 6 для реагента, опору 7 с осью 8 для крепления рычагов 9 и 0 соединенных с заслонками 11 и 12, установленных в трубопроводах 5 и 6, напорный шланг 13 трубопровода 5, кольцевой отсек 14 с перфорированной боковой стенкой, отсек 15, к которому примыкает дополнительный трубопровод 6, трубопровод 16 соединенный с цилиндром 4 через делитель потока 17, отсек 18 с боковыми отверстиями, сообщающийся с полым штоком 19 проходного поршня 20, в верхней части которого установлен перепускной клапан 21, наконечник 22 перфорированной трубы 23, каналы 24, выполненные в наконечнике 22, размещенные в каналах 24 тяги 25 с клапанами 26 на нижнем конце и упором 27 - на верхнем, пружинный стопор 28 для фиксации перфорированной трубы 23 в крайнем верхнем положении.

Устройство работает следующим образом.

Обсадная труба 2 с помощью вибропогру.жателя 1 внедряется в грунт до заданной глубины, при этом каналы 24 закрыты вследствие давления грунта на клапаны 26.

Для закрепления дна и стенок скважины устройство начинают извлекать из грунта с одновременной подачей по трубопроводу 16 реагента в гидроцилиндр 4 и трубопровод 6. Реагент по трубопроводу 6 через открытую дроссельную заслонку 12 поступает в нижний отсек 15. Тяга 25 с клапаном 26 под действием собственного веса и давления реагента перемещается вниз, открывая канал 24, по которому реагент нагнетается в грунт дна скважины. Под давлением реагента в гидроцилиндре 4 происходит движение поршня 20 вниз, что приводит к срабатыванию пружинного стопора 28 и перемещению вниз наконечника 22, связанного с отсеками 14, 15, 18 и трубопроводами 5 и 6.

При перемещении разделительной перегородки 3 вниз включаются в работу дроссельные заслонки 11 и 12, из которых заслонка 11 постепенно открывает трубопровод 5 для подачи отвердителя в отсек 14 и далее через перфорированную стенку отсека 14 и по каналу 24 нагнетается в грунт, что обеспечивает в первую очередь закрепление дна скважины. Одновременно заслонка 12, постепенно закрывая трубопровод 6, прекращает подачу через отсек 15 и каналы 24 реагента на дно скважины.

Процесс закрепления дна скважины продолжается до тех пор, пока порщень 20 под давлением поступающего в гидроцилиндр 4 реагента не займет своего крайнего нижнего положения, что соответствует полному перекрытию трубопровода 6 дроссельной заслонкой 12 и максимальному открытию трубопровода 5 дроссельной заслонкой 11. В таком положении устройство подготовлено для закрепления стенок скважины.

Под давлением реагента, продолжающего поступать в цилиндр 4, перепускной клапан 21 открывается, и реагент по полому штоку 19 подается в верхний отсек 18 и через перфорированную стенку иньектируется в прилегающий грунт.

При дальнейшем извлечении устройства осуществляется непрерывное инъектирование стенок скважины путем введения в грунт реагента из верхнего отсека 18 и отвердителя из отсека 14, в результате чего достигается равномерное и равнопрочное закрепление стенок скважины.

Благодаря постепенному перемещению перфорированной трубы относительно обсадной трубы, близкому расположению мест ввода реагента и отвердителя, а также кинематической связи заслонок нагнетательных трубопроводов с разделительной перегородкой, достигается последовательное и равномерное укрепление массива грунта и стенок скважины, которая может быть использована для устройства свайных фундаментов, что позволяет повысить качество работ и производительность труда.

Формула изобретения

Устройство для закрепления грунта, включающее обсадную и перфорированную трубы, разделительную перегородку, образующие отсеки, и нагнетательные трубопроводы реагента и отвердителя, отличающееся тем, что, с целью обеспечения последовательного и равномерного закрепления грунта через дно и стенки скважины, оно снабжено цилиндром, установленным на разделительной перегородке, и размещенным в нем проходным поршнем с полым штоком и перепускньШ клапаном, делителем потока реагента с дополнительным трубопроводом и заслонками, каждая из которых размещена в дополнительном трубопроводе реагента и трубопроводе отвердителя и кинематически соединена с помощью рычажной системы с разделительной перегородкой, расположенной в нижней части обсадной трубы, причем цилиндр соединен с трубопроводом реагента, а полый шток поршня - с отсеком, образованным в верхней части перфорированной трубы, имеюш,ей возможность

вертикального перемещения относительно обсадной трубы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 308148, кл. Е 02 D 3/12, 1969.

2.Авторское свидетельство СССР № 492621, кл. Е 02 D 3/12, 1964.

2S

25

15

Ы