Стенд для исследования процесса уширения основания скважин Советский патент 1979 года по МПК E02D17/14 

при взрыве воздушного заряда газодинамического расширителя можно осуществить фотокиносъемку нроцесса уширения основания скважины в зависимости от величины заряда и физико-механических свойств среды. На чертеже изобралсен стенд, обш,ий вид. Стенд включает металлический контейнер 1с основанием 2, боковые вертикальные прозрачные стенки 3, к которым крепится болтами 4 верхняя крышка 5. Между вертикальными стенками 3 и крышкой 5 установлена прокладка 6. Стенд установлен на наклонные опорные стойки 7. Внутри контейнера 1 установлен газодинамический расширитель 8, к которому подсоединен воздухопровод 9 от источника сжатого газа и воздухопровод 10 с электроконтактным манометром 11. Внутри газодинамического расширителя 8 смонтирована целлофановая диафрагма 12 и моетик из нихромовой снирали 13. Газодинамический расширитель 8 снизу поддерживается фланцем 14. Высота установки газодинамического расширителя 8 регулируется винтом 15, что необходимо при испытании расширителей на различной глубине жидкости, находяшейся в контейнере. Сверху газодинамический расширитель скважин 8 фиксируется винтовыми упорами 16, установленными в фланце 17. Фланец 17 закреплен на крышке 5 болтами 18. Между фланцем 17 и крышкой 5 установлена прокладка 19, обеспечиваюш,ая герметичность контейнера 1. В верхней крышке 5 вмонтирован воздухопровод 20 для нагнетания сжатого газа, а также воздухопровод 21, манометр 22 давления, воздухопровод 23 с пневматическим краном управления 24. В нижней части контейнера 1 в основании 2смонтирован трубопровод 25 с краном 26 для слива жидкости (воды) 27. Работа стенда осуществляется следующим образом. Газодинамический расширитель скважин 8 устанавливается на фланец 14, высота расноложения которого регулируется винтом 15. Далее контейнер 1 наполняют частично водой как показано на чертеже, закрывают крышкой 5 и затягивают болты 4. Сверху газодинамический расширитель 8 фиксируют винтовыми упорами 16. Затем по воздухопроводу 20 нагнетают сжатый газ в контейнер 1 до определенного давления, величину которого фиксируют манометром 22. Внешняя нригрузка жидкости, как это выполнено в данном случае энергией сжатого газа, изменяет нлотность среды, вязкость, объемный вес, фильтрационные параметры и пр. Это позволяет замоделировать с помощью воды основные физико-механические параметры различной грунтовой среды. Затем по воздухопроводу 9 от компрессо88ра подается сжатый газ в расширитель 8 в полость над целлофановой диафрагмой 12. Контроль необходимого давления газа ведется электроконтактным манометром 11. По достижении необходимого давления газа в верхней нолости расширителя 8 включается электрическая цепь для подачи напряжения на мостик из нихромовой проволоки 13, последняя раскаляется и прожигает диафрагму 12. Это обстоятельство имитирует мгновенность выпуска сжатого газа через выпускные каналы 28, а следовательно, и процесс уширения основания скважин энергией сжатого газа. Наличие прозрачных противоположно расположенных стенок 3 позволяет визуально фиксировать процесе развития уширенной полости скважин энергией сжатого газа. С помощью кинокамеры данный процесс можно зафиксировать с момента его развития и до его окончания при широком варьировании параметров расширителя, а также физико-механических свойств среды. Свойства последней изменяются на предлагаемом стенде величиной давления газа, нодаваемого в конвейер и воздействуюшего сверху на находяшуюся в контейнере 1 прозрачную жидкость 27. Стрелочками показан характер воздейстВИЯ сжатого газа на жидкость /;7, моделирующую грунтовую среду. Жидкость является практически несжимаемой, но заключение ее в контейнере 1 при частичном его наполнении и пригружение ее сжатым газом позволяют моделировать физико-механические свойства исследуемой среды с выгодным нри этом преимуществом - возможностью наблюдать характер образования и развития уширенной полости в скважине под буронабивные сваи. Применение стенда нозволяет исследовать характер развития и образования уширенной полости в среде в зависимости от величины воздушного заряда и физико-механических свойств исследуемой среды. Слив жидкости 27 из контейнера 1 осуществляется с помощью крана 26. Наличие кинограммы ироцесса позволяет получить параметры уширенной полости, а также оценить эффективность данного газодинамического расширителя в энергетичееком отношении но энергоемкости, материалоемкости, КПД и приведенным удельным затратам. Формула изобретения Стенд для исследования процесса уширения основания скважин, включающий металлический контейнер с установленным газодинамическим расщирителем внутрь корпуса и системой управления, трубопроводы для нагнетания сжатого газа внутрь контейнера и его выпуска в атмосферу, отличающийся тем, что, с целью визуального

наблюдения и фоторегистрации качественной картины процесса образования уширенной нолости в средах различной плотности, контейнер выполнен герметичным, наполнен водой и сжатым газом, а газодинамический расширитель установлен с возможностью регулирования его положения по высоте контейнера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 388109, кл. Е 02F 5/30, 1973.

2.Давыдов Г. Д. и Серко А. П. Усовершенствованная технология устройства уширений для буронабивных свай. - «Механизация строительства. A 6, 1973.

4

/prrr;3-,.f -Lavib.Yj, U5.

., /

f

j-i. (