СПОСОБ ОБРАЗОВАНИЯ ТРАНШЕЙ' В МЕРЗЛЫХ ГРУНТАХ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Советский патент 1981 года по МПК E02D17/14 

1

Изобретение относится к строительству и касается образования траншей- в мерзлБК грунтах при устройстве фундаментов, заглубленных сооружений и также геологоразведочных работ.

Известен способ образования траншей, применимый для мерзлых грунтов, включающий бурение скважин по трассе траншеи и разработку грунта между ними высоконапорной струей воды i .

такой способ требует наличия запаса воды, высоконапорных насосных установок и добавок для обеспечения незамерзания воды, что делает его дорогостоящим и трудоемким.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ обра.зования траншей в мерзлых грунтах, включающий бурение скважин и формирование в них импульса давления, при этом импульс давления формируют- в скважинах взрыванием зарядов ВВ 2 ,

Известно также устройство для осущертвления этого способа, включающее бурильную трубу, сальник-вертлюг и породоразрушающий инструмент 2 .

Недостатком этого способа является цикличность технологии, которая заключается в том, что после окончания бурения скважины требуется поднять буровой инструмент, переместить буровую установку на безопасное расстояние, зарядить скважину твердым взрывчатым веществом и произвести взрыв, а также большая опасность при проведении взрывных работ.

Цель изобретения - снижение трудозатрат при образовании траншей.

Поставленная цель достигается тем, что в способе,.включающем бурение скважин и формирование в них импульса давления, импульс давления формируют сгоранием топливовоздушной смеси, 5 при этом предварительно герметизи- руют устья скважин.

Устройство для осуществления способа снабжено коническим шнеком, ус0 тановлэнным с возможностью осевого , перемещения по бурильной трубе, и системой зажигания и подачи топливовоздушной смеси в бурильную трубу.

На фиг. 1 показано устройство для разрушения мерзлых пород, общий вид; на фиг. 2 - схема проходки выработки, вид в плане.

Способ образования траншей осу- ществляется в следующей последовательности операций. Одновременно производят бурение двух скважин, которые на профиле определяют -ширину траншеи. Далее осуществляют герметизацию устья скважин и последующее-заполнение скважин топливовоздушной смесью. Затем производят сгорание энегоносителя, в процессе которого формируется импульс давления, разрушающий мерзлую породу. Устройство для разрушения мерзлых пород включает в себя бурильную трубу 1 с породоразрушающим инструментом, например шарошечным долотом 2, коаксиально расположенный конический шнек 3, имеющий возможность возвратно-поступательного перемещения относи тельно бурильной трубы 1, сальниквертлюг 4, впускной клапан 5, свечу б зажигания-и фиксатор 7. Образование траншеи в мерзлом грун те данным устройством производят следующим образом. Производят бурение скважины шарошечным долотом 2 с продувкой с сжатым воздухом. После окончания бурения скважину тщательно очищают от выбурен ной породы с помощью сжатого воздуха Затем конический шнек 3 снимают с фик сатора 7, опускают на устье скважины и с вращением вворачивают в нее, гер метизируя устье. В скважину через впускной клап.ан 5, бурильную трубу 1 и шарошечное долото 2 подают бензино воздушную смесь под давлением, Бензино-воздушная смесь заполняет пространство между стенками скважины и бурильной трубой 1, а также внутреннюю полость бурильной -трубы 1. С помощью свечи б зажигания бензиновоздушная смесь воспламеняется, а продукты сгорания смеси воздействуют на мерзлую породу, разрушая уступ. Необходимая длительность имПульса воздействия газов на породу, обес печивающая эффективность ее разрушения-, достигается герметизацией устья скважины с помощью конического шнека Лопасти ко-нического шнека, внедряясь в мерзлую породу, перекрывают кольцевой зазор между бурильной трубой и образованными стенками скважины и предотвращают преждевременное и непроизводительное истечение продуктов сгорания в атмосферу. Коническая форма шнека облегчает внедрение зго в породу. Предлагаемые способ и устройство существенно повышают эффективность и безопасность работ по образованию траншей в мерзлых породах за счет исключения цикличности работ, что снижает трудоемкость и снижения эксплуатационных затрат, обусловленных заменой твердых взрывчатых материалов на бензино-воздушную смесь, а также защиту окружающей природной среды, так как используемые твердые взрывчатые материалы при взрыве инициируют в окружающей среде очень жесткую разрушающую ударную волну большой амплитуды, а бензино-воздушная смесь имеет более мягкую волну, что позволяет сохранить окружающую среду от разрушения. Формула изобретения 1.Способ образования траншей в мерзлых грунтах, включающий бурение скважин и формирование в них импульса давления, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости, предварительно герметизируют устье скважины, а импульс давления формируют сгоранием топливовоздушных смесей. 2.Устройство для осуществления способа по п. 1, включающее бурильную трубу, сальник-вертлюг и породоразрушающий инструмент, отличающееся тем-, что оно снабжено коническим шнеком, установленным с возможностью осевого перемещения по бурильной трубе, и системой зажигания и подачи топливовоздушной смеси в бурильную трубу. Источники информации, принятые -во внимание при зкспертизе 1.Vahiro Т., Voshida L. On the Chaгаеteгistics of high Speed Water fet in the Liquid andits utilization on induction orouting Method.Proeceding of the Second International Symposium on Tet Gutting Texnology. 2-4 th April, 1974, Cambridge, p. G4-41-G4-62. 2.Балбачан П.И. и др. Рыхление мерзлых грунтов взрывом, Н., Недра, 1974, с. 52 рис. 15 (прототип).

VV74 V C / 4NXXAN

-- 4 Ф -4Фf