Способ виброударного продавливания грунтов и устройство для его осуществления Советский патент 1981 года по МПК E02F5/18 

(54) СПОСОБ ВИБРОУДАРНОГО ПРОДАВЛИВАНИЯ ГРУНТОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

I

Изобретение относится к способам бестраншейной прокладки, трубопроводов под дорогами, а именно к прокладке трубпатронов способами виброударного продавлйвания.

Известен способ прокладки трубы-патрона виброударным продавливанием, заключающийся в попеременном сообщении трубе-патрону направленных по ее оси, ио в разные стороны, двух импульсов: ударного, направленного R сторону забоя, и выдергивающего (безударного), направленного в противоположную забою сторону. Импульсы прикладываются к наружному концу трубы-патрона.

Осуществляется этот способ устройством, включающим трубу-патрон с присоединенным к ее наружному концу вибромолотом.

Для того, чтобы процесс проходки был эффективен, необходимо, чтобы одновременно действовали два процесса: самозаглубленне в грунт трубы-патртна и самопроизвольная эвакуация и:) нее rpyiiTo.noro керна., Причиной этих процессов и является внброимпульсная характеристика колебаМ1Й трубы- патрона под влиянием ударного

и выдергивающего действия вибромолота Щ.

Однако по мере проходки внешние силы бокового треиия и трения грунтового керна о внутреннюю полость трубы-патрона приводят к значительной потере ее подвижности и к прекращению вслед за этим самопроизвольной эвакуации грунтового керна. обстоятельство существенно сужает границы применения такого способа.

Наиболее близким по технической сущfg ности и достигаемому результату к предлагаемому является способ виброударного продавливаиия грунтов путем г()рн:к)нтальной забивки трубы-патрона в грунт и отбора поступающего в нее керна виброуларной желонкой.

15

Указанный способ осуществляется устройством для виброударногс) продавливан.ия, включающим трубу-патрон с разгрузочныг ми окнамн на внешнем конусе, виброударную желонку с кольцеиы.м накопсчпнJO ком, боковыми окнами и цоит);1лы1ым рас секатёлем, соединоннук ким;1г;1ми с труГюйпатроном и механизмом порсмсшония нибрпударной желонки. (.нш-пГ) мп.нигся Г));и-«

универсальным, а реализующее его устройство более надежно и эффективно в работе 2. Однако с увеличением длины трубы-патрона, что неизбежно при длинных проходках, ударный импульс, будучи приложен к внешнему концу трубы-патрона, доходит до ее забойного конца настолько ослабленным, что не может вызвать ее дальнейшего перемещения в грунте.

- Цель изобретения - повышение эффективности проходки.

Указанная цель достигается тем, что удары прилагают к забойному концу трубыпатрона, а отбор керна осуществляют одновременно с нанесением ударов.

Способ осуществляется при помощи устройства, которое снабжено установленной в забойной части трубы-патрона жесткой вертикальной пластиной для взаимодействия с центральным рассекателем, при этом виброударная желонка имеет центрирующие элементы.

Центрирующие элементы выполнены на кольцевом наконечнике в виде диаметрально расположенных фигурных пазов.

На фиг. i изображено устройство, общий вид, аксонометрия; на фиг. 2 - то же, разрез; на фиг. 3 - вид забойной части устройства сверху, разрез.

Устройство включает трубу-патрон I, снабженную в забойной части жесткой вертикальной пластиной 2, расположенной в осевой плоскости трубы-патрона I. К верхней части пластины 2 прикреплен неподвижный блок 3, через который пропущен канат 4, крепящийся одним концом к виброударной желонке 5, а другим к барабану лебедки €. К виброударной желонке 5 прикреплен и другой канат 7, пропущенный через отклоняющие блоки 8 и 9 и,крепящийся другим концом к барабану лебедки 10. Кабель 11, питающий вибромолот 12 виброударной желонки 5, выполнен с возможностью наматывания на каблеукладчик 13 и подсоединен к электроприводу (не показан). Отклоняющие блоки 8 и 9, лебедки 6 и 10, кабелеукладчик 13 установлены на полом корпусе 14 стройства, свободно надетом на внешний торец трубы-патрона 1 и подтянутый к нему до упора посредством блочно-талевой системы подачи 15.

Лебедки 6 и 10 совместно с их приводом и системой управления (не показаны) образуют механизм перемещения виброударной желонки 5.

Вяброударная желонка 5 снабжена центральным рассекателем 16 с двумя отражателями 17, расположенными в зоне окон 18, и кольцевым наконечником 19 с центрирующими элементами, выполненными в виде диаметрально расположенных фигурных пазов 20.

Корпус 13 также снабжен с двух сторон разгрузочными окнами 21.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Виброударную желонку 5 перемещают канатом 4 внутри трубы-патрона 1 к забою, подбирая по дороге остатки просыпавшегося

грунтового керна, оставшегося от предыду. щего цикла. Приблизившись вплотную к пластине 2, виброударная желонка 5 выравнивается по ней при помощи фигурных пазов 20 (центрирующих элементов) кольцевого наконечника 19 и упирается в пластину 2

своим центральным рассекателем 16. После этого включают вибромолот 12, который начинает наносить удары по корпусу желонки 5, а через него и центральный рассекатель 16 пластине 2 и, следоваельно, трубе-патрону 1. Воспринимая удары вибромолота 12 через пластину 2 и напорное усилие через блочно-талевую систему 15, труба-патрон I перемещается вперед на некоторое расстояние, определяемое оптимальными размерами грунтового керна, заполняющего при этом внутреннюю полость виброударной желонки 5. После этого вибромолот 12 выключают, а виброударную желонку 5, наполненную грунтом, перемещают канатом 7 из забойной части в полый корпус 14, где вибромолот 12 вновь включают и под действием его ударов грунт из желонки 5 высыпается через окна 18 и окна 21 корпуса 14 наружу. Затжм виброударную желоику 5 вновь подают канатом 11 в забойную часть трубы-патрона I до соприкосновения с пластиной 2 и вновь вклюп

0 чают вибромолот 12. Цикл повторяется многократно до выхода забойной части трубыпатрона в приемный котлован.

Технико-экономический эффект от внедрения нового способа и устройства, его осуществляющего, складывается из возможности прокладки более длинных труб-патронов, так как в этом случае ударный импульс в забойиой части трубы-патрона всегда имеет величину, достаточную для эффективного преодоления лобового сопротивления, а его прстепенное затухание к BHeujHeMy концу трубы-патрона компенсируется прилагаемым к этому концу напорным усилием посредством блочно-лгалевой системы подачи, и более простой конструкцией устройства.

Формула изобретения

2. Устройство для виброударного продавливания грунтов, включающее трубу-патрон