Устройство для глубинного укрепления грунта Советский патент 1982 года по МПК E02D3/12 

1

Изобретение относится к строительству, в частности к устройствам для введения закрепляющих материалов и их перемешивания с грунтом с образованием столбчатой структуры.

Известно устройство для укрепления грунта, включающее полый поворотный корпус с соединительной муфтой, размещенные на корпусе забурник, ряд режущих лопастей с передней и задней гранями, ряды перемешивающих и центрирующих лопастей и расположенные вдоль режущих лопастей сопла 1.

Наиболее близким к изобретению является устройство для глубинного укрепления грунта, включающее полый поворотный корпус с соединительной муфтой, размещенные на корпусе забурник, ряд режущих лопастей с передней и задней гранями, перемешивающие и центрирующие лопасти и расположенные вдоль режущих лопастей сопла 2.

Однако известные устройства недостаточно эффективно перемещивают грунт с вяжущим, что снижает качество и несущую способность грунта, кроме того, наличие дополнительных режущих и центрирующих

лопастей и значительные размеры перемешивающих лопастей увеличивают энергое.мкость процесса, металлоемкость и стоимость конструкции устройств.

5 Цель изобретения - повышение эффективности за счет обеспечения равномерности перемеп1ивания, снижения энергозатрат и металлоемкости.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве, включающем полый поворотный корпус с соединительной муфтой, закрепленные на корпусе забурник, по крайней мере, две режущие лопасти с соплами и перемешивающие лопасти, перемешивающие лопасти выполнены в виде вертикально установленных на верхней грани под углом к продольной оси каждой режущей лопасти ряда лопаток. При этом лопатки установлены с возможностью поворота в горизонтальной плоскости, а каждая режущая лопасть снабжена упорами, ограничивающими угол поворота лопаток на урол 30-75° к продольной оси режущей лопасти, а лопатки на одних режущих лопастях размещены на внешней их части, а других - на внутренней.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1, с вариантом установки лопаток при вращении по стрелке В; на фиг. 4 - то же, с вариантом установки лопаток при вращении по стрелке Г; на фиг. 5 - вариант выполнения устройства С тремя режущими лопастями и установкой лопаток при вращении по стрелке Д; на фиг. 6 - то же, при вращении лопастей по стрелке Е.

Устройство i включает полый поворотный корпус 2, по которому подается вя-. жущий материал, муфту 3 для присоедине-ния устройства.1 к штанге буросмесительной мащины (не показана), забурник 4, режущие лопасти 5 и перемешивающее лопатки 6.

Забурник 4 состоит из пластин 7, к которым прикреплены болтами 8 йожи 9 и обечайка 10, верхняя кромка 11 которой установлена под режущей кромкой 12 лопасти 5.

Режущие лопасти 5 имеют каналы 13, соединенные с внутренней полостью 14 корпуса 2, и каналы 15, в которые вставлены сопла 16, закрываемые клапанами 17, клапаны 17 включают корпус 18, установленный на осях 19 в проушинах 20 и 21.

На верхних гранях 22 режущих лопастей 5 закреплены на осях 23, например, щайбой 24 и шплинтом 25 перемешивающие лопатки 6, которые имеют возможность поворачиваться между упорами 26 и 27 на угол 30-75° к оси лопасти 5. Причем оси 23 на одной лопасти 5 установлены ближе к периферии, и лопатки 6 направлены к корпусу 2, а на другой лопасти 5 - ближе к корпусу 2, а лопатки 6 направлены к периферии.

В варианте выполнения устройства 1, показанном на фиг. 5 и 6, к корпусу 2 прикреплены три режущих лопасти 5, установленные под углом 120° друг к другу. Выбор варианта устройства определяется физико-механическими свойствами укрепляемых грунтов и глубиной их укрепления. Три режущие лопасти 5 обеспечивают лучщее центрирование устройства по его оси.

Устройство работает следующим, образом.

Устройство 1 с помощью муфты 4 закрепляется на буровой полой штанге буросмесительной мащины известной конструкции (не показана) и ему придается вращение в направлении стрелки Г (фиг. 4) и вертикальное перемещение в направлении стрелки Б (фиг. 1).

В момент касания режущих лопастей 5 укрепляемого грунта по полой штанге (не показана)в полость 14 устройства 1 подается вяжущий материал, например водоцементная суспензия, которая по каналам 13 и 15 через сопла 16 вводится в грунт, последний, смоченный вяжущим, измельчается и разрыхляется ножами 9 забурника 4

и режущей кромкой 12 лопастей 5 и перемещивается лопатками 6, смещаясь то к периферии (показано стрелками Ж на фиг. 4), под действием лопаток 6 одной лопасти 5, то к корпусу 2 (показано стрелками 3 на фиг. 4) под действием лопаток 6 другой

лопасти 5. Перемещение грунта по глубине его обработки обеспечивается в плоскости верхней грани лопасти 5, что позволяет хорошо перемещать смесь грунта с вяжущим.

При изготовлении в грунте, например, свай на незначительную глубину для обеспечения лучщего центрирования устройства 1 по оси сваи его выполняют с тремя режущими лопастями 5, лежащими в одной плоскости (фиг. 5 и 6).

При достижении заданной глубины укрепления грунта прекращается подача вяжущего материала, устройству 1 придается обратное перемещение вверх и обратное вращение в направлении стрелки В (фиг. 3). При этом грунт продолжает измельчаться лопастями 5 и перемешиваться лопатками 6. Лопасти 5 нижними поверхностя.ми производят уплотнение смеси грунта с вяжущим. Смесь прижимает корпус 18 клапанов 17 к соплам 16, что предохраняет их

5 от забивания грунтом, а ножи 9 забурника 4 и обечайка 10 способствуют созданию равнопрочной зоны укрепления грунта при подъеме устройства 1.

Преимущества предлагаемого устройства перед известны.ми конструктивными решениями заключаются в то.м, что вяжущий материал распределяется более равномерно, что позволяет повысить качество укрепления грунта и несущую способность изготавливаемых свай, а также имеет меньшую

5 металлоемкость, более простую конструкцию и требует меньших энергозатрат.

Формула изобретения

1.Устройство для глубинного укрепления грунта, включающее полый поворотный корпус с соединительной .муфтой, закрепленные на корпусе забурник, по крайней мере, две режущие лопасти с соплами и перемешивающие лопасти, отличающееся

тем, что, с целью повышения эффективности за счет обеспечения равно.мерности перемешивания, снижения энергозатрат и металлоемкости, пере.мешивающие лопасти выполнены в виде вертикально установленных на верхней грани под углом к продольной оси каждой режущей лопасти ряда лопаток.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что лопатки установлены с возможностью поворота в горизонтальной плоскости, а каждая режущая лопасть снабжена упорами, ограничивающими угол поворота, лопаток на 30-75° к ее продольной оси.

3.Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что лопатки на одних режущих

лопастях размешены на внешней их части, а на других - на внутренней.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР .NO 149717, кл. Е 02 D 5/36, 1961.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2836314/29-33, Е Q2 D 3/12, 1979.

А-А

6