Способ разработки мерзлых грунтов Советский патент 1983 года по МПК E02D3/00 E21B7/24 

(54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ

1

Изобретение огносигся к сгроигельсг ву в северных районах, в ч ас гное ги к методам разработки грунтов.

Известен способ разработки мерзлых грунтов навесными тракторными рыхлителями .13

Недостатком способа является низкая эффективность в случаях, когда глубина выработки соизмерима с размерами ее; в плане, так как устройство пологих от- ю коСов, необходимых для работы трактора, значительно увеличивает объем земляных работ... : .

Наиболее близким по технической суш- .j ности и достигаемому результату к изобретению является «яиособ разработки мерзлых грунтов, включакяпий бурение в грунте скважины, прорезку из этой скважины горизонтальной щели с помощью струи 20 жидкости и отвод отработанной жидкости по скважице на поверхность 2. Т.

Недостатком способа является, ограниченный радиус эффективного резания

струи, что обуславливает необходимость бурения большого количества лидерных сквазкин. Увеличение же эффективного радиуса резания за счет повышения скорости истечения струи требуег больших энергетических затрат и расходов воды.

Цепь изофетения - снижение энергоемкости процесса разработки грунта.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему бурение-в грунте скважины, прорезку из этой скважины горизонтальной щели с помощью струи жидкости и отвод отработанной жидкости по скважине на поверхность, после прорезки горизонтальной шели с помощью струи жидкости производят разрыв грунта путем регулирования количества отводимой отработанной жидкости.

На фиг. 1 показана прорезка водяной струей горизонтальной шели из скважины; на фиг. 2 - формирование горизонтальной трешины разрыва за пределами прорезанной щели и нарезка вертикальных щелей в грунте. В скважину 1 устанавливают корпус 2 гвдромонитора с тампонажным устройством на внешней поверхности. Затем через вращакнцийся ствол 3 монитора под давлением подают струю жидкости, формирующую горизонтальную щель 4. С помощью крана 5 на сливной трубе 6 регулируют расход выходящей из скважины жидкости, создавая неббсодимое давление на сТенки разрабатываемой щели 4. Регулирование расхода пуль пы в процессе резания ведут постоянно, по мере удаления груди забоя щели от ствола монитора, до момента гидроразрыва грунта. Формирование трещин разры ва 7 фиксируется резким спадом давлени в .гидравлической системе. Затем оторван ный от мерзлого массива слой грунта ра резают водяной струей на блоки 8, приго ные для выемки. Создание расклиниванлдего давления ;на стенки горизонтальной щели во время ее прорезки струей приводит к образованию растягивающих напряжений в области забоя, т. е. к ослаблению связей в грунте зоны разрущения, что повышает Эффективность воздействия струи без увеличения скорости ее истечения. Расклинивающее усилие на стенки щели, бла годаря развитию их площади по мере уве личения радиуса прорезки, возрастает и достигает значения, при котором происходит разрыв грунта и формирование трещин за пределами щели. Формирование горизонтальньтх трещин разрыва за пределами прорезанной щели позволит сократить объем работ по нарезке горизонтальных щелей на участке разрабатываемого грунта. Формула изобретения Способ разработки мерзлых грунтов, включающий бурение в грунте скважины, прорезку из этой скважины горизонтальной щели с помощью струи жидкости и отвод отработанной жидкости по скважине на поверхность, отличающийся тем, что, с целью снижения энергоемкости процесса разработки, после прорезки горизонтальной щели с помощью струи жидкости производят разрыв грунта путем регулирования количества отводимой отработанной жидкости. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Строительные машины и оборудование. М., Стройиздат, 1979, с. 227229. 2.Петросян Л. Р. .Применение высоконапорных гидравлических струй в строительстве. - Основания, фундаменты и механика грунтов, 1979, № 5, с. 24-26 (прототип).