Устройство для укрепления грунта

СОЮЗ СОВЕТСКИХсаоиатж есияРЕСПУБЛИК 94 Е 02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ПАТЕНТУ Бюл. В 26 айся Кобе йко Аик 8.89,ее. Я ЪФГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ) УСТРОЙСТВО ЛПЯ УКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТ 7) Изобретение относится к области роительства, в частности к укрепле нию слабых грунтов путем введенияв них порошкообразного стабилизирующего агента. Изобретение направленна повышение равнопрочности укрепляемого грунта и снижение степенизагрязнения окружающей среды. Этодостигается применением приспособлния для очистки воздуха от остаткопорошкообразного стабилизирующегоагента с заборным вентилятором. Пемешивающая лопасть выполнена в видпротивоположно расположенных консолей с открытым вниз криволинейногопоперечного сечения углублением,буровая штанга имеет образовательканала для выпуска воздуха вдольБуровая штанга может иметь дополнительные лопасти с механизмом их олонения относительно оси штанги.1 з.п. ф-лы, 20 ил.1 ч 1 0868 гЯ Составитель А.ПрямковТехред А.Кравчук Корректор С,Чер едактор М.Петрова Тираж 63 НИИПИ Государственн по делам изобретен 35, Москва, Ж, Раказ 3499/59 Подписное го комитета СССРй и открытий 4/ ская наб Производственно-по ческое предприятие,город, ул, Проектная, 4Изобретение относится к строительству, в частности к укреплениюслабых грунтов путем введения в нихпорошкообразного стабилизирующегоагента,Цель изобретения - повышение равнопрочности укрепляемого грунта иснижение степени загрязнения окружающей среды,На фиг. 1 изображены устройствои схема расположения основного оборудования и линий связи системы управления; на фиг. 2 - бункеры для порошкообразного агента; на фиг, 3 - питатель дозированной подачи порошкообразного агента; на фиг. 4 - крепление перемещающейся лопасти к штанге, общий вид; на фиг, 5 - разрезА-А на фиг, 4; на фиг. 6 - расположение охватывающего штангу кожуха,на фиг. 7 - конструкция лопасти иштанги, второй вариант;на фиг. 8 -лопасть, третий вариант; на фиг,9 -сечение Б-Б на фиг, 8;на фиг,10 - тоже, второй вариант, на фиг, 11 - лопасть, четвертый вариант,на фиг,12то же, пятый вариант,на фиг, 13 - тоже, шестой вариант, вид сверху", нафиг. 14 - то же, продольный разрезна фиг15 - распределительное сопло, второй вариант, на фиг. 16 - тоже, третий вариант расположения; нафиг, 17 - штанга с закрепленным наней шнековым буром, третий вариантвыполнения; на фиг, 18 - штанга .сдвумя рядами перемешивающих лопастей,чеТвертый вариант выполнения, нафиг, 19 - конец штанги, основные идополнительные отклоняемые лопасти,общий вид на фиг, 20 - расположениена штанге основных и дополнительныхлопастей, второй вариант.Устройство для укрепления грунтаимеет расположенную на поверхностиукрепляемого грунта 1 передвижнуюэлектростанцию 2, передвижной пульт3 управления, емкость 4 для порошко.образного агента, например цемента 5,доставляемого транспортным средством6,которое перед разгрузкой заезжает на эстакаду 7. Возможна подачацемента с помощью трубопровода (непоказан) .Устрбйство также содержит питатель8 дозированной подачи цемента с помощью шланга 9 к базовому средству10, расположенному над укрепляемойзоной 11, приспособление 12 для отде 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ления остатков цемента или другогопорошкообразного агента от воздуха,засасываемого заборным вентилятором13 для направления его в циклон 14с мешочным фильтром 15,В качестве базового средства 10используется одна из известных гусеничных машин с вышкой 16, на котороисмонтирован двигатель 17 с подъемнымприспособлением 18 типа лебедки,Питатель 8 включает установленныена основании 19 с помощью опоры 20бункеры 21, опертые на динамометри-ческие датчики кронштейнов 22 и 23,входной патрубок У 4 для подачи сжатого воздуха, регулировнчый клапан 25,герметичный сильфон 26, свяэываклцийтрубопроводом 27 бункеры 2 1 с емкостью 4, расположенную внизу каждого бункера 21 крышку 28 с дозирующим диском 29 и выводным патрубком30 с запорнцм клапаном 31.В вышке 16 расположена полая штанга 32, которая с помощью вертлюга33 связана с двигателем 17 и имеетв виде диаметрально расположенныхконсолей перемешивающую лопасть 34для направления ее в заранее пробуренную скважину для образования колонны 35 изсмеси 36 цемента с грунтом 1 с получением укрепленного грунта 37.Перемешивающая лопасть 34 можетбыть выполнена криволинейного в поперечном сечении очертания с зубьями38 и 39 вдоль ее нижней кромки, приэтом соединенное с внутренней полостью 40 штанги 32 сопло 41 имеет направление его оси вдоль лопасти 34(фиг, 4),На штанге 32 имеется образовательканала 42, выполненный, например,в виде расположенной вдоль штанги32 рейки, четырех продольных прямоугольных выступов, образующих в поперечном сечении квадрат (фиг. 5),или продольного углубления.К штанге 32 над поверхностью грунта присоединена направляющая 43, которая посредством кронштейна 44 через эластичный кольцевой кондуктор45 соединена с охватывающим штангу32 кожухом 46, В последнем имеетсяподшипник 47 и выпускной патрубок48, соединенный с заборным вентилятором 13 и далее через трубопровод49 с циклоном 14, в нижней частикоторого размещен контейнер 50 дляпорошкообраэного стабилизирующегоагента.Второй вариант выполнения штанги32 приведен на фиг. 7, По этому варианту полость 40 выполнена в видетрубы 51, расположенной с зазором52 в штанге 32, имеющей отверстия 53.Для создания ограничений внешнейзоны укрепления может быть применена на конце лопасти 34 перегородка54, а для улучшения равномерностираспределения в грунте 1 стабилизирующего агента целесообразно применение дополнительных перегородок 54,размещенных между концевой перегородкой 54 и штангой 32. В дополнительных перегородках 54 могут бытьвыполнены отверстия 55 (фиг. 12).По шестому варианту выполненияперемешивающая лопасть 34 выполненас продольной перегородкой 56 и изогнутой направляющей 57 для созданиякриволинейной траектории 58 движенияпотока стабилизирующего агента ввиде аэрозоля,В зависимости от разных условийукрепления грунта 1 может быть применено и различное расположение сопла 41 по отношению к длине лопасти"34.(фиг. 15 и 16), при этом при расположении сопла 41 в средней частилопасти 34 применяются отклоняющиепластины 59, а на штанге 32 целесообразно установить винтовой шнек 60.В последнем случае на штанге 32 выполняется образователь канала 42 ввиде канавки, сообщенной с отверсти.ем у основания лопасти 34. Для повышения эффективности перемешивания закрепляющего агента у дна скважины с грунтом 1 рекомендуется двухрядное расположение лопастей 34 с закреплением трубы 51 с помощью кронштейна 61 и соединяющими ее с соплом 41 патрубками 62(фиг. 18) . В полости трубы 5 1 установлена втулка 63 на уплотнительных элементах 64 с головкой 65 и уплотнительным элементом 66, а между торцом трубы 51 и головкой 65 размещена пружина 67, отжимающая втулку 63 вниз. При упоре головки 65 в дно скважины происходит совмещение нижнего отверстия 68 во втулке 63 с нижним соплом 41, верхнее сопло 41 при этом перекрывается, а при подъеме штанги 32 открывается верхнее 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 сопло 41 и закрывается нижнее, т.е.сопло 41 нижних лопастей 34.Целесообразно также испольэоватьконструкцию, приведенную на фиг.19и 20, которая включает контактирующую с выполненной на штанге 32 резьбой 69 втулку 70 с резьбой 71. Нанижнем конце штанги 32 крепится опора 72, к которой шарнирно присоединены дополнительные отклоняемые отоси штанги 32 лопасти 73 и 74, шарнирно соединенные между собой ивтулкой 70. Основная лопасть 34 может быть размещена между втулкой 70и опорой 72 или несколько выше втулки 70,Устройство для укрепления грунтаработает следующим образом.На участке работ с помощью бураили другого приспособления предварительно бурится колодец диаметром,равным диаметру описываемой концамиперемешивающей лопасти 34. В колодце грунт 1 разрыхляется и в него спомощью вьпнки 16 базового средства10 вводится вращающаяся штанга 32 содной из требуемых по конструктивному выполнению лопастей 34.Одновременно из емкости 4 с помощью питателя 8 осуществляется подача порошкообраэного стабилизирующего агента, например цемента, шпакаили извести,. по шлангу 9 через верт"люг 33 и полость 40 штанги 32 к соп"лам 41 лопастей. Порошкообразныйагент от питателя 8 подается в видеаэрозоля в требуемом для укреплениягрунта 1 количестве, что достигается соответствукнпим числом оборотовдозирующего диска 29. Порошкообразный агент из сопла 41 выходит вдольлопасти 34, при этом поперечное сечение последней имеет такую конфигурацию, которая обеспечивает исключениезабивания сопла 41 грунтом 1.Первоначально вращающаяся штанга32 с лопастями 34 опускается в колодец, при этом вокруг штанги 32 спомощью образователя канала 42, например, в виде рейки создается зазор, через который излишки воздухаподнимаются вверх и попадают в охватывающий штангу 32 кожух 46, Последний устанавпивается на поверхностьгрунта 1 переДЙачалом погруженияштанги 32,Поднимающийся по каналу 42 воздухсодержит взвешенные в нем остаткипорошкообразного закрепляющего агента, поэтому он подвергается очистке в циклоне 14, куда он подается вентилятором 13, Очищенный воздух через фильтр 15 поступает в атмосферу, а5 остатки закрепляющего агента - в контейнер 50,После достижения низа колодца штанга 32 с лопастями 34 поднимается вверх, продолжая интенсивное перемешивание порошкообразного агента с грунтом 1, при этом в грунте за счет реагирования агента с находящейся в грунте 1 водой происходит образование колонны 35 из укрепленного грунта 3.По окончании укрепления грунта 1 в одном месте базовое средство 10 перемещается к следующему месту ук репляемой зоны 11, где операции по укреплению грунта повторяются в приведенной последовательности.Необходимое изменение дозы порошкообразного агента и других режимов процесса укрепления грунта 1 осуществляется с помощью передвижного пульта 3 управления. В зависимости от конкретных условий применяется одна из приведенных конструкций штанги 32, лопасти 34, включая и вариант с дополнительными лопастями 73 и 74.Такое выполнение устройства обеспечивает более равномерное распределение закрепляющего агента в грунте, 35 в результате чего повышается степень равнопрочности укрепленного грунта. Кроме того,.обеспечивается улавливание остатков агента, что позволяет снизить его расход и исключить загрязнение окружающей среды.формула изо бретения11. Устройство для укрепления грунта, включающее смонтированную на базовом средстве полую буровую штангу, емкость для порошкообразного стабилизирующего агента с питателем его дозированной подачи, шланг, соединяющий посредством вертлюга полость штанги с питателем агента, расположенные на конце штанги перемешивающая лопасть, распределительное сопла для агента в виде аэрозоля и система управления, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения равнопрочности укрепляемого грунта и снижения степени загрязнения окру" жающей среды, оно снабжено приспособ" лением для очистки воздуха от остатков порошкообразного стабилизи" рующего агента с заборным вентилятором, перемешивающая лопасть выполнена в виде противоположно расположенных консолей с открытым вниз криволинейного поперечного сечения углублением, а буровая штанга имеет образователь канала для выпуска воздуха вдоль нее.2. Устройство по и. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что буровая штанга снабжена дополнительными лопастями с механизмом их отклоненияотносительно оси штанги.