Устройство для глубинного уплотнения грунтов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9 Е 02 Р 3/10 ВСЕГО13,"ВИЙЕ. КРЦ; д ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им. А. Н. Костякова(53) 622.235:624.152.612.3 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР628789, кл. Е 02 Р 3/10, 1977.2. Авторское свидетельство СССР655272, кл. Е 02 Р 3/10, 1977. (54) (57) УСТРОЛСТВО ДЛЯ ГЛУБИННОГО УПЛОТНЕНИЯ ГРУНТОВ, включаю 801134670 шее детонационную камеру, демпфер с расположенным в нем поршнем, перекрываюший выход из камеры клапан, соединяющий последний с поршнем шток и приспособление для гидроподмыва, от,гичающееея тем, что, с целью повышения эффективности устройства, шток снабжен расположенным над клапаном дополнительным поршнем, а демпфер выполнен в виде жестко соединенного с камерой полого цилиндра, имеющего расположенную над поршнем перегородку с перепускным отверстием и тор цовую заглушку, образуюшую над перегородкой полость, причем диаметр основного поршня превышает диаметр дополнительного.Изобретение относится к строительству, в частности к подготовке оснований под строящиеся сооружения на структурно-неустойчивых грунтах.Известно устройство для глубинного уплотнения просадочного грунта, включающее жесткий корпус с прикрепленной к нему посредством металлических тяг эластичной оболочкой, приспособления для гидро- погружения и ввода газообразной взрывчатой смеси 11).1 ООднако это устройство не имеет приспособления для гашения реактивных усилий, возникающих при взрыве, при этом невозможно зафиксировать рабочий орган в точке производства воздействия из-за его подбрасывания вверх и заполнения разрушенным грунтом освободившегося места, препятствующего возвращению органа. 40 45 50 Наиболее близким к предлагаемому является устройство для глубинного уплотнения просадочного грунта, включающее детонационную камеру, демпфер с расположенным в нем поршнем, перекрывающий выход из камеры клапан, соединяющий последний с поршнем шток и приспособление для гидроподмыва 2.Недостатком указанного устройства является возможность накопления смеси газов для взрыва только с давлением, равным гидростатическому давлению столба воды, находящейся в скважине, что ведет к необходимости увеличения расхода газовой смеси с глубиной и как следствие этого на грунт передается разное статическое воздействие, кроме того, исключается возможность изменения энергии взрыва независимо от глубины нахождения устройства. Все это снижает эффективность устройства,Цель изобретения - повышение эффективности. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для глубинного уплотнения грунтов, включающем детонационную камеру, демпфер с расположенным в нем поршнем, перекрывающий выход из камеры клапан, соединяющий последний с поршнем шток и приспособление для гидроподмыва, шток снабжен расположенным над клапаном дополнительным поршнем, а демпфер выполнен в виде жестко соединенного с камерой полого цилиндра, имеющего расположенную над поршнем перегородку с перепускным отверстием и торцовую заглушку, образующую над перегородкой полость, причем диаметр основного поршня превышает диаметр дополнительного.На чертеже изображено. устройство, разрез. Устройство для глубинного уплотнения грунтов имеет корпус 1, к верхней части которого жестко прикреплен полый цилиндр 2,20 25 30 35 двмпфера с торцовой заглушкой 3 и перегородкой 4, в последней выполнено перепускное отверстие (проточка) 5, расположенный под перегородкой 4 поршень 6, выполненное в нижней части корпуса 1 выхлопное отверстие 7, перекрытое клапаном 8, установленный над последним дополнительный поршень 9 меньше диаметра, чем основной поршень 6, соединяющий поршни 6 и 9 шток 10, охватывающую поршень 6 бронзовую гильзу 11, образованную между заглушкой 3 и перегородкой 4 демпферную полость 12, расположенную над поршнем 6 полость 13, образованную в корпусе 1 детонационную камеру (рабочую полость) 14, канал 15 для ввода в камеру 14 газовой смеси и канал 16 для подачи сжатого воздуха.Устройство также имеет приспособление для подмыва, включающее четыре водоводные трубы 17, каждая с наконечником 18. Устройство работает следующим образом.Демпферная полость 12 через канал 16 заполняется сжатым воздухом с необходимым избыточным давлением, воздух, перетекая через перепускное отверстие 5, заполняет полость 13, воздействуя на поршень 6, который через шток 10 посредством клапана 8 перекрывает выхлопное отверстие 7 корпуса, герметизируя тем самым детонационную камеру 14. В этом состоянии устройство опускается на поверхность грунта, по трубам 17 подается вода, которая, выходя из наконечников 18, размывает под устройством грунт, и оно погружается в уплотняемый массив на требуемую глубину.После этого детонационная камера 14 через канал 15 заполняется газовой смесью под избыточным давлением несколько мень шим, чем давление воздуха в камерах 12 и 13. В корпусе 1 осуществляют инициирование быстротекущего расширения взрыва газовой смеси со скачкообразным возрастанием давления в камере 14. Под воздействием давления газов поршень 6 за счет большей площади, чем у поршня 9, перемещается вверх, открывая через шток 10 выхлопное отверстие 7. При движении поршня 6 вверх возникающие при этом инерционные силы уравновешиваются за счет сокращения объема воздуха в полости 13 и перетекания воздуха с возросшим давлением через отверстие 5 в полость 12, а также за счет противоположно направленного усилия от воздействия давления газов на дополнительный поршень 9,После перемещения поршня 6 вверх происходит поднятие клапана 8 и разгерметизирование полости, при этом продукты взрыва через отверстие 7 выхлопываются, производя сейсмическое воздействие на грунт, при этом давление в камере 14 начинает падать и когда оно упадет до величины1134670 Составитель А. Прямков Редактор Н. Киштулннец Техред И. Верес Корректор Н. Король Заказ 9871/28 Тираж 649 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж в 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4менее, чем давление воздуха в полостях 12 и 13, поршень 6 через шток 10 посредством клапана 8 перекрывает выхлопное отверстие 7 и устройство готово к следующему рабочему циклу. Такое выполнение устройства обеспечивает возможность в 1,5 - 2 раза больше запасать энергию взрыва или снизить металлоемкость по сравнению с одинаковым по воздействию известным устройством, а также достигается возможность варьирования степенью сейсмического воздействия на грунт независимо от глубины погружения, все это способствует повышению производительности и снижению энергозатрат.