Струйный монитор

(22) (46) (71) ительствуразованиялостей в й проектно зыск риментальноут "Гидроспец унте нны нс эксплуатац нитор вклю проект (72) М (53) 6 (56) Ав1162 ет ине икне с цили 4 ито рическои овое 5 с льство, СССР 45/00, 1984. ство СССР 45/00, 1983. апан пер струй,ценногоещ направл й в вид деистви Р 11 од ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 632221/034.01,893.02,91. Бюл. Фпециализированнтельский и экспукторский инсти11.ф. Хасин22,234,5(088.8)тарское свидет980, кл. Е 2 1 Сорское свидетел829, кл. Е 21 С НИТОРотносится к строиспользовано для облнения прорезей и по- Цель - сокращение затрат. Струйный моубопровод 1 и присоснизу корпус (К) 2 полостью 3, боковые пла (С), В К 2 разключения ения ыполненны е пустотелого с отве1629546 стиями поршня 6 с присоединенным к нему:штоком 7 с запорным элементом 8. В средней части К 2 ниже боковых С 4 закреплен цилиндр 11 с центральным и периферииными 13 продольньии каналами.5 В цилиндре 11 перпендикулярно его продольной оси расположен регулируемый фиксирующий элемент, выполненный, например, в виде шариков 16 с упругими элементами 17 и регулировочными пробками 18. Шток 7 установлен в центральном канале .цилиндра 11 с зазором в его средней части и диаметр его верхней части превышает диаметр нижИзобретение относится к строитель 20ству и может быть использовано дляобразования и .заполнения прорезей иполостей в грунте, преимущественнопри сооружении противофильтрационныхзавес, укреплении грунтов, образовании.грунтобетонных свай.Цель изобретения - сокращение эксплуатационйых затрат.На фиг. 1 изображен струйный монитор, продольный разрез; на фиг, 2 -сечение А-А на фиг. 1,Струйный монитор содержит трубопровод 1 и присоединенный к нему снизу корпус 2 цилиндрической полостью 3.Корпус 2 имеет установленные в нембоковые сопла 4 и торцовое сопло 5,Нижний торец корпуса 2 может также быть оснащен буровым наконечни -.ком.Б корпусе 2 размещен клапан переключения направления действия струй,в состав которого входят пустотелыйпоршень 6 и присоединенный к немушток 7 с запорным элементом 8. Поршень 6 имеет в нижней части боковыеотверстия 9. Запорный элемент 8 подпружинен пружиной 10, Диаметр верхней,части штока 4 превышает диаметр нижней части.50В средней части корпуса 2 ниже боковых сопел закреплен цилиндр 11,,имеющий продольные каналы: центральные 12 и .периферийные 13, В центральном канале 12 размещен шток 7 с воэ"можностью продольного перемещения,причем участок изменения диаметраштока 7 расположен внутри канала 12.У торцов канала 12 установлены герменей. При погружении монитора водадвижется по трубопроводу 1, проходитчерез поршень 6, его отверстия 9, поканалам 13 и истекает из торцовогоС 5. Погрузив монитор на заданнуювеличину, увеличивают расход подачиводы, в результате чего поршень 6 соштоками 7 и запорным элементом 8 перемещается в нижнее положение, открывая вход в боковые С 4 и закрываяС 5. Истекающие иэ боковых С 4 струиразмывают грунт и при подъеме монитора образуют в грунте прорезь, 2 ил. г тизирующие уплотнения 14, а в средней части канала 12 между ним и,штоком 7 имеется зазор, образующий полость 15, причем длина этой полости превышает длину хода штока 7.В цилиндре 11 перпендикулярно его продольной оси расположен регулируемый фиксирующий элемент, выполненный, например, в виде шари.;ов 16 с упругими элементами 17 и регулировочными пробками 18, Шарики 16 взаимодействуют со штоком 7 на участке изменения его диаметра.Струйный монитор работает следующим образом.В подвешенный на подъемном механизме или на буровой установке струйный монитор подают воду или раствор и ведут погружение монитора в грунт. Прм этом вода движется по трубопроводу 1, проходит через поршень 6, его отверстия 9, по каналам 13 и ис" текает из торцового сопла 5. В течение процесса погружения поршень 6 находится в верхнем положении, перекрывая вход в боковые сопла 4, а торцовое сопло 5 открыто. После погружения монитора на заданную глубину увеличивают расход подачи воды (или закрепляющего раствора), в результате чего поршень 6 со штоком 7 и запорным элементом 8 перемещается в нижнее положение, открывая вход в боковые сопла 4 и закрывая торцовое сопло 5Истекающие из боковых сопел 4 струи размывают грунт и при подьеме .(рабочем ходе) монитора образуют, в грунте прорезь цли, при одновременном вращении монитора, цилиндрическую51 б 2 954полость, заполняемую смесью растворас размытым грунтом. По окончании ра"бочего процесса подачу раствора вмонитор прекращают и клапан. под воз 5действием пружины0 возвращается вверхнее положение,Работа клапана обусловлена следующими факторами. При движении жидкости внутри корпуса 2 создается давление, равное сумме гидростатическогодавления и гидродинамических потерьдавления, главным образом, при прохождении жидкости через торцовое сопло 5; На торцы штока 7 действуют силы, равные произведению давления наплощадь поперечного сечения штока 7.Поскольку верхняя часть штока 7 имеет больший диаметр, на верхний еготорец действует сила больше, чем на 20нижний. Силы эти не уравновешены,так как полость 15 заполнена воздухом и в ней не создается противодавление, Разность сил стремится переместить клапан вниз, этому противодей ствуют шарики 1 б, а.также трение штока 7 в уплотнениях 14. При увеличениирасхода жидкости гидродинамическиепотери прохода жидкости через сопло 5возрастают, увеличивая общее давлениевнутри корпуса 2, величины сил и ихразность. Отрегулированный на эту разность сил фиксирующий элемент отжи-мается, освобождая шток 7, которыйперемещается вниз. При закрытом сопле 5 и открытых боковых соплах 4 давление жидкости внутри корпуса 2 возрастает до максимума, надежно удержиб 6вая клапан в нижнем положении. После включения подачи жидкости давление внутри корпуса 2 уменьшается до минимума, давая воэможность перемещению клапана вверх под воздействием пружины 10. Последняя должна быть подобрана так, чтобы давать возможность перемещению клапана вниз под действием указанной разности сил и обеспечивать его возврат вверх после уменьшения этой разности сил.Формула изобре теиияСтруйный монитор, содержащий трубопровод, корпус с цилиндрическойполостью, боковые и торцовое сопла иклапан, выполненньп в виде подпружиненного пустотелого с отверстиямипоршня с присоединенным к нему штоком с запорным элементоМ, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюснижения эксплуатационных затрат,корпус, снабжен размещенным в нем ниже боковых сопл цилиндром с центральным и периферийными продольными каналами и регулируемым фиксирующимэлементом, расположенным в указанномцилиндре перпендикулярно его продольной оси, при этом диаметр верхнейчасти штока превышает диаметр нижней,шток установлен в центральном каналецилиндра с зазором в его средней части, герметизацией у торцов и возможностью взаимодействия на участке из"менения диаметра с фиксирующим элементом,