Способ образования траншей в мерзлых грунтах и устройство для его осуществления

Союз Советских Социалистических РеслубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пц 825766(51)М. Кл,з с присоединением заявки М 9 Е 02 Р 1714 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Д,П. Лобанов, Е.Г, Фонберштейн, С.П. Эк Г. С. Садыков и А. М. Трегуб 71) Заявител Москозский ордена Трудового Красногогеологоразведочный институт им. Серго(54) ОСОБ ОБРАЗОВАНИЯ ТРАНШЕЙ В МЕРЗЛЫХ ГРУНТАХ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ем,Изобретение относится к строительству и касается образования траншей в мерзлых грунтах при устройстве фундаментов, заглубленных сооружений и также геологоразведочных работ.Известен способ образования траншей, применимый для мерзлых грунтов, включающий бурение скважин по трассе траншеи и разработку грунта между ними высоконапорной струей воды 1 .Такой способ требует наличия запаса воды, высоконапорных насосных установок и добавок для обеспечения незамерзания воды, что делает его дорогостоящим и трудоемким. 15Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ обра,зования траншей в мерзлых грунтах, включающий бурение скважин и форми рование в них импульса давления, при этом импульс давления формируют в скважинах взрыванием зарядов ВВ 21 .Известно также устройство для осуществления этого способа, включающее бурильную трубу, сальник-вертлюг и породоразрушающий инструмент 2 .Недостатком этого способа является цикличность технологии, которая заключается в том, что после оконча ния бурения скважины требуется поднять буровой инструмент, переместить буровую установку на безопасное расстояние, зарядить скважину твердым взрывчатым веществом и произвести взрыв, а также большая опасность при проведении взрывных работ.Цель изобретения - снижение трудо затрат при образовании траншей.Поставленная цель достигается т что в способе, включающем бурение скважин и формирование в них импульса давления, импульс давления формируют сгоранием топливовоздушной смеси,ю при этом предварительно герметизи- руют устья скважин. устройство для осуществления способа снабжено коническим шнеком, установленным с возможностью осевогоперемЕщения по бурильной трубе, исистемой зажигания и подачи топливовоздушной смеси в бурильную трубу.На фиг. 1 показано устройство дляразрушения мерзлых пород, общий вид;на фиг, 2 - схема проходки выработки, вид в плане.Способ образования траншей осуществляется в следующей последовательности операций.Одновременно производят бурение двух скважин, которые на профиле определяют ширину траншеи, Далее осуществляют герметизацию устья скважин и последующее. заполнение скважин топливовоздушной смесью, Затем производят сгорание энегоносителя, в процессе которого формируется импульс давления, разрушающий мерзлую породу,Устройство для разрушения мерзлыхпород включает в себя бурильную трубу 1 с породоразрушающим инструментом, например шарошечным долотом 2,коаксиально расположенный коническийшнек 3, имеющий возможность возвратно-поступательного перемещения относи тельно бурильной трубы 1, сальниквертлюг 4, впускной клапан 5, свечу бзажигания и фиксатор 7,Образование траншеи в мерзлом грунте данным устройством производят сле цдующим образом,Производят бурение скважины шарошечным долотом 2 с продувкой с сжатымвоздухом. После окончания буренияскважину тщательно очищают от выбурен ной породы с помощью сжатого воздуха.Затем конический шнек 3 снимают с фиксатора 7, опускают на устье скважиныи с вращением вворачивают в нее, герметиэиру устье. В скважину черезвпускной клапан 5, бурильную трубу 1и шарошечное долотоподают бензиновоздушную смесь под давлением, Бенэино-воздушная смесь заполняет пространство между стенками скважиныи бурильной трубой 1, а также внутреннюю полость бурильной трубы 1. Спомощью свечи б зажигания бензиновоздушная смесь воспламеняется, апродукты сгорания смеси воздействуютна мерзлую породу, разрушая уступ. 40Необхоцимая длительность импульса воздействия газов на породу, обеспечивающая эффективность ее разрушения, достигается герметизацией устьяскважины с помощью конического шнека.Лопасти конического шнека, внедряясьв мерзлую породу, перекрывают кольцевой зазор между бурильной трубойи образованными стенками скважиныи предотвращают преждевременное инепроизводительное истечение продукгов сгорания в атмосферу. Коническая форма шнека облегчает внедрение го в породу.Предлагаемые способ и устройство существенно повышают эффективность и безопасность работ по образованию траншей в мерзлых породах за счет исключения цикличности работ, что снижает трудоемкость и снижения эксплуатационных затрат, обусловленных заменой твердых взрывчатых материалов на бензино-воздушную смесь, а также защиту окружающей природной среды, так как используемые твердые взрывчатые материалы при взрыве инициируют в окружающей среде очень жесткую разрушающую ударную волну большой амплитуды, а бензино-воздушная смесь имеет более мягкую волну, что позволяет сохранить окружающую среду от разрушения,Формула изобретения1, Способ образования траншей вмерзлых грунтах, включающий бурениескважин и формирование в них импульса давления, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью снижения трудоемкости, предварительно герметизируютустье скважины, а импульс давленияформируют сгоранием топливовоздушных смесей,2, Устройство для осуществленияспособа по и, 1, включающее бурильную трубу, сальник-вертлюг и породоразрушающий инструмент, о т л ич а ю щ е е с я тем., что оно снабжено коническим шнеком, установленнымс возможностью осевого перемещенияпо бурильной трубе, и системой зажигания и подачи топливовоздушнойсмеси в бурильную трубу,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, ЧаЫ го Т МоьЬ 1 да Ь, Оп снеСЬагаесег 1 ьссь ос Ь 1 ЯЬ фреей ЯасегГес 1 п сне 1 с 1 ц 1 д апд 1 сь цс 111 гас 1 оп оп 1 пс 3 цсс 1 оп огоцс 1 пц Иесйод.Ргоесед 1 пд оФ сне Бесопд 3 псегпас 1 опа 1 5 ущроь 1 цп оп 3 ес ццсс 1 пц Техпооиру. 2-4 сЬ Арг 1, 1974, СааЬг 10 де,р, 64-41-64-62.2, Балбачан П,И. и др, Рыхлениемерзлых грунтов взрывом, М "Недра",1974, с, 52 рис. 15 (прототип),825766 Фиг, гСоставитель Л. ЧерепенкинаТехред А.Савка Корректо аров Тк Редак 2308/ илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж ВНИИПИ Г по дел 035, МосПодписноего комитета СССРй и открытийушская наб., д.