Устройство для глубинного укреп-ления грунта

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 100879 (21) 2836314/29-33с присоединением заявки Мо -(51)М. Кп.Е 02 О 3/12 Е 02 0 5/36 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авто изобре овское научно-производственное объеди троительному и дорожному машиностроен(54) УСТРОЙСТВО Я ГЛУБИННОГО УКРЕПЛГРУНТА к укреплениюоснований иужений, вля укрепле-о с вяжущими ие относится троительстве зданий и соо устройствам мешиванием е й муфурник, и спре- браба- отсуте пере необ- обраных те чего а об- З 0 Изобретенгрунта при сфундаментов рчастности к дния грунта с гматериалами.Известно устройство для укрепления грунта, вхлючающее полый корпус с эабурником,перемешивающие лопасти и режущие лопасти с криволинейными ножами, каналами и отверстиями 11.Известно устройство для укрепления грунта, включающее полый поворотный корпус с соединительной муфтой, размещенные на корпусе забурник, ряд режущих лопастей с передней и задней гранями, ряды перемешивающих и центрирующих лопастей и расположенные вдоль режущих лопастей сопла 2,20 Недостаток указанных устрой заключается в неравномерном ра делении вяжущего материала в о тываемой части грунта, а также ствует вертикальное перемещени мешиваемой массы, что вызывает ходимость выполнения повторной ботки грунта путем дополнитель проходов устройств, в результа снижается производительность,работанный грунт имеет недостаточную равнопрочность.Цель изобретения - повышение качества и производительности за счет интенсификации перемешивания и равномерности распределения вяжущего материала.Поставленная цель,цостигается тем, что устройство, включающее полый поворотный корпус с соединительно той, размещенные на корпусе эаб ряд режущих лопастей с передней задней гранями, перемешивающие и центрирующие лопасти и расположенные вдоль режущих лопастей сопла, снабжено дополнительным рядом режущих лопастей, расположенных со смещением относительно ряда основных режущих лопастей, перемешивающие лопасти выполнены в виде наклонно установленных изогнутых по форме конического геликоида полос, попарно соединяющих режущие лопасти в смежных рядах сопла - с клапанами и расположены на задней грани режущих лопастей, а забурник - с обечайкой, размещенной в его верхней части под режущими лопастями. При этом в одной паре режущих лопастей перемешивающие лопасти закреплены между внешним концом одной и приле 838001гающей к корпусу частью другой режущей лопасти, а в другой паре закреплены наоборот, прямая, образующая геликоидную поверхность, расположена под углом к продольной осиустройства, равным 30-70, центрирующие лопасти выполнены в виде закрепленной на конце каждой режущейлопасти сегментной пластины, каждыйклапан выполнен в виде упругой пластины с противовесами, режущие лопасти ов каждой паре смежных рядов смещеныв плане на 85-95 О, режущие лопастив каждой паре смежных рядов смещеныв плане на 260-280На фиг, 1 схематически изображено устройство со смещенными в планеона 85-95 режущими лопастями, попарно соединенными в смежных рядах перемешивающими лопастями, общий вйд)на фиг, 2 - вид А на Фиг.1; на Фиг.3разрез Б-Б на фиг,1; на фиг. 4 - расположения режущих лопастей, попарносоединенных в смежных рядах перемешивающими лопастями через 260-280 О,вариант, на фиг. 5 - вид В на Фиг.4;на фиг. б- сечение Г-Г на фиг.5.Устройство 1 включает полый поворотный корпус 2, по которому подается вяжущий материал, муфту 3для присоединения устройства 1 кштанге буровой машины (не показана),забурник 4, нижний ряд 5 и дополнительный верхний ряд б режущих лопастей, перемешивающие 7 и центрирующие 8 лопасти,Забурник 4 состоит из пластин9 и 9, к которым прикреплены болтами10 режущие ножи 11 и обечайка 12,верхняя кромка 13 которой установлена под режущей кромкой 14 лопасти 5.Нижние режущие лопасти основногоряда 5 состоят из несущих балок 15, 40к. которым впереди закреплены болтами 16 режущие ножи 17, а сзади наплавлены пластины 18,В середине балки 15 просверленыканалы 19, соединенные с внутренней 45полостью 20 корпуса 2, и клапаны 21,в которые вставлены сопла 22, закрываемые клапанами 23. Клапаны 23 включают пластины 24, выполненные изупругого материала, например резины, 5 Ои закрепленные болтами 25 к балке 15,и противовесы 26, выполненные, например, из листового металла.На концах нижних 5, и верхних брежутих лопастей установлены кронштейны 2.к которым болтами 28 крепятсяцентрирующие лопасти 8, выполненныев виде сегментных пластин./Перемешивающая лопасть 7 , представляющая собой полосу, изогнутуюпо форме конического геликоида, закреплена нижним концом 29 к режущейлопасти 5 у корпуса 2, а верхнимконцом 30 к режущей лопасти б дополнительного рядау ее внешнего конца, 65 Лопасть 7 , представляющая собой также полосу, изогнутую по Форме конического геликоида. закреплена нижним концом 29" к режущей лопасти 5" у ее внешнего конца, а верхним концом 30" к режущей лопасти бф у корпуса 2Прямая, образующая геликоидную поверхность лопасти 7, образует с продольной осью устройства 1 угол от 30 до 70 о, причем наклон поверхностей такой, что обеспечивает перемещение смеси грунта с вяжущим материалом лопастью 7 к периферии, а лопастью 7" к корпусу 2.В варианте выполнения устройства 1 (фиг, 4 и 5) перемешивающие лопасти 7 соединяют режущие лопасти в рядах 5 и б, смещенные в плане на угол 260-280 О. Выбор варианта выполнения устройства 1 определяется физико-механическими свойствами закрепляемых грунтов.Устройство работает следующим . образом.Устройство с помощью муфты 3 закрепляется на буровой полой штанге буровой машины известной конструкции (не показана) и ему придается вращение в направлении стрелки Д и вертикальное перемещение в направлении стрелки А (фиг. 1).В момент касания режущих лопастей 5 закрепляемого грунта по полой штанге (не показана) в полость 20 устройства 1 подается вяжущий материал, например цементное молоко, который по каналам 19 и 21 через сопла 22 вводится в грунт, Грунт, смоченный вяжущим, иэмельчается и раэрыхляется ножами 11 забурника 4 и ножами 17 лопастей 5 Разрыхленный грунт захватывается лопастями 7 у корпуса 2, перемешивается и перемещается к внешним концам лопастей 5 и б, а лопастями 7" захватывается у концов лопастей 5, перемешивается и перемещается к корпусу 2.Лопасти 7 и 7" одновременно с перемешиванием смеси грунта с вяжущим производят дополнительное измельчение грунта.Таким образом, в измельчении грунта в предлагаемой конструкции устрой.ства 1 в процессе измельчения и перемешивания грунта участвуют как режущие лопасти 5 и б, так и перемешивающие 7, что обеспечивает интенсификацию перемешивания и равномерность распределения вяжущего материала.При изготовлении в грунте, например,свай центрирующие лопасти 8 обеспечивают заданное направление устройства относительно оси .сваи.При достижении заданной глубины укрепления прекращается подача вяжущего материала, устройству 1 придается обратное вращение и перемещение вверх. При этом грунт продолжаетизмельчаться лопастями 6 и перемешиваться лопастями 7.Лопасти 5 нижними поверхностями31 производят уплотнение смеси грунта с вяжущим, Смесь прижимает клапаны23 к соплам 22, что предохраняет ихот забивания грунтом, а ножи 11 забурника 4 и обечайка 12 способствуютсозданию разнопрочной зоны укреплениягрунта при подъеме устройства 1.Таким образом, сечение образуемойсваи от периферии до обечайки 12уплотняется поверхностью 31 лопастей5, а внутренняя часть сваи - поверхностью 32 ножей 11 эабурника 4,Преимущества предлагаемого устройства перед известными конструктивными решениями заключаются в том,что вяжущий материал более равномерно распределяется по сечению уплотняемой массы грунта и устраняетсянедостаточное уплотнение смеси в 20зоне, прилегающей к эабурнику, Благодаря этому повышается качествоукрепления грунта, повышается егонесущая способность и увеличиваетсяпроизводительность процесса в 2-3д 5раза.Формула изобретения, 1. Устройство для глубинногоЗО укрепления грунта, включающее полый поворотный корпус с соединительной муфтой, размещенные на корпусе забурник, ряд режущих лопастей с передней и задней гранями, перемеши вающие и центрирующие лопасти ирасположенные вдоль режущих лопастей сопла, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества и производительности за счет интенсификации перемешивания и равномерности, 40 распределения вяжущего материала, оно снабжено дополнительным рядом режущих лопастей, расположенных со смещением относительного ряда основных режущих лопастей, перемешиваюшиелопасти выполнены в виде наклонноустановленных изогнутых по формеконического геликоида полос, попарносоединяющих режущие лопасти в смежных рядах, сопла - с клапанами и расположены на задней грани режущих лопастей, а забурник - с обечайкой,размещенной в его верхней части подрежущими лопастями.2, Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в однойпаре режущих лопастей перемешивающие лопасти закреплены между внешнимконцом одной и прилегающей к корпусучастью другой режущей лопасти, а вдругой паре закреплены наоборот.3. Устройство по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что прямая,образующая геликоидную поверхность,расположена.под углом к продольнойоси устройства, равным 30-70.4. Устройство по п.1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что центрирующие лопасти выполнены в виде за-, -крепленной на конце каждой режущейлопасти сегментной пластины.5. Устройствопо п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что каждыйклапан выполнен в виде упругой пластины с противовесом.6. Устройство по пп.1-3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что режущиелопасти в каждой паре смежных рядовосмещены в плане на 85-957. Устройство по пп. 1-3 и 6, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что режущие лопасти в каждой паре смежныхорядов смещены в плане на 260-280Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 560945, кл. Е 02 О 5/36, 1974.2. Авторскоесвидетельство СССРР 149717, кл. Е 02 О 5/36, 1961.В 3 ВОО 1 иг,Ц Соста Техре ель А, ПБабурка ов Корректор С. Шекм едактор М.Недолужен Заказ 4371 9 Тираж 693ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий035, Москва, Ж, Раушская наб., д. Подписное илиад ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4