RU2142537C1

RU2142537C1 - Device for transportation of ground when creating bore-holes

Info

Publication number: RU2142537C1
Application number: RU97121375A
Authority: RU
Inventors: П.В. Добросельский
Original assignee: Добросельский Петр Владимирович
Priority date: 1997-12-09
Filing date: 1997-12-09
Publication date: 1999-12-10

Abstract

FIELD: mining and construction industry. SUBSTANCE: device has vessel for location of removed ground, mechanism for discharge of ground, and percussive-action mechanism for shifting of vessel. Vessel is made open at forward end and incorporates side wall. Body of percussive-action mechanism is connected with vessel. Mechanism for discharge of ground is made in the form of at least one radial through-passage located in side wall of vessel for delivery into vessel internal space of working agent under pressure during unloading of vessel and/or for outcome of air from internal space of vessel during its loading. Aforesaid embodiment of device ensures simplification of design with simultaneous increase of speed and reliability of discharging operation. EFFECT: higher efficiency. 13 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности и строительству, в частности к устройствам для транспортировки грунта при образовании скважин в грунте, и может быть использовано при бестраншейной прокладке коммуникаций под препятствиями, например автомобильными и железными дорогами, взлетно-посадочными полосами аэродромов и т. п. объектами, а также при очистке проложенных трубопроводов и исправлении скважин. The invention relates to mining and construction, in particular to devices for transporting soil during the formation of wells in the soil, and can be used for trenchless laying of communications under obstacles, for example, roads and railways, runways of airfields, etc. objects, as well as when cleaning laid pipelines and correcting wells.

Известно устройство для транспортировки грунта при образовании скважин в грунте, включающее открытую с переднего конца емкость для размещения грунта с боковой стенкой и механизм ударного действия для перемещения емкости, корпус которого соединен с емкостью (см., например, авторское свидетельство СССР N 1368391, кл. E 02 F 5/18, опубл. 1988). A device is known for transporting soil during the formation of wells in the soil, which includes an open reservoir from the front end for accommodating soil with a side wall and a shock mechanism for moving the reservoir, the casing of which is connected to the reservoir (see, for example, USSR author's certificate N 1368391, cl. E 02 F 5/18, publ. 1988).

К недостаткам известного устройства можно отнести высокую трудоемкость извлечения грунта из емкости при ее разгрузке. Указанное обстоятельство снижает производительность устройства и темпы образования скважины в целом. The disadvantages of the known device include the high complexity of extracting soil from the tank when it is unloaded. This circumstance reduces the productivity of the device and the pace of formation of the well as a whole.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является устройство для транспортировки грунта при образовании скважин в грунте, которое содержит открытую с переднего торца емкость для размещения грунта, содержащую боковую стенку, приспособление для выгрузки грунта и механизм ударного действия для перемещения емкости, корпус которого соединен с емкостью (см., например, авторское свидетельство СССР N 876878, кл. E 02 F 5/18, опубл. 1981). The closest in technical essence and the achieved technical result is a device for transporting soil during the formation of wells in the soil, which contains an open container from the front end for placing soil containing a side wall, a device for unloading soil and a shock mechanism for moving the tank, the body of which is connected with capacity (see, for example, USSR author's certificate N 876878, class E 02 F 5/18, publ. 1981).

Известное устройство частично устраняет недостатки описанного выше аналога, поскольку для разгрузки емкости (желонки) устройство имеет специальное приспособление для выгрузки грунта. К недостаткам известного устройства можно отнести сложность конструкции указанного приспособления и сравнительно низкую производительность разгрузки под действием ударной нагрузки (вибромолота). Кроме того, при образовании скважин в пластичных и вязких грунтах разгрузка емкости от грунта с помощью вибромолота будет затруднена, поскольку грунт указанного типа из-за своих свойств не сможет проходить через разгрузочные окна. При этом использование известного устройства требует сооружения удлиненного рабочего котлована для размещения специального корпуса с разгрузочными окнами. Сооружение рабочего котлована увеличенной длины не всегда бывает возможно, особенно при проведении работ в условиях городской застройки. Кроме того, использование известного устройства требует применения специального приспособления для перемещения емкости к месту разгрузки. The known device partially eliminates the disadvantages of the analogue described above, since the device has a special device for unloading the soil for unloading the container (choke). The disadvantages of the known device include the complexity of the design of the specified device and the relatively low discharge performance under the influence of shock load (vibration hammer). In addition, when wells are formed in plastic and viscous soils, unloading the container from the soil with a vibratory hammer will be difficult, because the soil of this type will not be able to pass through the discharge windows due to its properties. Moreover, the use of a known device requires the construction of an elongated working pit to accommodate a special building with unloading windows. The construction of a working pit of increased length is not always possible, especially when working in urban areas. In addition, the use of a known device requires the use of special devices to move the tank to the place of unloading.

Изобретение направлено на решение задачи по созданию такого устройства для транспортировки грунта при образовании скважин в грунте, которое позволило бы повысить эффективность его разгрузки при образовании скважин в пластичных и вязких грунтах. Технический результат, который может быть получен при реализации изобретения, заключается в упрощении конструкции устройства для транспортировки грунта при образовании скважин в грунте при одновременном повышении скорости и надежности его разгрузки. The invention is aimed at solving the problem of creating such a device for transporting soil during the formation of wells in the soil, which would improve the efficiency of its unloading during the formation of wells in plastic and viscous soils. The technical result that can be obtained by implementing the invention is to simplify the design of the device for transporting soil during the formation of wells in the soil while increasing the speed and reliability of its unloading.

Поставленная задача решена за счет того, что в устройстве для транспортировки грунта при образовании скважин в грунте, которое включает открытую с переднего торца емкость для размещения грунта, содержащую боковую стенку, приспособление для выгрузки грунта и механизм ударного действия для перемещения емкости, корпус которого соединен с емкостью, приспособление для выгрузки грунта выполнено в виде расположенного на боковой стенке емкости по меньшей мере одного сквозного радиального канала для подачи в полость емкости рабочего агента под давлением при ее разгрузке и/или выхода воздуха из полости емкости при ее загрузке. The problem is solved due to the fact that in the device for transporting soil during the formation of wells in the soil, which includes an open container from the front end for placing soil containing a side wall, a device for unloading soil and a shock mechanism for moving the tank, the casing of which is connected to capacity, the device for unloading soil is made in the form located at the side wall of the tank at least one through radial channel for feeding into the cavity of the tank of the working agent d pressure when it is unloaded and / or air out of the cavity of the tank when it is loaded.

Кроме того, поставленная задача решена за счет того, что емкость выполнена с расположенным на наружной поверхности ее боковой стенки по меньшей мере одним выступом для образования в грунте канала для выхода воздуха из полости при ее загрузке. Такой вариант конструктивного выполнения устройства повышает надежность его работы особенно при работе в пластичных грунтах за счет обеспечения гарантированного выхода воздуха из полости емкости при ее заполнении грунтом. In addition, the task is solved due to the fact that the container is made with at least one protrusion located on the outer surface of its side wall to form a channel in the ground for air to exit the cavity when it is loaded. This embodiment of the design of the device increases the reliability of its operation, especially when working in plastic soils by ensuring a guaranteed exit of air from the cavity of the tank when it is filled with soil.

Кроме того, поставленная задача решена за счет того, что емкость выполнена с дополнительным выступом для предотвращения отклонения устройства, который расположен на наружной поверхности боковой стенки емкости диаметрально относительно выступа для образования в грунте канала для выхода воздуха из полости при ее загрузке. Выполнение указанного дополнительного выступа повышает точность проходки за счет выполнения устройства в поперечном сечении симметричной формы и, следовательно, более равномерного распределения по периметру сопротивления грунта при внедрении в него устройства. In addition, the task is solved due to the fact that the container is made with an additional protrusion to prevent deviation of the device, which is located on the outer surface of the side wall of the container diametrically relative to the protrusion for the formation in the ground of a channel for air to exit the cavity when it is loaded. The implementation of this additional protrusion increases the accuracy of penetration due to the implementation of the device in a cross section of a symmetrical shape and, therefore, a more uniform distribution around the perimeter of the soil resistance when the device is introduced into it.

Кроме того, поставленная задача решена за счет того, что соединение корпуса механизма ударного действия с емкостью выполнено в виде винтового соединения, что приводит к дополнительному упрощению конструкции устройства при одновременном снижении затрат времени на отсоединение емкости от корпуса механизма ударного действия. In addition, the task is solved due to the fact that the connection of the housing of the shock mechanism with the capacity is made in the form of a screw connection, which leads to an additional simplification of the design of the device while reducing the time spent on disconnecting the tank from the housing of the shock mechanism.

Кроме того, поставленная задача решена за счет того, что выступ для образования в грунте канала для выхода воздуха из полости при ее загрузке и/или дополнительный выступ для предотвращения отклонения устройства выполнены с фигурной рабочей поверхностью для затяжки винтового соединения корпуса механизма ударного действия с емкостью. При таком варианте конструктивного выполнения устройства повышается надежность его работы за счет предотвращения возможности самопроизвольного отсоединения емкости от корпуса механизма ударного действия под действием ударной нагрузки. In addition, the task is solved due to the fact that the protrusion for the formation in the ground of a channel for air to escape from the cavity when it is loaded and / or an additional protrusion to prevent deviation of the device is made with a figured working surface for tightening the screw connection of the shock mechanism body to the container. With this embodiment, the design of the device increases the reliability of its operation by preventing the possibility of spontaneous disconnection of the tank from the body of the mechanism of shock under the action of shock.

Кроме того, поставленная задача решена за счет того, что устройство для транспортировки грунта имеет контейнер для грунта, который установлен в полости емкости с возможностью ограниченного перемещения. Такой вариант конструктивного выполнения устройства обеспечивает повышение скорости разгрузки емкости от грунта при одновременном повышении качества очистки емкости от остатков грунта при ее разгрузке. In addition, the task is solved due to the fact that the device for transporting soil has a container for soil, which is installed in the cavity of the tank with limited movement. This embodiment of the design of the device provides an increase in the speed of unloading the tank from the soil while improving the quality of cleaning the tank from soil residues during unloading.

Кроме того, поставленная задача решена за счет того, что контейнер для грунта выполнен в виде соединенных между собой днища и корпуса трубчатой формы. При таком варианте конструктивного выполнения контейнера появляется возможность упростить его конструкцию. In addition, the task is solved due to the fact that the soil container is made in the form of interconnected bottoms and tubular bodies. With this option of constructive execution of the container, it becomes possible to simplify its design.

Кроме того, поставленная задача решена за счет того, что корпус контейнера для грунта выполнен разрезным в виде двух симметрично расположенных частей, каждая из которых имеет форму полуцилиндра, что позволяет при разгрузке контейнера периодически осуществлять его разборку для более тщательной очистки контейнера от налипшего грунта. In addition, the task is solved due to the fact that the body of the container for soil is made split in the form of two symmetrically arranged parts, each of which has the shape of a half cylinder, which allows the container to be periodically disassembled during unloading for more thorough cleaning of the container from adhering soil.

Кроме того, поставленная задача решена за счет того, что устройство для транспортировки грунта имеет разгрузочный поршень, который установлен с возможностью ограниченного осевого перемещения в полости емкости и разделяет последнюю на две рабочие камеры. При таком варианте конструктивного выполнения устройства разгрузка емкости от грунта происходит быстрее и более качественно, поскольку разгрузочный поршень при своем перемещении осуществляет очистку боковой стенки емкости от налипшего на нее грунта. In addition, the task is solved due to the fact that the device for transporting soil has an unloading piston, which is installed with the possibility of limited axial movement in the cavity of the tank and divides the latter into two working chambers. With this embodiment, the device is unloaded from the ground faster and more efficiently, since the unloading piston, when moving, cleans the side wall of the tank from the soil adhering to it.

Кроме того, поставленная задача решена за счет того, что емкость выполнена с по меньшей мере одним выступом для ограничения перемещения разгрузочного поршня, который расположен на внутренней поверхности боковой стенки емкости, что позволяет повысить надежность работы устройства за счет снижения вероятности повреждения поршня. In addition, the task is solved due to the fact that the container is made with at least one protrusion to limit the movement of the unloading piston, which is located on the inner surface of the side wall of the container, which improves the reliability of the device by reducing the likelihood of damage to the piston.

Кроме того, поставленная задача решена за счет того, что разгрузочный поршень выполнен с приспособлением для сообщения рабочих камер между собой. Наличие указанного приспособления позволяет повысить производительность устройства путем снижения вероятности неполной загрузки емкости грунтом, которая может появиться при работе в пластичных грунтах за счет образования воздушной подушки между грунтом и торцевой поверхностью разгрузочного поршня. In addition, the task is solved due to the fact that the unloading piston is made with a device for communication between the working chambers. The presence of this device allows you to increase the productivity of the device by reducing the likelihood of incomplete loading of the tank with soil, which can occur when working in plastic soils due to the formation of an air cushion between the soil and the end surface of the discharge piston.

Кроме того, поставленная задача решена за счет того, что приспособление для сообщения рабочих камер между собой выполнено в виде обратного клапана. При таком варианте конструктивного выполнения указанного приспособления повышается надежность его работы за счет предотвращения нежелательного перетекания рабочего агента через разгрузочный поршень при осуществлении операции по разгрузке емкости от грунта. In addition, the task is solved due to the fact that the device for communicating the working chambers with each other is made in the form of a check valve. With this embodiment, the structural implementation of the indicated device increases the reliability of its operation by preventing undesirable overflow of the working agent through the unloading piston during the operation of unloading the tank from the ground.

Кроме того, поставленная задача решена за счет того, что приспособление для сообщения рабочих камер между собой выполнено в виде дросселя. Такой вариант конструктивного выполнения указанного приспособления позволяет существенно упростить его конструкцию при одновременном повышении надежности его работы за счет снижения вероятности блокирования указанного приспособления частицами грунта. In addition, the task is solved due to the fact that the device for communicating the working chambers with each other is made in the form of a throttle. This embodiment of the structural implementation of the specified device can significantly simplify its design while improving the reliability of its work by reducing the likelihood of blocking the specified device by soil particles.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображено устройство для транспортировки грунта при образовании скважин в грунте, на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1, на фиг. 3 - вариант выполнения устройства с контейнером для грунта, на фиг. 4 - один из вариантов конструктивного выполнения контейнера для грунта, на фиг. 5 - поперечный разрез емкости для размещения грунта с расположенным в ней контейнером для грунта и на фиг. 6 - вариант выполнения устройства с разгрузочным поршнем. The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a device for transporting soil during the formation of wells in the soil, FIG. 2 is a section along AA in FIG. 1, in FIG. 3 is an embodiment of a device with a soil container, FIG. 4 - one of the options for constructive execution of the container for soil, in FIG. 5 is a cross-sectional view of a container for placing soil with a soil container located therein, and in FIG. 6 is an embodiment of a device with a discharge piston.

Устройство для транспортировки грунта при образовании скважин в грунте содержит открытую с переднего торца емкость 1 для размещения грунта, которая включает боковую стенку 2. Боковая стенка 2 со стороны переднего торца емкости 1 может быть выполнена с ножом 3. Устройство содержит механизм ударного действия для перемещения емкости 1, который включает корпус 4. В качестве механизма ударного действия может быть использован любой известный механизм, в корпусе которого установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения ударник. Под действием подведенной извне энергии ударник периодически наносит удары по переднему и заднему торцу корпуса. В зависимости от используемой для перемещения ударника энергии, в качестве которой может быть использован, например, сжатый воздух, гидравлическая жидкость или электрический ток, в качестве механизма ударного действия может быть использован соответственно пневмопробойник, гидропробойник или электромагнитный пробойник. Подвод энергии к корпусу 4 механизма ударного действия осуществляется по энергоподводящей магистрали 5. Корпус 4 механизма ударного действия соединен с емкостью 1 с помощью разъемного или неразъемного соединения. Устройство содержит приспособление для выгрузки грунта, которое выполнено в виде расположенного на боковой стенке 2 емкости 1 по меньшей мере одного сквозного радиального канала 6 для подачи в полость 7 емкости 1 рабочего агента под давлением при ее разгрузке и/или выхода воздуха из полости 7 емкости 1 при ее разгрузке. В боковой стенке 2 емкости 1 могут быть выполнены несколько сквозных радиальных каналов 6 (на чертежах не изображено), которые предпочтительно должны быть расположены в одной плоскости, перпендикулярной продольной оси симметрии устройства. В качестве рабочего агента может быть использована любая текучая среда, преимущественно сжатый воздух. A device for transporting soil during the formation of wells in the soil contains a container 1 for placing soil open from the front end, which includes a side wall 2. The side wall 2 from the front end of the vessel 1 can be made with a knife 3. The device contains a shock mechanism for moving the container 1, which includes a housing 4. As a shock mechanism, any known mechanism may be used, in the housing of which a hammer is mounted with the possibility of reciprocating movement. Under the influence of external energy supplied, the striker periodically strikes the front and rear ends of the body. Depending on the energy used to move the projectile, which can be used, for example, compressed air, hydraulic fluid or electric current, a pneumatic punch, a hydraulic punch, or an electromagnetic punch, respectively, can be used as a shock mechanism. Energy is supplied to the housing 4 of the shock mechanism through the energy supply line 5. The housing 4 of the shock mechanism is connected to the tank 1 using a detachable or one-piece connection. The device comprises a device for unloading soil, which is made in the form located at the side wall 2 of the tank 1 at least one through radial channel 6 for supplying into the cavity 7 of the tank 1 of the working agent under pressure when it is unloaded and / or air out of the cavity 7 of the tank 1 when unloading it. In the side wall 2 of the tank 1 can be made several through radial channels 6 (not shown), which should preferably be located in the same plane perpendicular to the longitudinal axis of symmetry of the device. As the working agent, any fluid medium, mainly compressed air, can be used.

Емкость 1 может быть выполнена с расположенным на наружной поверхности ее боковой стенки 2 по меньшей мере одним выступом 8 (фиг. 1 и 2) для образования в грунте канала (на чертежах не изображен) для выхода воздуха из полости 7 при ее загрузке. При этом указанный выступ 8 может иметь любую форму и выполнен в виде отдельной детали, соединенной посредством разъемного или неразъемного соединения с емкостью 1, или в виде прилива на указанной поверхности. При выполнении емкости 1 с несколькими сквозными радиальными каналами 6 выступов 8 также может быть несколько. При этом следует отметить, что сквозные радиальные каналы 6 и соответствующие выступы 8 наиболее целесообразно расположить на боковой стенке 2 емкости 1 диаметрально друг относительно друга, что позволит снизить вероятность отклонения устройства от заданного направления за счет более равномерного распределения сил сопротивления грунта по периметру устройства. The tank 1 can be made with at least one protrusion 8 located on the outer surface of its side wall 2 (Figs. 1 and 2) for forming a channel in the ground (not shown in the drawings) for air to escape from the cavity 7 when it is loaded. Moreover, this protrusion 8 can be of any shape and is made in the form of a separate part connected by a detachable or integral connection with a capacity of 1, or in the form of a tide on the specified surface. When performing capacity 1 with several through radial channels 6 of the protrusions 8 can also be several. It should be noted that the through radial channels 6 and the corresponding protrusions 8 are most appropriate to be placed diametrically relative to each other on the side wall 2 of the tank 1, which will reduce the likelihood of deviation of the device from a given direction due to a more uniform distribution of soil resistance forces around the perimeter of the device.

Емкость 1 может быть выполнена с дополнительным выступом 9 (фиг. 1 и 2) для предотвращения отклонения устройства. Дополнительный выступ 9 расположен на наружной поверхности боковой стенки 2 емкости 1 диаметрально относительно выступа 8 для образования в грунте канала для выхода воздуха из полости 7 при ее загрузке. При этом указанный дополнительный выступ 9 может иметь любую форму и выполнен в виде отдельной детали, соединенной посредством разъемного или неразъемного соединения с емкостью 1, или в виде прилива на указанной поверхности. The tank 1 can be made with an additional protrusion 9 (Fig. 1 and 2) to prevent deviation of the device. An additional protrusion 9 is located on the outer surface of the side wall 2 of the tank 1 diametrically relative to the protrusion 8 for the formation in the soil of the channel for the exit of air from the cavity 7 when it is loaded. Moreover, the specified additional protrusion 9 can be of any shape and made in the form of a separate part connected by a detachable or inseparable connection to the tank 1, or in the form of a tide on the specified surface.

Как уже указывалось выше, соединение корпуса 4 механизма ударного действия с емкостью 1 может быть осуществлено любым известным методом. Наиболее предпочтительным является такой вариант конструктивного выполнения устройства, при котором соединение корпуса 4 механизма ударного действия с емкостью 1 выполнено в виде винтового соединения. При таком варианте выполнения устройства, представленном на фиг. 1 и 3, емкость 1 должна быть выполнена с днищем 10. As already mentioned above, the connection of the housing 4 of the mechanism of the shock action with the capacity 1 can be carried out by any known method. Most preferred is such an embodiment of the device, in which the connection of the housing 4 of the shock mechanism with the capacity 1 is made in the form of a screw connection. With this embodiment of the device shown in FIG. 1 and 3, tank 1 should be made with bottom 10.

В том случае, когда соединение корпуса 4 механизма ударного действия с емкостью 1 выполнено винтовым, наиболее предпочтительно выступ 8 для образования в грунте канала для выхода воздуха из полости 7 емкости 1 при ее загрузке и/или дополнительный выступ 9 для предотвращения отклонения устройства выполнить с фигурной рабочей поверхностью (на чертежах не изображена) для затяжки указанного винтового соединения. Указанная фигурная рабочая поверхность может быть образована, например, расположенной под углом к продольной оси симметрии устройства плоскостью, которая ориентирована в направлении открытого переднего торца емкости 1. При взаимодействии выступа 8 и/или дополнительного выступа 9 своей фигурной рабочей поверхностью с грунтом появляется тангенциально направленная сила, которая создает вращающий момент, обеспечивающий затяжку винтового соединения корпуса 4 механизма ударного действия с емкостью 1. Указанная тангенциально направленная сила является составляющей от реакции соответствующего выступа 8 и/или 9 на внедрение последнего в грунтовый массив. In the case when the connection of the body 4 of the shock mechanism with the capacity 1 is made screw, most preferably a protrusion 8 for forming in the ground a channel for air to exit from the cavity 7 of the container 1 when it is loaded and / or an additional protrusion 9 to prevent deviation of the device a working surface (not shown in the drawings) for tightening said screw connection. The indicated curved working surface can be formed, for example, by a plane that is oriented at an angle to the longitudinal axis of symmetry of the device, which is oriented in the direction of the open front end of the container 1. When the protrusion 8 and / or the additional protrusion 9 interacts with its curved working surface with the soil, a tangentially directed force , which creates a torque to tighten the screw connection of the housing 4 of the impact mechanism with a capacity of 1. Specified tangentially directed with sludge is a component of the reaction of the corresponding protrusion 8 and / or 9 to the introduction of the latter into the soil mass.

Устройство для транспортировки грунта при образовании скважин в грунте может быть выполнено с контейнером 11 для грунта (фиг. 4). Контейнер 11 для грунта установлен в полости 7 емкости 1 с возможностью ограниченного осевого перемещения. A device for transporting soil during the formation of wells in the soil can be made with a container 11 for soil (Fig. 4). The container 11 for soil is installed in the cavity 7 of the tank 1 with the possibility of limited axial movement.

Контейнер 11 для грунта может быть выполнен в виде соединенных между собой посредством разъемного или неразъемного соединения днища 12 и корпуса 13 трубчатой формы. The container 11 for soil can be made in the form of interconnected by a detachable or integral connection of the bottom 12 and the housing 13 tubular.

Наиболее предпочтительным является такой вариант конструктивного выполнения контейнера 11 для грунта, при котором его корпус 13 выполнен разрезным в виде двух симметрично расположенных частей 14 и 15 (фиг. 5), каждая из которых имеет форму полуцилиндра. Most preferred is such an embodiment of the soil container 11, in which its body 13 is made split in the form of two symmetrically located parts 14 and 15 (Fig. 5), each of which has the shape of a half cylinder.

По одному из вариантов конструктивного выполнения устройства для транспортировки грунта при образовании скважин в грунте оно может быть выполнено с разгрузочным поршнем 16 (фиг. 6). Разгрузочный поршень 16 установлен с возможностью ограниченного осевого перемещения в полости 7 емкости 1 и разделяет ее на две рабочие камеры 17 и 18. According to one of the options for constructive implementation of the device for transporting soil during the formation of wells in the soil, it can be performed with a discharge piston 16 (Fig. 6). The unloading piston 16 is installed with the possibility of limited axial movement in the cavity 7 of the tank 1 and divides it into two working chambers 17 and 18.

При варианте выполнения устройства с разгрузочным поршнем 16 емкость 1 может быть выполнена с по меньшей мере одним выступом 19 для ограничения перемещения разгрузочного поршня 16. Указанный выступ 19 расположен на внутренней поверхности боковой стенки 2 емкости 1. Для ограничения осевого перемещения разгрузочного поршня 16 в противоположную сторону на внутренней поверхности боковой стенки 2 емкости 1 может быть размещен второй выступ (на чертежах не изображен) или на переднем торце корпуса 4 механизма ударного действия может быть размещен выступ 20. Разгрузочный поршень 16 может быть выполнен с уплотнительными элементами 21. In the embodiment of the device with the unloading piston 16, the container 1 can be made with at least one protrusion 19 to limit the movement of the unloading piston 16. The specified protrusion 19 is located on the inner surface of the side wall 2 of the container 1. To limit the axial movement of the unloading piston 16 in the opposite direction on the inner surface of the side wall 2 of the tank 1 can be placed a second protrusion (not shown in the drawings) or on the front end of the housing 4 of the mechanism of the shock action can be placed tup 20. The discharge piston 16 can be formed with sealing elements 21.

По одному из вариантов конструктивного выполнения разгрузочного поршня 16 последний может быть выполнен с приспособлением для сообщения рабочих камер 17 и 18 между собой. Указанное приспособление может быть выполнено, например, в виде обратного клапана 22 (фиг. 6) или в виде дросселя (на чертежах не изображен). According to one of the options for constructive execution of the unloading piston 16, the latter can be made with a device for communicating the working chambers 17 and 18 with each other. The specified device can be made, for example, in the form of a check valve 22 (Fig. 6) or in the form of a throttle (not shown in the drawings).

Устройство для транспортировки грунта при образовании скважин в грунте работает следующим образом. A device for transporting soil during the formation of wells in the soil works as follows.

Устройство для транспортировки грунта размещают в предварительно оборудованном рабочем котловане (на чертежах не изображен). Для запуска устройства может быть использован специальный лафет (на чертежах не изображен) с направляющими для обеспечения заданной ориентации его в пространстве. Энергоподводящую магистраль 5, в качестве которой может быть использован шланг, соединяют с расположенным на поверхности или в рабочем котловане источником (на чертежах не изображен) для выработки энергоносителя, например с компрессором. После включения привода механизма ударного действия расположенный в его корпусе 4 ударник начинает совершать возвратно-поступательные перемещения, периодически нанося удары по переднему и заднему торцу корпуса 4. Под действием удара по переднему торцу корпуса 4 емкость 1 заглубляется в грунт. Нож 3 облегчает заглубление емкости 1 в грунтовый массив. Обратному перемещению емкости 1 при нанесении ударником по заднему торцу корпуса 4 механизма ударного действия препятствуют силы трения наружной поверхности боковой стенки 2 емкости 1 и наружной боковой поверхности корпуса 4 механизма ударного действия. При заглублении емкости 1 грунт в виде керна поступает полость 7 емкости 1. По мере заглубления емкости 1 и перемещения грунтового керна по полости 7 воздух из полости 7 вытесняется через сквозной радиальный канал 6 (или радиальные каналы), что позволяет осуществить максимально возможное заполнение полости 7 емкости 1 за счет предотвращения возможности образования воздушной подушки между днищем 10 емкости 1 и передним торцом поступающего в него грунтового керна. После заполнения емкости 1, которое может контролироваться любым известным методом, например, по величине заглубления устройства в грунтовый массив, погружение устройства в грунтовый массив прекращают и извлекают устройство из образованной скважины для разгрузки емкости 1 от грунта. Извлечение устройства из образованной скважины осуществляют любым известным методом, например, с помощью размещенной в рабочем котловане специальной лебедки (на чертежах не изображена) или путем реверсирования ударного механизма. После извлечения устройства из скважины к сквозному радиальному каналу 6 (или к каждому радиальному каналу), например, с помощью штуцера (на чертежах не изображен) подсоединяют источник для подачи рабочего агента под давлением, например, компрессор. Поступающий в полость 7 емкости 1 рабочий агент, например сжатый воздух, выталкивает грунтовый керн из полости 7 емкости 1. Указанная разгрузка емкости 1 от грунта может быть осуществлена непосредственно в рабочем котловане, откуда грунт затем удаляют любым известным методом, или на поверхности, куда устройство поднимают с помощью грузоподъемного механизма (на чертежах не изображен). При этом следует отметить, что разгрузка емкости 1 может быть осуществлена после отсоединения емкости 1 от корпуса 4 механизма ударного действия или без отсоединения корпуса 4 механизма ударного действия от емкости 1. После разгрузки от грунта емкость 1 в случае необходимости соединяют с корпусом 4 механизма ударного действия. Затем устройство устанавливают на специальный лафет и включают привод механизма ударного действия. Под действием ударной нагрузки устройство перемещается по образованной скважине к забою и под действием ударной нагрузки емкость 1 начинает заглубляться в грунтовый массив. Указанные циклы загрузки и разгрузки емкости 1 повторяют до выхода устройства в приемный котлован, то есть на проектную длину проходки. A device for transporting soil is placed in a pre-equipped working pit (not shown in the drawings). To start the device, a special carriage (not shown in the drawings) with guides can be used to provide a given orientation in space. The energy supply line 5, which can be used as a hose, is connected to a source located on the surface or in the working pit (not shown in the drawings) to generate an energy carrier, for example, with a compressor. After turning on the drive of the mechanism of the shock action, the drummer located in its body 4 begins to make reciprocating movements, periodically striking the front and rear ends of the body 4. Under the action of a blow to the front end of the body 4, the tank 1 is buried in the ground. Knife 3 facilitates the deepening of the tank 1 into the soil mass. The reverse movement of the tank 1 when applied by the striker on the rear end of the housing 4 of the shock mechanism is prevented by the friction forces of the outer surface of the side wall 2 of the tank 1 and the outer side surface of the housing 4 of the shock mechanism. When deepening the tank 1, the soil in the form of a core enters the cavity 7 of the tank 1. As the tank 1 is deepened and the soil core moves through the cavity 7, air is displaced from the cavity 7 through the through radial channel 6 (or radial channels), which allows the maximum possible filling of the cavity 7 capacity 1 by preventing the possibility of formation of an air cushion between the bottom 10 of the container 1 and the front end of the incoming soil core. After filling the tank 1, which can be controlled by any known method, for example, by the amount of penetration of the device into the soil mass, the immersion of the device in the soil mass is stopped and the device is removed from the well formed to unload the tank 1 from the soil. Removing the device from the well formed is carried out by any known method, for example, using a special winch located in the working pit (not shown in the drawings) or by reversing the percussion mechanism. After removing the device from the well, to the through radial channel 6 (or to each radial channel), for example, using a fitting (not shown in the drawings), a source for supplying a working agent under pressure, for example, a compressor, is connected. The working agent entering the cavity 7 of the container 1, for example, compressed air, pushes the soil core out of the cavity 7 of the container 1. The indicated discharge of the container 1 from the soil can be carried out directly in the working pit, from where the soil is then removed by any known method, or on the surface where the device lift using a lifting mechanism (not shown in the drawings). It should be noted that the unloading of the tank 1 can be carried out after disconnecting the tank 1 from the body 4 of the shock mechanism or without disconnecting the body 4 of the shock mechanism from the tank 1. After unloading from the ground, the tank 1, if necessary, is connected to the body 4 of the shock mechanism . Then the device is mounted on a special carriage and the drive of the mechanism of shock action is turned on. Under the influence of the shock load, the device moves along the formed well to the bottom and under the influence of the shock load, the tank 1 begins to penetrate into the soil mass. The indicated cycles of loading and unloading the tank 1 is repeated until the device enters the receiving pit, that is, to the design length of the penetration.

Как уже указывалось выше при загрузке емкости 1 грунтом воздух из ее полости 7 выходит через сквозной радиальный канал 6 в грунтовый массив. Выход воздуха при заполнении емкости 1 грунтом непосредственно в окружающий грунтовый массив может происходить только при условии образования скважин в пористых грунтах. При образовании скважин в плотных вязких грунтах выход воздуха из полости 7 емкости 1 будет затруднен, что приведет к образованию воздушной подушки и, следовательно, к прекращению заполнения емкости 1 грунтом. Именно при проходке в таких условиях целесообразно использование емкости 1 с расположенным на наружной поверхности ее боковой стенки 2 выступом 8, который при заглублении устройства в грунтовый массив образует в грунте канал для выхода воздуха из полости 7 через радиальный сквозной канал 6. На практике указанный канал для выхода воздуха из емкости 1 имеет форму углубления на стенке образованной скважины по всей ее длине. As already mentioned above, when the container 1 is loaded with soil, air from its cavity 7 exits through the through radial channel 6 into the soil mass. The air outlet when filling the tank 1 with soil directly into the surrounding soil massif can occur only if wells are formed in porous soils. With the formation of wells in dense viscous soils, the exit of air from the cavity 7 of the tank 1 will be difficult, which will lead to the formation of an air cushion and, therefore, to stop filling the tank 1 with soil. It is during penetration under such conditions that it is advisable to use a container 1 with a protrusion 8 located on the outer surface of its side wall 2, which, when the device is deepened into the soil array, forms a channel in the soil for air to exit from cavity 7 through a radial through channel 6. In practice, this channel for the air outlet from the tank 1 has the form of a recess on the wall of the formed well along its entire length.

Необходимость обеспечения возможности выхода воздуха из полости 7 емкости 1 при ее загрузке требует выполнения выступа 8 для образования в грунте соответствующего канала. Однако выполнение емкости 1 с указанным выступом 8 приводит к нарушению симметрии емкости 1 в поперечном сечении и, следовательно, к неравномерности распределения сопротивления грунта внедрению емкости 1 по ее периметру. Указанное обстоятельство приводит к отклонению направления проходки от ее проектной оси, то есть к отклонению устройства в направлении указанного выступа 8. Величина указанного отклонения устройства при каждом цикле незначительна, но при образовании скважин большой протяженности указанное отклонение может достигать значительных величин. Для исключения указанного отклонения устройства от проектной оси проходки на наружной поверхности боковой стенки 2 емкости 1 выполняют дополнительный выступ 9 для предотвращения отклонения устройства. Дополнительный выступ 9 расположен диаметрально относительно выступа 8 для образования в грунте канала и позволяет получить симметричную в поперечном сечении форму емкости 1. Хотя выполнение емкости 1 с выступами 8 и 9 вызывает увеличение лобового сопротивления грунта внедрению устройства в грунт, но отклонения оси образуемой скважины от проектной оси при указанных выступах 8 и 9 не происходит. The need to ensure that air can escape from the cavity 7 of the tank 1 when it is loaded requires a protrusion 8 to form a corresponding channel in the soil. However, the execution of the tank 1 with the specified protrusion 8 leads to a violation of the symmetry of the tank 1 in the cross section and, therefore, to the uneven distribution of soil resistance to the introduction of the tank 1 along its perimeter. This circumstance leads to a deviation of the direction of penetration from its design axis, that is, to a deviation of the device in the direction of the specified protrusion 8. The magnitude of the indicated deviation of the device during each cycle is insignificant, but with the formation of long wells, this deviation can reach significant values. To eliminate the specified deviation of the device from the design axis of the penetration on the outer surface of the side wall 2 of the tank 1 perform an additional protrusion 9 to prevent deviation of the device. An additional protrusion 9 is located diametrically relative to the protrusion 8 for the formation of a channel in the soil and allows you to get a symmetrical cross-sectional shape of the tank 1. Although the execution of the tank 1 with the protrusions 8 and 9 causes an increase in the frontal resistance of the soil to the introduction of the device into the soil, but the axis of the formed well deviates from the design axis with the specified protrusions 8 and 9 does not occur.

При выполнении на боковой стенке 2 емкости 1 указанных выступов 8 и/или 9 с фигурной рабочей поверхностью работа устройства происходит описанным выше образом. Расположенная под углом к направлению проходки фигурная рабочая поверхность позволяет получить тангенциально направленную составляющую реакции от сопротивления грунта внедрению в него указанных выступов 8 и/или 9, то есть в процессе внедрения устройства в грунтовый массив на емкости 1 возникает крутящий момент, который стремится затянуть винтовое соединение ее с корпусом 4 механизма ударного действия. When performing on the side wall 2 of the tank 1 of the specified protrusions 8 and / or 9 with a curved work surface, the device operates as described above. A curved working surface located at an angle to the direction of penetration makes it possible to obtain a tangentially directed component of the reaction from soil resistance to the introduction of the indicated protrusions 8 and / or 9 into it, that is, in the process of introducing the device into the soil mass, a torque appears on the tank 1, which tends to tighten the screw connection her with the body 4 of the mechanism of the shock.

Работа устройства с контейнером 11 для грунта несколько отличается от описанной выше. К особенностям работы устройства можно отнести, что при загрузке емкости 1 грунтом последний поступает не в ее полость 7, а в полость контейнера 11. При разгрузке грунта из полости 7 емкости 1 под действием давления рабочего агента вытесняется не грунтовый керн, а контейнер 11 с расположенным в нем грунтом. При этом следует отметить, что при таком варианте конструктивного выполнения устройства технология проведения работ может предусматривать использование нескольких контейнеров 11 для грунта, один из которых заполняется грунтом, а остальные разгружаются. Совмещение во времени указанных операций позволит повысить скорость проходки. Ускорение разгрузки контейнера 11 для грунта может быть также достигнуто путем выполнения его из сборных элементов (днища 12 и корпуса 13 в виде двух частей 14 и 15). The operation of the device with the container 11 for soil is somewhat different from that described above. The features of the device’s operation include the following: when loading the container 1 with soil, the latter does not enter its cavity 7, but into the cavity of the container 11. When unloading the soil from the cavity 7 of the container 1, it is not the core core that is displaced, but the container 11 with the located in it with soil. It should be noted that with this embodiment of the device, the technology of the work may include the use of several containers 11 for soil, one of which is filled with soil, and the rest are unloaded. The combination in time of these operations will increase the speed of penetration. The acceleration of unloading of the container 11 for soil can also be achieved by performing it from prefabricated elements (bottom 12 and body 13 in the form of two parts 14 and 15).

При работе устройства с разгрузочным поршнем 16 заполнение полости 7 емкости 1 грунтом происходит описанным выше образом. При этом заполняющий полость 7 грунт перемещает разгрузочный поршень 16 в крайнее положение до взаимодействия его торца с выступом 20. При заполнении полости 7 емкости 1 грунтом воздух из рабочей камеры 18 перетекает через открытый при таком направлении движения воздуха обратный клапан 22 в рабочую камеру 17. Из рабочей камеры 17 воздух удаляется через сквозной радиальный канал 6. При разгрузке полости 7 емкости 1 от грунта рабочий агент под давлением поступает через сквозной радиальный канал 6 в рабочую камеру 17. При этом следует отметить, что рабочая камера 17 образуется даже в крайнем положении разгрузочного поршня 16 за счет расположения выступа 20. Под действием давления рабочего агента разгрузочный поршень 16 перемещается к открытому концу емкости 1 и вытесняет находящийся перед ним грунт. При этом обратный клапан 22 препятствует перетеканию рабочего агента из рабочей камеры 17 в рабочую камеру 18. Перемещение разгрузочного поршня 16 в полости 7 емкости 1 будет происходить до взаимодействия его с выступом 19. При выполнении приспособления для сообщения рабочих камер 17 и 18 между собой в виде дросселя работа устройства будет происходить описанным выше образом. Незначительные перетечки рабочего агента из рабочей камеры 17 в рабочую камеру 18 при разгрузке полости 7 емкости 1 от грунта не окажут существенного влияния на скорость разгрузки, но при этом повысится надежность работы указанного приспособления за счет предотвращения возможности засорения частицами грунта седла обратного клапана 22. When the device is operated with an unloading piston 16, the cavity 7 of the tank 1 is filled with soil in the manner described above. In this case, the soil filling the cavity 7 moves the unloading piston 16 to the extreme position until its end interacts with the protrusion 20. When filling the cavity 7 of the container 1 with soil, air from the working chamber 18 flows through the check valve 22, which is open in this direction of air movement, into the working chamber 17. From the working chamber 17, the air is removed through the through radial channel 6. When unloading the cavity 7 of the tank 1 from the soil, the working agent under pressure enters through the through radial channel 6 into the working chamber 17. It should be noted that tea chamber 17 is formed even in the extreme position of the discharge piston 16 by disposing the protrusion 20. Under the action of the working agent pressure discharge piston 16 is moved toward the open end of the container 1 and replaces the ground in front of it. In this case, the check valve 22 prevents the flow of the working agent from the working chamber 17 into the working chamber 18. The discharge piston 16 in the cavity 7 of the container 1 will move until it interacts with the protrusion 19. When the device for communicating the working chambers 17 and 18 with each other is made in the form throttle operation of the device will occur as described above. Slight overflow of the working agent from the working chamber 17 to the working chamber 18 when unloading the cavity 7 of the container 1 from the soil will not significantly affect the discharge speed, but this will increase the reliability of this device by preventing the particles of soil from clogging the seat of the check valve 22.

Устройство для транспортировки грунта может быть также использовано при очистке проложенных трубопроводов от грунта, а также при исправлении образованных в грунте скважин. Кроме того, устройство может быть использовано в качестве устройства для разработки грунта при бестраншейной прокладке трубопроводов под препятствием. При этом работа устройства будет происходить описанным выше образом. A device for transporting soil can also be used when cleaning laid pipelines from the soil, as well as when correcting wells formed in the soil. In addition, the device can be used as a device for the development of soil during trenchless laying of pipelines under an obstacle. In this case, the operation of the device will occur as described above.

Claims

1. A device for transporting soil during the formation of wells in the soil, including an open tank from the front end for placing soil, containing a side wall, a device for unloading soil and a shock mechanism for moving the tank, the casing of which is connected to the tank, characterized in that the device for soil unloading is made in the form of at least one through radial channel located on the side wall of the tank for supplying a working agent to the cavity of the tank under pressure during unloading and / or the air outlet of the container cavity when it is loaded.

2. The device according to claim 1, characterized in that the container is made with at least one protrusion located on the outer surface of its side wall to form a channel in the ground for air to exit the cavity when it is loaded.

3. The device according to claim 2, characterized in that the container is made with an additional protrusion to prevent deviation of the device, which is located on the outer surface of the side wall of the container diametrically relative to the protrusion for the formation in the ground of a channel for air to exit the cavity when it is loaded.

4. The device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the connection of the housing of the mechanism of the shock action with the capacity is made in the form of a screw connection.

5. The device according to p. 4, characterized in that the protrusion for the formation in the ground of a channel for air to escape from the cavity when it is loaded and / or an additional protrusion to prevent deviation of the device is made with a figured working surface for tightening the screw connection of the shock mechanism body to the container .

6. The device according to one of claims 1 to 5, characterized in that it has a container for soil, which is installed in the cavity of the tank with the possibility of limited movement.

7. The device according to claim 6, characterized in that the soil container is made in the form of interconnected bottoms and tubular bodies.

8. The device according to claim 7, characterized in that the casing of the soil container is made split in the form of two symmetrically arranged parts, each of which has the shape of a half cylinder.

9. The device according to one of claims 1 to 5, characterized in that it has an unloading piston, which is installed with the possibility of limited axial movement in the cavity of the tank and divides the latter into two working chambers.

10. The device according to claim 9, characterized in that the container is made with at least one protrusion to limit the movement of the unloading piston, which is located on the inner surface of the container wall.

11. The device according to one of claim 9 or 10, characterized in that the discharge piston is made with a device for communicating the working chambers with each other.

12. The device according to claim 11, characterized in that the device for communicating the working chambers with each other is made in the form of a check valve.

13. The device according to claim 11, characterized in that the device for communicating the working chambers with each other is made in the form of a throttle.