SU1081279A1 - Устройство дл глубинного уплотнени и закреплени грунта (его варианты) - Google Patents

Abstract

1. Устройство цл  глубинного уплотнени  и закреплени  грунта, включающее вертикально установленную трубу, радиально прикрепленныэ к ней  русами перемешивающие и полью нагнетательные элементы и хвостовик, соединенные с верхним концом трубы вибропогружатель и входной патрубок, отличающеес  тем, что, с целью повышени  эффективности, труба сназбжена закрепленным на ее нижним конце фланцем, размещенным над фланцем шорным кольцом и прилегакицими к кольцу верхней и нижней цилиндрическими пружинами, хвостовик выполнен в виде плотно охватывающего фланец вертикально подвижного стакана, имеющ&го контактирующие с внешними концами пружин упоры, расположенные в его нижней части выпускные отверсти  и винтовые лопасти и смонтированные внутри перепускные клапаны, перекрывающие торец трубы и выпускные отверсти , а полые нагнетательные элементы закреп- лены на стакане, вьшускные отверсти  которого сообщены с полост ми соответст вующих нагнетательных элементов. 2.Устройство дл  глубинного уплот. нени  и закрюплени  грунта, включающее вертикально установленную трубу, ради- ально прикрепленньте к ней  русами пер мещивающие и полые нагнетательные элементы и наконечник, соединенные с верхним концом трубы вибропогружатель и ел входной патрубок, о тличаюшеес  тем, что, с Целью повыщени  эффектив- ности, соединение трубы с вибропогружателем выполнено в виде вертлюга с сальниковым уплотнением, перемешивающие элементы - клиновидными в сечении с о центрально-симметричными скосами, а нагнетательные элементы - с тангенциаль X) но расположенными на концах соплами, | образующими сегнерово колесо. со 3.Устройство по п. 2, о тл ич а ю щ е е с   тем, что нагнетательные элементы расположены между и вторым снизу  русами перемещивак щих элементов.

Description

110 Изобретение относитс  к строительству , в частности к уплотнению и закреплению крупных массивов слабых грунтов типа рыхлых заиленных пеской, супесей, супесчаных илов при освоении ранее затопленных территорий. Известно устройство дл  закреплени  грун1юв, включающее трубу с перфорированной нижней частью, в которой размещен цебалансный вибратор, соединен- ный с гицротурбиной, приводимой в действие движущимс  по трубе закрепл ющим раствором ij . Недостатком данного устрюйства  в л етс  ограниченный радиус действи . Кроме того, использование гидрютурбины приводимой в действие закрепл ющим раствором, снижает надежность устройства и затрудн ет эксплуатационное обслуживание . Наиболее близким к изобретению  вл етс  устройство дл  глубинного уплот нени  и закреплени  грунта, включающее вертикально установленную трубу, радиально прикрепленные к ней  русами пере мешивающие и полые нагнетательные элементы и наконечник, соединенные с верх ним концом трубы вибропогружатель и входной патрубок Г2 . Недостатками известного устройства  вл ютс  неконтролируема  неравномерность распределени  закрепл ющего раствора в обрабатываемом грунте, особенно в нижней зоне закрепл емого массива , значительные потери раствора через верхние  русь трубок в начальной фазе погружени  устройства, недостаточна  надежность инъекционной части, обусловленна  большим количеством выпускных отверстий/работающих в услови х неравного противодавлени , что снижает его эффективность. Цель изобретени  - повышение эффективное ти. Поставленна  цель достигаетс  тем, что по первому варианту в устройстве дл  глуб1шного уплотнени  и закреплени  грунта, включающем вертикально уста новленную трубу, радиально прикрепленны к ней  русами перемешивающие и полые нагнетательные элементы и хвостовик, соединенные с верхним концом трубы ви ропогружатель и входной патрубок, снабжена закрепленным на ее нижнем ко це фланцем, размещенным над фланцем упорным кольцом и прилегающими к коль цу верхней и нижней цилиндрическими пружинами, хвостовик выполнен в виде 792 плотно охватывающего фланец вертикально подвижного стакана, имеющего контактирующие с внещними концами пружин упоры, расположенные в, его нижней части выпускные отверсти  и винтовые лопасти и смонтированные внутри перепускные клапаны, перекрывающие торец трубы и выпускные отверсти , а полые нагнетательные элементы закреплены на стакане , выпускные отверсти  которого сообщены с полост ми соответствующих нагнетательных элементов. В устройстве по второму варианту соединение трубы с вибропогружателем выполнено в виде вертлюга с сальниковым уплотнением, перемешивающие элементы - клиновидными в сечении с цент рально-симметричными скосами, а нагн&тательные элементы - с тангенциально расположенными на концах соплами, образующими сегнерово колесо. При этом нагнетательные элементы расположены между первым и вторым снизу  русами перемешивающих элементов . На фиг. 1 изображено устройство по первому варианту, общий вид; на фиг. 2 - нижнее положение хвостовика и перепускных клапанов; на фиг. 3 - верхнее положение хвостовика и перепускных клапанов; на фиг. 4 - устройство по второму варианту, общий вид, на фиг. 5 - разрез А-А на фиг. 4. Устройство дл  глубинного уплотнени  и закреплени  грунта по первому варианту имеет вертикально установленную тру-, бу 1, соединенный с ее верхним концом вибропогружатель 2, преимущественно низкочастот ый, прикрепленные к трубе 1  русы перемешивающих элементов 3, расположенный на ее нижнем конце фланец 4 с уплотнителем по его торцу, расположенное над фланцем 4 упорное кольцо 5, охватывак дие трубу 1 и прилегающие к кольцу 5 цилиндрические пружины - верхнюю 6 и нижнюю 7, хвостовик, выполненный в вице плотно охватьтающего фланец вертикально подвижного стакана 8 с упорами 9 и 10, контактирующими соответственно с внешними торцами пружин 6 и 7, смонтированные внутри стакана 8 перепускные клапаны 11 и 12, из которых клапан 11 перекрывает торец трубы 1, а клапан 12 - выпускные отверсти  13, выполненные в нижней части стакана 8, соединенные с последним полые нагнетательные элементы 14,

расположенные в нижней части стакана 8 винтовые лопасти 15 и закрепленный на трубе 1 Бхогшой патрубок 16,

Устройство по второму варианту имеет вертикально установленную трубу 17, Биброногружатель 18, соециненный с трубой 17 при помощи вертлюга 19 с сальниковым уплотнением (не показано.) , прикрепленные к трубе 17  русы перемешивающих элементов 20 с клиновицными центрально-симметричными скосами , установленные между первым и вторым  русами снизу перемешивакшие эл&менты 20, нагнетательные элементы 21 с тангенциально расположенными на концах соплами 22, образующими сегнерово колесо, и вхоцной патрубок 23, соеци- ненный при помоши гибкого шланга 24 с насосным оборудованием 25.

Устройство по первому варианту рабо- тает слецуклцим образом.

Смонтированное устройство с помощью подъемного оборудовани  устанавливают на участке работ и подсоедин ют входной патрубок 16 к источнику нагнетани  закрепл ющего раствора, и после заполнени  трубы 1 раствором включают вибропогружатель 2 и начинаю погруже1ие устройства в грунт. В процессе движени  (колебани ) трубы 1 вниз клапан 11 закрывает нижний торец трубы 1, а внутри стакана 8 фланцем 4 создаетс  давление, открывающее клапан 12 и выталкивающее закрепл ющий раствор через отверсти  13 в полые нагнетательные элементы 14 и далее в грунт (фиг. 2). В процессе движени  (колебани ) трубы 1 вверх клапан 12 закрываетс , а клапан 11 открываетс , и нова  порци  раствора через трубу 1 засасыва- етс  в полость стакана 8 (фиг. З). Таким образом, пульсирующее давление, необходимое дл  инъектировани  в грунт закрепл ющего раствора, создаетс  непосредственно в стакане 8 вследствие колебательного движени  трубь 1 с

фланцем 4.

I ,,

Благодар  наличию спиральных лопастей 15 погружение устройства сопровож-г даетс  медленным поворотом стакана 8 вокруг вертикальной оси, что в сочетании с расположением полых радиальных поперечных элементов 14 под углом не более 90 друг к другу обеспечивает равномерное в плане насыщение закрепл ющим раствором обрабатываемого объема грунта. Регулирование величины пульсирующего давлени  в стакане 8 может осуществл тьс  изменением длины полых нагнетательных элементов 14 о-пносительно перемещиваюших элементов 3. Рекомендуетс , чтобы длина элементов 14 превышала длину элементов 3 не менее чем на 15%.

После достижени  проектной отметки полыми элементами 14 выключают оборудование дл  подачи раствора и устройство извлекают при работающем вибропогружателе 2 с периодическими изменени ми скорости и направлени  его движ&ни  в цел х достижени  повышенной плот ности грунта. В случае необходимости дополнительные порции закрепл ющего раствора в грунт подают при повторных погружени х устройства.

После извлечени  устройства его перенос т на новое место и все операции повтор ютс  в указанной последовательности .

Устройство по второму варианту работает следующим образом.

Смонтированное устройство также с помощью подъемного оборудовани  устанавливают над местом уплотнени  грунта и после включени  вибропогружател  18, создающего вертикальные колебани , начинают погружать его в грунт. По достижении перемещивающими элементами 21 отметки верха закрепл емого грунта включают насосное оборудование 25 и продолжают дальнейшее погружение уст ройства при одновременном инъектировании в грунт закрепл ющего раствора. Благодар  реакции струй, вытекающих из сопел 22, инъектируемого раствора и реакции грунта по скосам перемешивающи элементов 20 погружение устройства происходит с одновременным его вращением вокруг вертлюга 19, что обеспечивает равномерную подачу закрепл ющего раствора и закрепление грунта. В случае н&обхоцимости на расчетных отметках увеличивают или уменьшают поцачу закрепл ющего раствора дл  получени  проектной эпюры прочности грунта по глубине. Посл достижени  устройством заданной глубины начинают его .извлечение при работак щем вибропогружателе 18 с периодическими изменени ми скорости и направлени  его движени  в цел х достижени  повышенной плотности грунта. Извлеченное уст ройство перемацают в место последующего укреплени  грунта и все операции пО втор ютс  в изложенной последовательности .

Tajtoe вьтолнение вариантов усгройсрва обеспечивает равномерное регулируемое закрепление грунта при о новременном интенсивном вибрационном уплотнении. Поаача раствора к верхнему концу трубы может произвоаитьс  при минимальном давлении. Это позвол ет использовать обычные растворонасосы и низконапорные шланги, что расшир ет область при .менени  устройства, упрощает технологию и организацию процесса, повышает его

надежность при оцновременном увеличени радиуса закреплени .

С помощью устройства уплотн емому и закрепл емому массиву грунта может быть придана заданна  проектом конфигураци : отдельные столбы, стенки, сетчато-кольцева  структура, сплошной массив в зависимости от поставленных задач и инженерно-геологических условий .

j-t

8 /±

.1

Фиг4

фиг. 5

Claims (3)

1. Устройство для глубинного уплот. нения и закрепления грунта, включающее вертикально установленную трубу, радиально прикрепленные к ней ярусами перемешивающие и полые нагнетательные элементы и хвостовик, соединенные с верхним концом трубы вибропогружатель и входной патрубок, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности, труба снабжена закрепленным на ее ним— нЛи конце фланцем, размещенным нац фланцем упорным кольцом и прилегающими к кольцу верхней и нижней цилиндрическими пружинами, хвостовик выполнен в вице плотно охватывающего фланец вертикально поцвижного стакана, имеюще го контактирующие с внешними концами пружин упоры, расположенные в его нижней части выпускные отверстия и винтовые лопасти и смонтированные внутри перепускные клапаны, перекрывающие торец трубы и выпускные отверстия, а полые нагнетательные элементы закреп—лены на стакане, выпускные отверстия которого сообщены с полостями соответствующих нагнетательных элементов.

2. Устройство цля глубинного уплотнения и закрепления грунта, включающее вертикально установленную трубу, ради— ально прикрепленные к ней ярусами перемешивающие и полые нагнетательные элементы и наконечник, соециненные с верх- § ним концом трубы вибропогружатель и вхоцной патрубок, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности, соецинение трубы с вибропогружателем выполнено в вице вертлюга с сальниковым уплотнением, перемешивающие элементы — клиновидными в сечении с центрально-симметричными скосами, а нагнетательные элементы — с тангенциально расположенными на концах соплами, образующими сегнерово колесо.

3. Устройство поп. 2, о тл ич аю щ е е с я тем, что нагнетательные элементы расположены между первым и вторым снизу ярусами перемешивающих элементов.