SU1410868A3 - Устройство дл укреплени грунта - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области строительства, в частности к укреплению слабых грунтов путем введени  в них порошкообразногостабилизирующего агента. Изобретение направлено на повьшение равнопрочности укрепл емого грунта и снижение степени загр знени  окружающей среды. Это достигаетс  применением приспособлени  дл  очистки воздуха от остатков порошкообразного стабилизирующего агента с заборным вентил тором. Перемешивающа  лопасть выполнена в виде противоположно расположенных консо-. лей с открытым вниз криволинейного поперечного сечени  углублением, а бурова  штанга имеет образователь канала дл  выпуска воздуха вдоль нее, Бурова  штанга может иметь дополнительные лопасти с механизмом их отклонени  относительно оси штанги. 1 з.п. ф-лы, 20 ил.; ел

Description

00 Од 00

СМ

Изобретение относитс  к строительству , в частности к укреплению слабых грунтов путем введени  в них Порошкообразного стабилизирующего агента.

Цель изобретени  - повышение рав- нопрочности укрепл емого грунта и снижение степени загр знени  окружающей среды.

На фиг. 1 изображены устройство и схема расположени  основного оборудовани  и линий св зи системы управлени ; на фиг. 2 - бункеры дл  порошкообразного агента; на фиг, 3 - питатель дозированной подачи порошкообразного агента; на фиг. 4 - крепление перемещающейс  лопасти к штанге , общий вид; на фиг. 5 - разрез А-А на фиг. 4; на фиг. 6 - расположение охватьшающего штангу кожуха; на фиг. 7 - конструкци  лопасти и штанги, второй вариант;на фиг. 8 - лопасть, третий вариант; на фиг.9 - сечение Б-Б на фиг. фиг.10 - то же, второй вариант; на фиг. 11 - лопасть , четвертьй вариант;на фиг.12 - то же, п тый вариант ,на фиг. 13 - то же, шестой вариант, вид сверху; на фиг. 14 - то же, продольный разрез; на фиг. 15 - распределительное сопло , второй вариант; на фиг. 16 - то же, третий вариант расположени ; на фиг. 17 - штанга с закрепленным на ней шнековым буром, третий вариант вьтолнени ; на ф г. 18 - штанга .с двум  р дами перемешивающих лопастей четвертый вариант выполнени ; на фиг. 19 - конец штанги, основные и дополнительные отклон емые лопасти, общий вид; на фиг. 20 - расположение на штанге основных и дополнительных лопастей, второй вариант.

Устройство дл  укреплени  грунта имеет расположенную на поверхности укрепл емого грунта 1 передвижную электростанцию 2, передвижной пульт 3 управлени , емкость 4 дл  порошко- -образного агента, например цемента 5 доставл емого транспортным средством 6, которое перед разгрузкой заезжает на эстакаду 7. Возможна подача цемента с помощью трубопровода (не показан).

Устрбйство также содержит питател 8 дозированной подачи цемента с помощью шланга 9 к базовому средству 10, расположенному над укрепл емой зоной 11, приспособление 12 дл  отделени  остатков цемента или другого порошкообразного агента от воздуха, засасываемого заборным вентил тором 13 дл  направлени  его в циклон 14 с мешочным фильтром 15.

В качестве базового средства 10 используетс  одна из известных гусеничных машин с вышкой 16, на которой

д смонтирован двигатель 17 с подъемным приспособлением 18 типа лебедки.

Питатель 8 включает установленные на основании 19 с помощью опоры 20 бункеры 21, опертые на динамометри5 ческие датчики кронштейнов 22 и 23, входной патрубок 2f4 дл  подачи сжатого воздуха, регулировнчый клапан 25, герметичный сильфон 26, св зываюп ий трубопроводом 27 бункеры 21 с ем0 костью 4, расположенную внизу каждого бункера 21 крышку 28 с дозирующим диском 29 и выводным патрубком 30 с запорным клапаном 31.

В вышке 16 расположена пола  штан5 га 32, котора  с помощью вертлюга 33 св зана с двигателем 17 и имеет в виде диаметрально расположенных консолей перемешивающую лопасть 34 дл  направлени  ее в заранее пробу0 ренную скважину дл  образовани  колонны 35 из смеси 36 цемента с грунтом 1 с получением укрепленного грунта 37.

Перемешивающа  лопасть 34 может быть выполнена криволинейного в поперечном сечении очертани  с зубь ми 38 и 39 вдоль ее нижней кромки, при этом соединенное с внутренней полостью 40 штанги 32 сопло 41 имеет направление его оси вдоль лопасти 34 (фиг. 4).

На штанге 32 имеетс  образователь канала 42, вьшолненный, например, в виде расположенной вдоль штанги 32 рейки, четырех продольных пр моугольных выступов, образующих в поперечном сечении квадрат (фиг. 5), или продольного углублени .

К штанге 32 над поверхностью грунта присоединена направл юща  43, котора  посредством кронштейна 44 через эластичный кольцевой кондуктор 45 соединена.с охватывающим штангу 32 кожухом 46. В последнем имеетс  подшипник 47 и выпускной патрубок

5 48, соединенный с заборным вентил тором 13 и далее через трубопровод 49 с циклоном 14, в нижней части которого размещен контейнер 50 дл 

5

0

5

0

порошкообразного стабилизирующего агента.

Второй вариант вьтолнени  штанги 32 приведен на фиг, 7, По этому варианту полость 40 выполнена в виде трубы 51, расположенной с зазором 52 в штанге 32, имеющей отверсти  53

Дл  создани  ограничений внешней зоны укреплени  может быть применена на конце лопасти 34 перегородка 54, а дл  улучшени  равномерности распределени  в грунте 1 стабилизирующего агента целесообразно применение дополнительных перегородок 54, размещенных между концевой перегородкой 54 и штангой 32. В дополни- тельных перегородках 54 могут быть вьшолнены отверсти  55 (фиг, 12),

По шестому варианту выполнени  перемешиванлда  лопасть 34 выполнена с продольной перегородкой 56 и изогнутой направл ющей 57 дл  создани  криволинейной траектории 58 движени  потока стабилизирующего агента в виде аэрозол ,

В зависимости от разных условий укреплени  грунта 1 может быть применено и различное расположение сопла 41 по отношению к длине лопасти 34 (фиг. 15 и 16), при этом при расположении сопла 41 в средней части лопасти 34 примен ютс  отклон кицие пластины 59, а на штанге 32 целесообразно установить винтовой шнек 60. В последнем случае на штанге 32 выполн етс  образователь канала 42 в виде канавки, сообщенной с отверстием у основани  лопасти 34.

Дл  повьш1ени  эффективности перемешивани  закрепл ющего агента у дна скважины с грунтом 1 рекомендуетс  двухр дное расположение лопастей 34 с закреплением трубы 51 с помощью кронштейна 61 и соедин ющими ее с соплом 41 патрубками 62 (фиг. 18), В полости трубы 51 установлена втулка 63 на уплотнительных элементах 64 с головкой 65 и уплот- нительным элементом 66, а между торцом трубы 51 и головкой 65 размещена пружина 67, отжимающа  втулку 63 вниз. При упоре головки 65 в дно скважины происходит совмещение нижнего отверсти  68 во втулке 63 с нижним соплом 41, верхнее сопло 41 при этом перекрываетс , а при подъеме штанги 32 открываетс  верхнее

.

10

15

20

25

4108684

сопло 41 и закрьшаетс  нижнее, т,е. сопло 41 нижних лопастей 34.

Целесообразно также использовать конструкцию, приведенную на фиг.19 и 20, котора  включает контактирующую с выполненной на штанге 32 резьбой 69 втулку 70 с резьбой 71. На нижнем конце штанги 32 крепитс  опора 72, к которой шарнирно присоединены дополнительные отклон емые от оси штанги 32 лопасти 73 и 74, шар- нирно соединенные между собой и втулкой 70. Основна  лопасть 34 может быть размещена между втулкой 70 и опорой 72 или несколько вьшхе втулки 70.

Устройство дл  укреплени  грунта работает следующим образом.

На участке работ с помощью бура или другого приспособлени  предварительно буритс  колодец диаметром, равным диаметру описываемой концами перемешивающей лопасти 34. В колодце грунт 1 разрыхл етс  и в него с помощью вьшши 16 базового средства 10 вводитс  врадающа с  штанга 32 с одной из требуемых по конструктивному выполнению лопастей 34.

Одновременно из емкости 4 с помощью питател  8 осуществл етс  подача порошкообразного стабилизирующего агента, например цемента, шлака или извести,, по шлангу 9 через вертлюг 33 и полость 40 штанги 32 к соп- 35 лам 41 лопастей. Порошкообразный агент от питател  8 подаетс  в виде аэрозол  в требуемом дл  укреплени  грунта 1 количестве, что достигаетс  соответствующим числом оборотов дозирующего диска 29, Порошкообразный агент из сопла 41 выходит вдоль лопасти 34, при этом поперечное сечение последней имеет такую конфигурацию , котора  обеспечивает исключение забивани  сопла 41 грунтом 1,

Первоначально вращающа с  штанга 32 с лопаст ми 34 опускаетс  в колодец , при этом вокруг штанги 32 с помощью образоватеп  канала 42, на- 50 пример, в виде рейки создаетс  зазор , через который излишки воздуха поднимаютс  вверх и попадают в охватывающий штангу 32 кожух 46, Последний устанавливаетс  на поверхность 55 грунта 1 передадачалом погружени  штанги 32,

Поднимающийс  по каналу 42 воздух содержит взвешенные в нем остатки

30

40

45

51

порошкообразного закрепл ющего агента , поэтому он подвергаетс  очистке в циклоне 14, куда он подаетс  вентил тором 13. Очищенный воздух через фильтр 15 поступает в атмосферу, а остатки закрепл ющего агента в контейнер 50.

После достижени  низа колодца штанга 32 с лопаст ми 34 поднимаетс  вверх, продолжа  интенсивное перемешивание порошкообразного агента с грунтом 1, при этом в грунте за счет реагировани  агента с наход щейс  в грунте 1 водой происходит образование колонны 35 из укрепленного грунта 37.

По окончании укреплени  грунта 1 в одном месте базовое средство 10 перемещаетс  к следующему месту укрепл емой зоны 11, где операции по укреплению грунта повтор ютс  в приведенной последовательности.

Необходимое изменение дозы порошкообразного агента и других режимов процесса укреплени  грунта 1 осуществл етс  с помощью передвижного пульта 3 управлени . В зависимости от конкретных условий примен етс  одна из приведенных конструкций штанги 32, лопасти 34, включа  и вариант с дополнительными лопаст ми 73 и 74.

Такое выполнение устройства обеспечивает более равномерное распреде- леиие закрепл ющего агента в грунте, в результате чего повышаетс  степень равнопрочности укрепленного грунта. Кроме того,.обеспечиваетс  улавлива08686

ние остатков агента, что позвол ет снизить его расход и исключить загр знение окружающей среды.

Claims (2)

1. Устройство дл  укреплени  грунта , включающее смонтированную на

Q базовом средстве полую буровую штангу , емкость дл  порошкообразного стабилизирующего агента с питателем его дозированной подачи, шланг, соедин ющий посредством вертлюга полость

с штанги с питателем агента, расположенные на конце штанги перемешиваю- лопасть, -распределительное сопло дл  агента в виде аэрозол  и система управлени , отличающе0 е с   тем, что, с целью повьш1ени  равнопрочности укрепл емого грунта и снижени  степени загр знени  окружающей среды, оно снабжено приспособлением дл  Ъчистки воздуха от ос5 татков порошкообразного стабилизирующего агента с заборным вентил тором , перемешивающа  лопасть выпол- нена в виде противоположно расположенных консолей с открытым вниз криволинейного поперечного сечени  углублением , а бурова  штанга имеет образователь канала дл  выпуска воздуха вдоль нее.

30

2. Устройство по п. 1, отли- чающеес  тем, что бурова  штанга снабжена дополнительными до- паст ми с механизмом их отклонени  относительно оси штанги.

37

34

Фиг.1

24

21

23

/////////// /// ///I /// /7/ /7/ ////// ///I/// ///I/// /// ///

19

Фиг. 2

у /// /// I. 31 50

26 Z5

///I/// ///I/

у /// /// I. 31 50

Фиг. З

I

31

UU 1

J4

А-Д 2- J- 42

4/

42

/

4

Фиг.5

Л «

Фиг. 7

4/ 4 54 л / 4

/ / / / /

X

Ц

//г.//

5J 4 Л 54 34

VVT I

/ / / 7

-ч ,vx.x V-4vJvwwW4XX XNXN

/

/г /2

Б Б

54

5-5

54

Фиг.9

Фиг.10

.52 4/

55 57

XJ

4/ 55 Фuг.f4

57

J4

Фиг.15

J4

59

Фаг.1б

0 32

Фиг. 18

0

42

32

69

54

АО

69

70

73

11

Фиг. 2 О