Устройство для образования выработки в грунте

 

Сущность изобретения: устройство для образования выработки в грунте содержит рабочую камеру, реверсивный приводной барабан, рукав из пористого тканого материала и источники подачи рабочей жидкости и газообразного агента. Барабан размещен в рабочей камере. Рукав намотан на барабане. Свободный конец рукава вывернут наизнанку и закреплен на выходном патрубке рабочей камеры. Источники подачи рабочей жидкости и газообразного агента сообщены с внутренней полостью рабочей камеры. 2 ил.

Изобретение относится к разработке грунта или горных пород жидкостными струями под давлением и может найти применение как в строительстве, так и в горном деле.

Известно устройство для прокладки трубопроводов, включающее рабочую камеру, в которой размещен приводной барабан с намотанным на нем рукавом, конец которого вывернут наизнанку и закреплен на направляющей трубе рабочей камеры, источник подачи рабочего агента, соединенный с рабочей камерой, рабочий орган, установленный перед рукавом, и тяговый элемент, размещенный во внутренней полости рукава [1].

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению по технической сущности является выбранная в качестве прототипа грунтопрокалывающая установка, включающая пробойник, связанный с энергонесущим рукавом, который закреплен одним концом на направляющей трубе, а другим размещен на барабане, установленном в камере с патрубком, направляющие ролики и гибкий элемент, который размещен внутри энергонесущего рукава и закреплен одним концом на барабане, а другим соединен с пробойником [2].

Недостатки указанных технических решений являются большие энергетические затраты и недостаточная эффективность работы известных устройств.

Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства при одновременном снижении энергоемкости процесса разрушения.

Цель достигается тем, что устройство для образования выработки в грунте, включающее рабочую камеру, в которой размещен реверсивный приводной барабан с намотанным на нем рукавом, свободный конец которого вывернут наизнанку и закреплен на выходном патрубке рабочей камеры, и источник подачи рабочей жидкости, который сообщен с внутренней полостью рабочей камеры, согласно изобретению, снабжено источником подачи газообразного агента, который сообщен с внутренней полостью рабочей камеры, при этом рукав выполнен из пористого тканого материала.

На фиг.1 приведено предлагаемое устройство; на фиг.2 - то же, в работе.

Устройство для образования выработки в грунте имеет герметичную рабочую камеру 1, сообщенную с источником 2 подачи под давлением рабочей жидкости, и реверсируемый приводной барабан 3, размещенный внутри рабочей камеры 1 с намотанным на нем пористым рукавом 4. Другой свободный конец 5 рукава 4 вывернут наизнанку и закреплен на выходном патрубке 6 рабочей камеры 1. Рукав 4 выполнен из пористого тканого материала, например лавсана, имеет примерно 2500 отверстий на 1 м². Полость рабочей камеры 1 сообщена с источником 7 подачи в жидкость газообразного агента под высоким давлением.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

В грунте, например суглинке, делают приямок. Затем делают горизонтальную выработку по диаметру выходного патрубка 6 рабочей камеры 1. Эта выработка несколько больше, чем максимальный диаметр гибкого рукава 4. Вводят в выработку рукав 4 и по-дают в рабочую камеру 1 жидкость под давлением, например 1,5-2 МПа, от источника 2. Под действием этого давления рукав 4 выворачивается и входит в выработку, воздействует на грунт мелкими струями, вытекающими под давлением сквозь поры тканого материала. Периодически от источника 7 подачи газообразного агента в рабочую камеру 1 вводят порцию сжатого газа. Давление газа превышает давление жидкости и достигает 5-10 МПа. Воздух, входя в рукав 4 и затем вырываясь сквозь поры рукава 4, создает пневмогидравлический удар и порождает кавитацию. Это интенсифицирует процесс разрушения грунта и при меньшем количестве воды способствует успешному вынесению шлама из дрены в приямок, откуда он может быть удален известным способом. После завершения проходки отверстия осуществляют сброс давления рабочей жидкости, прекращают подачу газообразного агента в полость рабочей камеры 1 и рукав 4 наматывают на барабан 3.

Изобретение может быть использовано для прокладки каналов в грунте, для прокладки проходов под дорогами и железнодорожными насыпями без их разрушения, причем при меньших энергетических затратах. Так как газообразный агент подается не постоянно, возможно использование маломощных компрессоров.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ ВЫРАБОТКИ В ГРУНТЕ, включающее рабочую камеру, в которой размещен реверсивный приводной барабан с намотанным на нем рукавом, свободный конец которого вывернут наизнанку и закреплен на выходном патрубке рабочей камеры, и источник подачи рабочей жидкости, который сообщен с внутренней полостью рабочей камеры, отличающееся тем, что оно снабжено источником подачи газообразного агента, который сообщен с внутренней полостью рабочей камеры, при этом рукав выполнен из пористого тканого материала.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2