Проходческое устройство для образования скважин в грунте

Проходческое устройство для образования скважин в грунте

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Соватскик

Соцмалистинеских

Рвсн еблик

О П И С А Н И Е ди 5еттва

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 29.12.75 (21) 2199307l29-0. с присоединением заявки М (23) Приоритет

2 (51) М. Кл

Е 02 т 5/18

E 21 С 37l12

Гееударственнаа котатет

Сеаете Мекеетрее СССР ее делен мзебретенкй н еткрыткй (43) Опубликовано 15.03.78. Бюллетень №1 (53) УДК 621.64Э.2:

:624. 1 Э (088.8) (45) Дата опубликования описания. 22.03.78 (72) Авторы изобретения

В. Л. Березин, В. И. Минаев и А, Ф. Ренкель (71) Заявитель Московский ордена Трудового Красного Знамени институт нефтехимической и газовой промышленности >им. И. М. Губкина (54) ПРОХОДЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ

СКВАЖИН В ГРУНТЕ

Изобретение относится к области строи тельства и может быть использовано при бестраншейной прокладке подземных коммуникапий, преимущественно гаэотоннелепроводок в уплотняемых грунтах.

Проходческие устройства для образования скважин в грунте известны. Они содержат цилиндрический корпус с конусообразной передней частью, ударный орган, приводямый в действие энергией взрыва Il).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к настоящему изобретенито является лроходческое устройство для образования скважин в грунте, содержащее корпус с камерой взрывания, в передней части которого установлен рабочий орган с расположенным в его полости поршнем, и систему каналов для подвода рабочего агента и выхлопа отработанных газов (21.

Йель изобретения - повышение ударной мощности путем увеличения времени действия взрывного импульса.

Для достижения поставленной цели в по лости рабочего органа установлены дополнительные поршни, а на ее стенках выполнены ограничители движения поршней, которые совместно с последними делят полость рабочего органа на камеры поочереднс.о

5. взрывания, при атом каналы подвода рабочего агента и выхлопа отработанных газов выполнены в стенках каждой камеры.

На фиг. 1 схематично изображено устройство в разрезе; на фиг. 2 - тангенци-

1ð альньте каналы для отвода выхлопных газов, Проходческое устройство содержит корпус, выполненный иэ трех частей: конусообразного рабочего органа 1, средней частя

2 (одной или нескольких) и хвостовой ча1в сти 3. Cpeaass часть 2 жестко соединена с рабочим ореаао 1 и хвостовой частью 3 болтами 4 или какими-либо аналогичными соединениями. Рабочий орган 1, средняя часть 2 и хвостовая часть 3 имеют канал

20 5 для кабеля 6 и инициаторов 7 взрыва, установленных на входе отводов канала 5 в полость рабочего органа, канал 8 для пода чи рабочего агента через обра гные клапаны

9, расположенные диаметрально противопо25 ложно инициаторам взрыве 7, и тангенци597782 вльные каналы 10 для отвода выхлопных газов на боковую поверхность корпуса через подпорные клапаны 11, В хвостовой части 3 выполнены каналы

12 для вывода отработанных газов и реактивные сопла 13 с запирающими устройст» вами, включаюшими запиравшую сопло крышку 14 с направляющей 15 и пружиной

16, В полости рабочего органа установлены поршни (например, два или более) 17 и

18 с уплотнительными кольцами 19, а на не стенках выполнены ограничители 20 их движения. Задняя стенка 21 рабочего органа 1 имеет герметичную крышку 22, через которую возможен доступ к системам ориентации проходческого устройства и зондирования грунта, а также к устройствам для лидирующей разработки грунта (на нертеже не показаны).

Проходческое устройство снабжено также блоком 23 управления и контроля,блоком 24 зажигания и блоком 25 нанолнения, к которому подводят энергоноситель и окислитель, Поршни 17 и 18 и ограничители 20 образуют камеры А, Б и B.

Устройство работает следующим образом, По каналу 8 через обратные клапаны 9 в камеры А, Б и В, образованные хвостовой частью 3, поршнями 17 и 18, а также задней стенкой 21 и крышкой 22 рабочего органа 1, подается блоком 25 наполнения природный газ, затем автоматически включается подача сжатого воздуха. Йавление газа и воздуха задается блоком 23 управления и определяется из условий полного сгорания газа. Смесь газ-воздух поджигают последовательно в камерах А, Б и затем В инициаторами взрыва (запалт ными свечами, соед п енными кабелем 6 с блоком зажигания, получающим команды от блока управления.

При достижении необходимой величины давления в камере Л поршень 17 разгоняется до определенной скорости, Одновременно под действием давления крьппка 14 запирайшего устройства перемешается по направляющей 15, сжимая пружину 16.

Часть продуктов сгорания, истекая через реактивные сопла 13, гасит реактивнук1 силу.

При достижении поршнем 7 заданной скорости взрывают горючую смесь в камере Б. Под действием взрывной волны поршень 17 останавливается и передает накопленную им кинетическую энергию второму поршню 18. Разогнавшийся поршень 18 при взрыве горючей смеси в камере . В останавливается и передает свою кинетическую энергию задней стенке

21 раоочего органа 1, концентрирующего всю энергию и осушествляюшего прокол путем радиального уплотнения грунта. Продукты сгорании выводят из корпуса устройс*аа также тангенциальными каналами 10 у5 через подпорные клапаны 11, за счет чего происходит термообработка внутренней поверхности получаемого тоннеля иповышение ее срока службы и герметичности.

За время перемешения поршней 18 и

17 в исходное положение, за счет созда.ния перепада давлений воздуха в камерах

А, Б и В, подаваемого блоком наполнения с помощью подпорных клапанов 11 осушествляют продувку полостей. Иавление в камерах В, Б и А зависит от настройки подпорных клапанов 11.

Формула изобретения

39 Проходческое устройство для образования скважин в грунте, содержащее корпус с камерой взрывания, в передней части которого установлен рабочий орган с расположенным в его полости поршнем, и систему каналов для подвода рабочего агента и выхлопа отработанных газов, о т л ьчаюшеес я тем, что, сиелью повьпнения ударной мощности путем увеличения времени действия взрывного импульса, в полости рабочего органа установлены дополнительные поршни, а на ее стенках выполнены ограничители движения поршней, которые совместно с последними делят полость рабочего органа на камеры поочередного взрывания, при этом каналы nogaoga рабочего агента и выхлопа отработанных газов выполнены в стенках каждой камеры, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

Я 362114, кл. Е 02 P 5/18, 1966;

2. Авторское свидетельство СССР

Ию 438760, кл. Е 02 7 5/18, 1971,