Способ образования траншей' в мерзлых грунтах и устройство для его осуществления

Способ образования траншей' в мерзлых грунтах и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<>825766

Ф„, г лт«ь

«ф (6t) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 170879 (21) 2809212/29-03

С51}м. Кл.з с присоединением заявки 89

Е 02 D ",7!14

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 300481 Бюллетень 1«9 16

Дата опубликования описания 300481 (53) УДК 627. 8. 034..93(088.8) Д.П. Лобанов, Е.Г. Фонберштейн, С.П. Зко в, »

Г. С. Садыков и A. M. Тре губ, y ; /

-- с, Москозский ордена Трудового Красного Зн БД„". «,„, :«,9 «геологоразведочный институт им . Серго О рджо н . з е - :, «« (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ ОБРАЗОВАНИЯ ТРАНШЕЙ В МЕРЗЛЫХ ГРУНТАХ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к строительству и касается образования траншей в мерзлых грунтах при устройстве фундаментов, заглубленных сооружений и также геологоразведочных работ.

Известен способ образования траншей, применимый для мерзлых грунтов, включающий бурение скважин по трассе траншеи и разработку грунта между ними высоконапорной струей воды (1j .

Такой способ требует наличия запаса воды, высоконапорных насосных установок и добавок для обеспечения незамерзания воды, что делает его дорогостоящим и трудоемким. 15

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ обра.зования траншей в мерзлых грунтах, включающий бурение скважин и форми- 20 рование в них импульса давления, при этом импульс давления формируют в скважинах взрыванием зарядов ВВ (2J .

Известно также устройство для осуществления этого способа, включающее бурильную трубу, сальник-вертлюг и породоразрушающий инструмент 2) .

Недостатком этого способа является цикличность технологии, которая заключается в том, что после оконча- 30 ния бурения скважины требуется поднять буровой инструмент, переместить буровую установку на безопасное расстояние, зарядить скважину твердым взрывчатым веществом и произвести взрыв, а также большая опасность при проведении взрывных работ.

Цель изобретения — снижение трудозатрат при образовании траншей.

Поставленная цель достигается тем, что в способе, включающем бурение скважин и формирование в них импульса давления, импульс давления формируют сгоранием топливовоздушной смеси, r; при этом предварительно герметизи- руют устья скважин. устройство для осуществления способа снабжено коническим шнеком, установленным с возможностью осевого перемЕщения по бурильной трубе, и системой зажигания и подачи топливовоздушной смеси в бурильную трубу.

На фиг. 1 показано устройство для разрушения мерзлых пород, общий вид; на фиг. 2 — схема проходки выработки, вид в плане.

Способ образования траншей осущес вляется в следующей последовательности операций.

825766

Однонрем нно производят бурение двух скважин, которые на профиле определяют ширину траншеи. Далее осуществляют герметизацию устья скважин и последующее. заполнение скнажин топливовоздушной смесью. Затем производят сгорание энегоносителя, в процессе которого формируется импульс давления, разрушающий мерзлую породу.

Устройство для разрушения мерзлых пород включает в себя бурильную трубу 1 с породоразрушающим инструментом, например шарошечным долотом 2, коаксиально расположенный конический шнек 3, имеющий возможность возвратно-поступательного перемещения относи-1S тельно бурильной трубы 1, сальниквертлюг 4, впускной клапан 5, свечу 6 зажигания .и фиксатор 7.

Образование траншеи в мерзлом грунте данным устройством производят сле- 2() дующим образом.

Производят бурение скважины шарошечным долотом 2 с продувкой с сжатым воздухом. После окончания бурения скважину тщательно очищаю от выбурен- 5 ной породы с помощью сжатого воздуха.

Затем конический шнек 3 снимают с фиксатора 7, опускают на устье скважины и с вращением вворачивают в нее, герметиэиру» устье. В скважину через впускной клапан 5, бурильную трубу 1 и шарошечное долото ? подают бензиноноздушную смесь под давлением, Бенэино-воздушная смесь заполняет пространство между стенками скважины и бурильной трубой 1, а также внутреннюю полость бурильной -трубы 1. С помощью свечи 6 зажигания бензиноноздушная смесь воспламеняется, а продукты сгорания смеси воздействуют на мерзлую породу, разрушая уступ. 40

Необхоцимая длительность импульcR воздействия газов на породу, обеспечивающая эффективность ее разрушения, достигается герметизацией устья скважины с помощью конического шнека.

Лопасти конического шнека, внедряясь н мерзлую породу, перекрывают кольцевой зазор между бурильной трубой и образованными стенками скважины и предотвращают преждевременное и непроизводительное истечение продукгон rãoðàEEèÿ н атмосферу. Коническая форма шнека облегчает внедрение зго н породу.

Предлагаемые способ и устройство существенно повышают эффективность и безопасность работ по образованию траншей в мерзлых породах за счет исключения цикличности работ, что снижает трудоемкость и снижения эксплуатационных затрат, обусловленных заменой твердых взрывчатых материалов на бензино-воздушную смесь, а также защиту окружающей природной среды, так как используемые твердые взрывчатые материалы при взрыве инициируют в окружающей среде очень жесткую разрушающую ударную волну большой амплитуды, а бензино-воздушная смесь имеет более мягкую волну, что позволяет сохранить окружающую среду от разрушения.

Формула изобретения

1. Способ образования траншей в мерзлых грунтах, включающий бурение скважин и формирование в них импульса давления, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости, предварительно герметизируют устье скважины, а импульс данления формируют сгоранием топливовоздушных смесей.

2. Устройство для осущестнления способа по и. 1, включающее бурильную трубу, сальник-нертлюг и породоразрушающий инструмент, о т л и ч а EG щ е е с я тем., что оно снабжено коническим шнеком, установленным с возможностью осевого перемещения по бурильной трубе, и системой зажигания и подачи топливовоздушной смеси в бурильную трубу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Vah ro Т., Voshida Ь . On the

Characteristics of high Speed Mater

fet in the Liquid and its utiiiгаtion on induction orouting Method.Рroeceding of the Second 3nternationa1 Symposium on 3et Gutting Texnoiogy. 2-4 th April, 1974, Cambridge, р. 64-41-G4-62.

2. Балбачан П.И. и др. Рыхление мерзлых грунтов взрывом, М., "Недра", 1974, с. 52 рис. 15 (прототип).

825766

Pue (Îuã. г

Составитель Л. Черепенкина

Редактор М. Ткач Техред A.Савка Корректор Г. Назарова

Заказ 2308/17

Тираж 693 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4