Змішувально-бурове долото

Змішувально-бурове долото, що включає порожнистий корпус, який містить щонайменше один отвір для подачі технологічних складів, забурник і щонайменше дві лопаті з передніми різальними кромками, яке відрізняється тим, що кожна лопать закріплена на порожнистому корпусі з можливістю обмеженого повороту, причому геометрична вісь повороту кожної лопаті зміщена відносно центра ваги площі поверхні лопаті у бік передньої різальної кромки Винахід відноситься до будівництва і стосується поліпшення та зміцнення слабких ґрунтів в основах будинків і споруд за допомогою струминної технологи, а також може бути використано для виготовлення ґрунтобетонних паль, переважно, у слабких, глинистих ґрунтах Відомо змішувально-бурове долото для зміцнення ґрунту й виготовлення ґрунтобетонних паль, що включає порожнистий корпус, який містить, щонайменше, один отвір для подачі технологічних складів, забурник і, щонайменше, дві лопаті з передніми різальними кромками, (а с СРСР №996628 «Пристрій для виготовлення ґрунтобетонних паль», МПК E02D5/36, опубл 15 02 83, бюл №6) У відомому пристрої лопаті жорстко закріплені на порожнистому корпусі під кутом до горизонтальної площини, а сам пристрій кріпиться на буровій штанзі за допомогою спеціального кріпильного з'єднання Для зміцнення ґрунту за допомогою відомого пристрою, його заглиблюють у ґрунт, надаючи йому обертальний і поступальний рух від привода базової машини і, таким чином, вгвинчують його в ґрунт до ВІДМІТКИ голови палі, що виготовляється, після чого включають систему подачі технологічного складу, що надходить у ґрунт через ВИХІДНІ отвори, при цьому лопаті роблять підрізування ґрунту, і перемішування його з технологічним складом При досягненні проектної ВІДМІТКИ систему подачі технологічного складу відключають і починають виймати пристрій, надаючи йому для цього протилежний напрямок обертання Для кріплення відомого пристрою до бурової штанги, і з'єднанню між собою окремих и елементів, використовують складні кріпильні з'єднання, що не дозволяють елементам, що з'єднуються, розкручуватися при ЗМІНІ напрямку обертання пристрою Недоліком відомого пристрою є те, що для його виймання з ґрунту необхідно змінити напрямок його обертання, що у свою чергу вимагає застосування складних кріпильних з'єднань для кріплення відомого пристрою на буровій штанзі, а також з'єднання окремих секцій бурової штанги між собою Цей недолік обумовлено великим опором ґрунту, що приходиться на поверхні лопатей при вийманні пристрою, для зменшення якого змінюють напрямок обертання відомого пристрою Це приводить до підвищення складності та трудомісткості експлуатації відомого пристрою В основу винаходу, що заявляється, поставлено задачу створення такого змішувальнобурового долота, застосування якого забезпечило б виймання пристрою з ґрунту без зміни напрямку його обертання, що, у свою чергу, дозволило б виключити необхідність використання складного кріпильного з'єднання для кріплення пристрою на буровій штанзі й з'єднання окремих секцій бурової штанги між собою і, тим самим, знизити трудомісткість і спростити експлуатацію пристрою, що заявляється Поставлена задача вирішується тим, що у змішувально-буровому долоті, що включає порожнистий корпус, який містить, щонайменше, один 00 (О 00 (О отвір для подачі технологічного складу, забурник і, щонайменше, дві лопаті з передніми різальними кромками, ВІДПОВІДНО до винаходу, кожна лопать закріплена на порожнистому корпусі з можливістю обмеженого повороту, причому геометрична вісь повороту кожної лопаті зміщена відносно центра ваги площі поверхні лопаті убік передньої різальної кромки Закріплення лопатей на порожнистому корпусі з можливістю обмеженого повороту таким чином, що геометрична вісь повороту кожної лопаті зміщена відносно центра ваги площі поверхні лопаті убік передньої різальної кромки, забезпечує можливість зміни нахилу лопатей, обумовлено зміною напрямку тиску ґрунту на лопаті при заглибленні чи вийманні пристрою, що заявляється, що у свою чергу дозволяє винять пристрій із ґрунту без зміни напрямку його обертання Надалі винахід пояснюється докладним описом його виконання з посиланнями на креслення, на яких на фіг 1 - змішувально-бурове долото (загальний вид), на фіг 2 - змішувально-бурове долото (вид з попереду з місцевим розрізом), на фіг 3 - лопать (вид зверху) Змішувально-бурове долото, включає порожнистий корпус 1 (фиг 1), який містить, щонайменше, однин отвір 2 для подачі технологічних складів, забурник 3 і, щонайменше, дві лопаті 4 з передніми різальними кромками 5 Кожна лопать 4 закріплена на порожнистому корпусі 1 з можливістю обмеженого повороту, причому геометрична вісь повороту 0-0 (фіг 3) кожної лопаті 4 зміщена відносно центра ваги площі G поверхні лопаті 4 убік передньої різальної кромки 5, на відстань t, не рівне нулю Таким чином, лопаті 4 виконані так, що геометрична вісь повороту 0-0 поділяє їх на дві нерівні по площі частини Si і , при цьому площа передньої частини Si лопаті 4 з різальною кромкою 5 менше ніж задня частина S2 Кожна лопать 4 установлюється на корпусі 1 (фіг 2) за допомогою осі 6 Конкретна форма виконання осі 6 не має принципового значення, і може бути реалізована, наприклад, у виді обертової чи нерухомо закріпленої на корпусі 1 осі, загальної для декількох лопатей 4, чи роздільної, для кожної лопаті 4 окремо Максимальний кут повороту лопатей 4 обмежено упорами 7, і знаходитися в інтервалі ±35° Пристрій працює наступним чином Корпус 1 пристрою встановлюють на поверхню ґрунту, при цьому лопаті 4 приймають горизонтальне положення Потім пристрій заглиблюють у ґрунт до ВІДМІТКИ голови палі, що виготовляється, після чого включають систему подачі технологічного складу, що, проходячи через порожнистий корпус 1, надходить через ВИХІДНІ отвори 2 у ґрунт, і продовжують заглиблення пристрою до проектної ВІДМІТКИ, при цьому лопаті 4 здійснюють підрізування ґрунту й перемішування його з технологічним складом При заглибленні пристрою, що заявляється, йому надають обертальний і спрямований униз поступальний рух від привода базової машини (на 62868 кресленнях не показаний), при цьому лопаті 4 повертаються й займають похиле положення Поворот кожної лопаті 4 обумовлений діючим на них моментом, що виникає під дією вертикально спрямованого тиску ґрунту на нижні поверхні лопатей 4, що мають різні по площі відносно геометричної осі повороту 0-0 частини Si і S2 (таким чином, момент, діючий на кожну лопать 4, дорівнює добутку результуючої сили тиску ґрунту на лопать 4, що прикладена в точці, що співпадає з центром ваги площі G лопаті 4, на плече моменту, рівне відстані t, на яке зміщена геометрична вісь 0-0 повороту лопаті 4 відносно її центра площі поверхні) При досягненні проектної ВІДМІТКИ пристрій виймають із ґрунту Для виймання пристрою, що заявляється, із ґрунту йому надають обертальний і спрямований нагору поступальний рух від привода базової машини (напрямок обертання не змінюється відносно напрямку обертання при заглибленні), при цьому лопаті 4 повертаються й займають похиле положення, зворотне напрямку лопатей при заглибленні Поворот кожної лопаті 4 у протилежне положення обумовлений діючим на них моментом, що виникає під дією вертикально спрямованого тиску ґрунту на верхні поверхні лопатей 4, що мають різні по площі відносно геометричної осі повороту 0-0 частини Si і S2 (таким чином, момент, як і при заглибленні, дорівнює добутку рівнодіючої сили тиску фунту на лопать 4, прикладеної у точці G, на плече моменту, рівне відстані t) Під час роботи пристрою за лопатями 4 утвориться вільний від ґрунту простір, у який подають технологічний склад Це дозволяє збільшити діаметр ґрунтобетонного стовпа за рахунок того, що подаваний під тиском струмінь технологічного складу руйнує й перемішує частину ґрунту за межами зони перемішування лопатями 4, а також дозволяє забезпечити рівномірність перемішування ґрунту, однорідність і рівномірність ґрунтобетонного стовпа Крім цього, така подача технологічного складу забезпечує високий ступінь змочування ґрунту в зоні впливу на нього лопатей, що у свою чергу сприяє зменшенню сил тертя, що виникають при підрізуванні ґрунту лопатями пристрою, що заявляється Подача технологічного складу може відбуватися на будь-якому етапі технологічного процесу при заглибленні чи вийманні пристрою, при цьому конкретний склад, робочий тиск і режим подачі визначаються виходячи з конкретних умов з урахуванням наявних геологічних умов і в залежності від розв'язуваної технологічної задачі В якості технологічного складу може бути використано, наприклад, цементне молоко, цементно-пісчана, силікатна, полімерна чи інша суміш Для з'єднання пристрою, що заявляється, з буровою штангою й з'єднання між собою її окремих частин можна використовувати, наприклад, нарізне з'єднання (на кресленні не показано), просте у виготовленні, експлуатації й обслуговуванні, що не вимагає для експлуатації будь яких додаткових пристосувань чи пристроїв 62868 Якість перемішування ґрунту з технологічним кож забезпечує рівномірність перемішування ґрунскладом регулюється шляхом зміни тиску подавату, однорідність і рівномірність ґрунтобетонного ного технологічного складу, швидкості вертикальстовпа, що у свою чергу сприяє поліпшенню несуної подачі пристрою і його кутової швидкості оберчих характеристик ґрунту, що зміцнюється, і виготання товлених за допомогою пристрою, що заявляється, ґрунтоцементних палій Використання пристрою, що заявляється, забезпечує можливість виймання його із ґрунту без Запропонована конструкція пристрою для змізміни напрямку його обертання, що у свою чергу цнення слабких ґрунтів і виготовлення ґрунтобедозволяє виключити використання складного крітонних паль проста у виготовленні і зручна при пильного з'єднання для закріплення пристрою на експлуатації буровій штанзі й з'єднання окремих секцій бурової Змішувально-бурове долото може бути вигоштанги між собою і, тим самим, знизити трудомісттовлене в умовах промислового виробництва на кість і спростити експлуатацію пристрою, що заявстандартному устаткуванні з використанням станляється дартних вузлів і комплектуючих При використанні пристрою, що заявляється, Найбільша економічна ефективність від викоруйнування й перемішування ґрунту відбувається ристання винаходу, що заявляється, виникає при двома способами механічним - за рахунок перезміцненні ґрунтів в основах існуючих будинків і мішування ґрунту лопатями і гідравлічного - за споруд, при зміцненні ґрунтів поблизу існуючих рахунок впливу подаваного під тиском струменя будинків і споруджень при великих потужностях технологічного складу Ця особливість дозволяє просадних і слабких ґрунтів збільшити діаметр ґрунтобетонного стовпа, а та Комп'ютерна верстка М Мацело Підписне Тираж 39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119