устройство для введения в грунт закрепляющих примесей

Формула изобретения

Устройство для введения в грунт закрепляющих примесей, содержащее корпус, внутри которого расположена электромагнитная катушка, в цепь которой последовательно включены конденсатор и ключ, толкатель в виде стального диска, и рабочий цилиндр, являющийся частью корпуса, на конце которого имеются уплотнители, жестко соединенные с корпусом устройства, а внутри полости рабочего цилиндра имеются резаки, установленные с возможностью отвода их из полости рабочего цилиндра, в полости рабочего цилиндра расположен полиэтиленовый патрон с закрепляющей примесью и крышкой, внутри полости которого расположен стальной стрелообразный стержень, жестко закрепленный торцом в днище патрона и в срединной его части с помощью полиэтиленовых распорок.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительной технике, а конкретнее к устройствам для уплотнения грунта.

Известны устройства, в которых связь рабочего органа с приводом осуществлена посредством спиральных пружин и воздушной подушки, работающих последовательно (Уплотнение грунтов обратных засыпок в стесненных условиях строительства: /Под ред. Л.М.Бобылева./ ЦНИИОМТП. - М.: Стройиздат, 1981, - с. 61-64). Общим недостаткам устройств с пружинно-воздушной связью преобразовательного механизма и рабочего органа является возможность оседания корпуса трамбовки в процессе ее эксплуатации, вследствие утечки воздуха из воздушной подушки, и необходимость, в связи с этим, поддерживать трамбовку во время работы.

Известное устройство для введения в грунт под давлением раствора цемента, жидкого стекла, полимерных смол и т.п. для закрепления грунта и снижения его водопроницаемости (Железнодорожный транспорт. Энциклопедия. /Под ред. Н. С.Конарева/ М.: Большая Российская Энциклопедия, 1995. - с.169), выбранное в качестве прототипа, имеет корпус в виде стальной трубы диаметром до 100 мм, составленный из отдельных звенев с частыми сквозными отверстиями - перфорацией. С другой, на корпус насажен герметичный оголовок с патрубками для соединения с насосом, подающим в устройство раствор. Устройство помещается перфорируемым звеном в зону закрепляемого грунта с поверхности земли или из забоя забивкой в предварительно прорубленную скважину. Недостатком данного устройства является возможность разгермитизации в месте присоединения насоса, приводящая к снижению надежности его работы, а также массогабаритные показатели устройства в целом.

Задачей настоящего изобретения является повышение надежности устройства за счет устранения потенциально ненадежных узлов устройства и уменьшение его массогабаритных показателей.

Указанная задача достигается тем, что в устройстве для введения в грунт закрепляющих примесей, содержащем корпус, внутри которого расположена электромагнитная катушка, в цепь которой последовательно включены конденсатор и ключ, толкатель в виде стального диска, и рабочий цилиндр, являющийся частью корпуса, на конце которого имеются уплотнители, жестко соединенные с корпусом устройства, а внутри полости рабочего цилиндра имеются резаки, установленные с возможностью отвода их из полости рабочего цилиндра, в полости рабочего цилиндра расположен полиэтиленовый патрон с закрепляющей примесью и крышкой, внутри полости которого расположен стальной стрелообразный стержень, жестко закрепленный торцом в днище патрона и в срединной его части с помощью полиэтиленовых распорок.

Сопоставленный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается: 1) наличием электродинамической системы привода, 2) наличием патрона со стрелообразным стальным стержнем и закрепляющей примесью.

Отмеченные отличия позволяют использовать силы отталкивания между электромагнитной катушкой и стальным стержнем для перемещения последнего в рабочем цилиндре.

Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию "новизна". Отмеченная новизна заявляемого устройства исследована по его существенным признакам на соответствие критерию "изобретательский уровень", при этом были приняты во внимание источники информации в данной и родственных областях техники, а также те условия, что все существенные признаки изобретения находятся в единой логической взаимосвязи и направлены в совокупности на достижение единого результата.

Технических решений с заявляемыми отличительными признаками не выявлено. Это позволяет заключить, что заявляемое устройство для введения в грунт закрепляющих примесей обладает новизной и отвечает критерию "изобретательский уровень".

На чертеже показана схема устройства для введения в грунт закрепляющих примесей:

1. электромагнитная катушка;

2. конденсатор;

3. ключ;

4. упор;

5. корпус;

6. толкатель в виде стальной пластины;

7. рабочий цилиндр;

8. уплотнитель;

9. резак;

10. патрон;

11. закрепляющая примесь;

12. держатель стержня;

13. крышка патрона;

14. стрелообразный стальной стержень.

Устройство для введения в грунт закрепляющих примесей, содержащее корпус 5, внутри которого расположена электромагнитная катушка 1, в цепь которой последовательно включены конденсатор 2, ключ 3, толкатель в виде стального диска 6, и рабочий цилиндр 7, на конце которого имеются уплотнители 8, а внутри полости которого имеются резаки 9, в полость рабочего цилиндра 7 вставлен полиэтиленовый патрон 10, внутри полости полиэтиленового патрона 10 расположен стрелообразный стальной стержень 14, закрепленный внутри полости полиэтиленового патрона 10 посредством полиэтиленовых распорок 12, полиэтиленовый патрон 10 закрыт полиэтиленовой крышкой 13, со стороны которой стальной стержень 14 заострен, объем полости полиэтиленового патрона 10 предназначен для заполнения закрепляющей примесью 11, например раствором цемента.

Работа предлагаемого устройства происходит следующим образом. В начальный момент времени ключ 3 разомкнут, конденсатор 2 заряжен от внешнего источника электрической энергии (на чертеже не показан), в рабочий цилиндр 7 вставлен полиэтиленовый патрон 10, во внутреннюю полость которого заложена закрепляющая примесь 11, причем при вставлении полиэтиленового патрона 10 в рабочий цилиндр 7 резаки 9, отводятся в наружную сторону в направлении, приведенном на чертеже, устройство приставляется к поверхности насыпи. При замыкании ключа 3 замыкается последовательная цепь через электромагнитную катушку 1, конденсатор 2 и ключ 3. Конденсатор 2 разряжается по этой цепи, в результате чего импульс тока, проходя через электромагнитную катушку 1, создает в последней импульсное магнитное поле, посредством которого в толкателе 6, выполненном в виде стальной пластины, индуцируются вихревые токи. Взаимодействие наведенных вихревых токов и магнитного поля электромагнитной катушки 1 создает силу отталкивания между толкателем 6 и электромагнитной катушкой 1. Двигаясь в рабочем цилиндре 7, толкатель 6 выталкивает находящийся в рабочем цилиндре 7 полиэтиленовый патрон 10, который при выходе из рабочего цилиндра 7 рвется с помощью резаков 9, в результате чего закрепляющая примесь переходит из полиэтиленового патрона 10 в грунт, который непосредственно в процессе инъекции расщепляется с помощью стрелообразного стального стержня 14, который впоследствии остается в грунте и служит в качестве арматуры. Затем в устройство вставляется новый полиэтиленовый патрон 10 и весь процесс повторяется.

Нетрудно заметить, что отсутствие в представленном устройстве для введения в грунт закрепляющих примесей узлов, требующих соблюдения условий герметизации, значительно улучшает надежность последнего. Применение электродинамического привода, основанного на лоренцевом взаимодействии магнитного поля и тока, позволяет улучшить массогабаритные показатели заявляемого устройства вследствие отсутствия в последнем металлоемких конструкций электродвигателя.