Технология струйной цементации грунтов
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
ие пилотной скважины до проектной отметки, предусмотренной для сооружения сваи из грунтобетона. Промывочный раствор под низким давлением (чаще всего до 1 МПа) поступает через канал в буровой колонне к разрушающему инструменту и осуществляет удаление шлама методом прямой промывки. В качестве промывочного раствора традиционно используются вода, бентонитовый или цементный раствор. На втором этапе, в процессе обратного хода, в канал буровой колонны подается водоцементный раствор под высоким давлением (до 60 МПа и более) при помощи цементировочного насоса высокого давления. Автоматическое клапанное устройство, реагируя на повышение давления подаваемого бурового раствора, перекрывает каналы промывки, одновременно открывая подачу раствора в струеформирующие устройства, расположенные в непосредственной близости от бурового инструмента и сориентированные таким образом, чтобы высокоскоростные водоцементные струи истекали в направлении перпендикулярном оси пилотной скважины.
После выполнения полного обратного хода из скважины удаляется буровая колонна, таким образом, формируя опережающую скважину из грунтоцемента.
Длина бурового става выбирается таким образом, чтобы проходка участка горной выработки данной длины заняла достаточно времени, чтобы закрепляемый породный массив набрал прочность достаточную для гарантированного безопасного ведения работ. После этого средствам экскаваторным исполнительным органом осуществляется выемка грунта. Отработанный грунт при помощи погрузочного устройства поподает в вагонетки.
5. Рекомендации по совершенствованию оборудования
.1 Разработка бурового става для струйной цементации грунтов
Мною был разработан буровой став, для выполнения работ по закреплению массива неустойчивых горных пород методом СЦГ. Он состоит из следующих элементов:
гидросъемник;
буровые штанги (количество которых зависит от длины закрепляемого массива горных пород);
гидромонитор (ГСЦ инструмент).
Буровая штанга (рис. 5) предназначена для передачи крутящего момента и осевого усилия от вращателя бурового станка к механическому буровому инструменту и гидромонитору, а также для передачи высоконапорной водоцементной суспензии от гидросъемника к гидромонитору при СЦГ и промывочного раствора от гидросъемника к механическому буровому инструменту при бурении пилотной скважины.
Количество буровых штанг зависит от длины закрепляемого массива горных пород.
Буровая штанга состоит из двух соосно расположенных толстостенных труб 1 и 2 относительное перемещение которых в радиальном направлении сдерживается эластичными втулками 3, расположенными в непосредственной близости от торцевых срезов труб. Внешняя труба 1 имеет резьбовые концы с ленточной специальной резьбой (один из концов с внутренней резьбой, другой с наружной). При помощи резьбовых соединений буровые штанги соединяются между собой, для получения буровой колонны требуемой длины, а также с гидросъемником и гидромонитором. Передача крутящего момента и осевого усилия осуществляется через внешнюю трубу 1. Внутренняя труба 2 предназначена для передачи высоконапорной водоцементной суспензии при СЦГ и промывочного раствора при бурении пилотной скважины. Для герметизации стыков между буровыми штангами и другими элементами бурового става (гидросъемником и гидромонитором) была разработана оригинальная конструкция уплотнения, заключающаяся в обеспечении контакта сферического конца (наружная сфера) одной трубы с коническим концом ответной трубы (внутренний конус). Регламентированное превышение длины внешней трубы над длиной трубы 1 компенсируется продольным изгибом внутренней трубы в пределах пластической деформации материала.
Рис. 5. Буровой став для выполнения работ по закреплению массива неустойчивых горных пород методом СЦГ.
Гидросъемник (рис. 6) предназначен для передачи высоконапорной водоцементной суспензии от питающего трубопровода внутрь вращающейся буровой колонны при осуществлении СЦГ горных пород, а также низконапорного промывочного раствора при бурении пилотной скважины.
Гидросъемник состоит из следующих основных элементов: вала 1, в котором находится канал для подачи водоцементной суспензии во внутрь буровой колонны, уплотнительных манжет 2, крышки 3, втулок 4. Уплотнительные манжеты крышкой прижимаются к валу гидросъемника, тем самым обеспечивая герметизацию, надежность которой обеспечивается фиксации крышки при помощи втулок.
Работа гидросъемника осуществляется следующим образом: водоцементная суспензия подается от водоцементного насоса высокого давления в канал гидросъемника под давлением в 60 МПа, а затем в трубопровод буровой штанги. На конце вала разработана наружная сфера для герметизации стыков с внутренней трубой буровой штанги.
Рис. 6. Конструкция гидросъемника
Струйный монитор является основным рабочим органом струйной установки, функционально определяющим тип струйной технологии. Мною был выбран гидромонитор разработанный и рассчитаны, с использованием известных инженерных методик в соответствии с разработанным типоразмерным рядом оборудования для ГСЦ.
Гидромонитор предназначен для формирования высокоскоростной водоцементной струи, обеспечивающей разрушение горных пород и перемешивания продуктов разрушения, в режиме ГСЦ, подачи промывочного раствора и передачи крутящего момента с осевым усилием к ?/p>