3. Обоснование спецчасти проекта

Задачей моего дипломного проекта является проект установки для направленного прокола с созданием защитной породобетонной оболочки. Технология прокладки трубопроводов методом управляемого прокола с созданием защитной грунтобетонной оболочки является синтезом известных прогрессивных технологий – управляемого прокола и закреплением массивов породы методом гидроструйной цементации.

Как уже отмечалось выше, в качестве базовой машины мной была выбрана установка для направленного прокола УП-40.

Для достижения поставленной задач, я предлагаю установить но базовую установку специальное навесное оборудование для гидроструйной цементации пород.

Технология прокладки трубопроводов методом управляемого прокола с созданием защитной грунтобетонной оболочки является синтезом известных прогрессивных строительных технологий – управляемого прокола и закреплением массивов грунта методом гидроструйной цементации.

Данная технологическая схема реализуется следующим образом: на первом этапе работ, методом управляемого прокола, выполняется прокладка пилотной скважины, на вышедший на дневную поверхность исполнительный орган машины, для направленного проколf, крепится конический расширитель (риммер) с присоединенной к нему трубой, которая должна быть установлена в насыпи; на втором этапе, обратное вытягивание прокалывающего става осуществляется с одновременным подачей из специального ГСЦ гидромонитора (расширителя со струеформирующей насадкой) высокоскоростных водоцементных струй от автономного насосного оборудования. Причем, скорость вытягивания прокалывающего става, диаметр установки насадки, и диаметр струеформирующей насадки в гидромониторе задаются, исходя из рекомендаций по закреплению массива грунтов методом ГСЦ.

Рис. 9. Установка производства ООО "Скуратовский машиностроительный завод" г. Тула

1 – рама, 2 – гидроцилиндр, 3 – гидросъемник, 4 – вращатель, 5 – штанга, 6 – расширитель, 7 – струеформирующая насадка

Домкратная станция состоит из одного гидроцилиндра 2, закреплённого на раме при помощи цапф, выдвижной рамы 1, оснащенной передним и задним упорами, и захвата прикреплённого к штоку гидроцилиндра.

К дополнительному оборудованию относится прокалывающий став, включающий в себя следующие основные элементы: гидросъемник 3 вращатель 4, штанги 5 и расширитель 6 со струеформирующими насадками 7. Гидросъемник обеспечивает подачу высоконапорной водоцементной суспензии от насосного блока во вращающийся прокалывающий став. Штанги (линейные секции става) служат для подачи высоконапорной водоцементной суспензии к расширителю со струеформирующей насадкой и передачи осевого усилия и крутящего момента от вращателя к инструменту. Расширитель со струеформирующей насадкой предназначен для струйного разрушения грунтов и перемешивания продуктов разрушения. Он оснащается струеформирующей насадкой, которая служит для формирования высокоскоростной суспензионной струи.

Минусом представленного комплекта оборудования для реализации технологии прокола с созданием грунтобетонной оболочки является периодический выход из строя механизма вращения, состоящего из вращателя и гидросъемника.

Решением данной проблемы является использование расширителя с установленными на нем щелевыми струеформирующими насадками (рис. 10), что позволяет избавиться от вращения прокалывающего става.

Рис. 10. Вариант исполнения ГСЦ инструмента с щелевыми струеформирующими насадками.

1 – хвостовик, 2 – расширитель, 3 - канал подачи водоцементной суспензии, 4 – струеформирующая насадка

Таким образом, избавляясь от вращателя и гидросъемника, мы упрощаем конструкцию прокалывающей установки и увеличиваем ее надежность, при этом производительность установки в целом не уменьшается. Конструкция щелевых насадок позволяет нам менять угол распыления суспензии, за счет чего мы можем варьировать значение диаметра закрепляемого массива.

Питание прокалывающей машины гидравлической энергией может осуществляться от приводной дизельной маслостанции.

Дизельная маслостанция предназначена для подачи под высоким давлением масла к трем независимым потребителям установки прокола и для выработки трехфазного и однофазного напряжения. Рабочая жидкость, всасываемая насосом из бака, подается к распределителю. В нейтральном положении распределителя (режим разгрузки) рабочая жидкость подается в сливную магистраль и далее через сливной фильтр в бак, что облегчает запуск двигателя. При переводе распределителя в режим подачи, рабочая жидкость по трубопроводу поступает к потребителю.

Рабочее давление в системе настраивается предохранительным клапаном по показаниям манометра. На сливной линии установлен фильтр тонкой очистки. Рабочая жидкость заливается в бак через заливную горловину.

 Технические характеристики

Наименование параметра	Значение
Модель	НДР17-30И18-1-ПК-Х
Тип двигателя	дизельный, HATZ
Мощность двигателя, кВт	18,0
Частота вращения двигателя, мин-1	3600
Номинальное давление, МПа (кгс/см2)	17 (170)
Подача насоса при номинальной частоте вращения вала приводного электродвигателя, л/мин	30
Рабочая жидкость	Масла всесезонные гидравлические: ВМГЗ ТУ 38.101479-86; МГЕ-10А ОСТ 38.01281-82
Полезный объем гидробака, л	18
Габариты станции насосной (ДхШхВ), не более, мм	900х600х660
Масса сухая, кг	135