Устройство инъекторов

Выбор инъекционного оборудования должен производиться с учетом удельных расходов, давлений и степени агрессивности химических растворов. Для инъекторов, погружаемых забивкой, должны применяться стальные цельнотянутые трубы с внутренним диаметром от 25 до 50 мм. Для нагнетания кислых растворов следует предусматривать применение кислотоупорных насосов.

Рис. 6. Конструкция забивного инъектора для силикатизации и смолизации песчаных грунтов

1 - наконечник;

2 - перфорированное звено;

3 - соединительный ниппель;

4 - глухое звено;

5 - наголовник;

6 - ниппель наголовника;

7 - прижимная гайка;

8 - штуцер;

9 - хомутик;

10 - заглушка;

11 - шланг.

Инъекторы представляют собой внедряемые тем или иным способом в грунты специальные устройства, посредством которых осуществляется нагнетание закрепляющих реагентов в грунты под давлением. Для всех способов инъекторы являются наиболее ответственным элементом оборудования, применяемого при инъекционном закреплении грунтов.

Рис. 7. Перфорированные звенья с резиновыми клапанами

В настоящее время в практике инъекционного химзакрепления грунтов широко применяются инъекторы следующих трех типов конструкций:

- забивные инъекторы, предназначенные для силикатизации и смолизации песчаных грунтов одного и того же сечения (рис. 6, 7, 8 и 9), для силикатизации просадочных лeссовых грунтов инъекторы переменного сечения (рис. 9);

Рис. 8. Перфорированные звенья с резиновыми кольцами

Рис. 9. Конструкция забивного инъектора переменного сечения для силикатизации просадочных лессовых грунтов

1 - наконечник;

2 - перфорированное звено;

3 - переходной ниппель;

4 - глухое звено;

5 - ниппель для соединения глухих звеньев.

- инъекторы-тампоны, предназначенные для силикатизации просадочных лeссовых грунтов на большие глубины и для укрепительной цементации грунтов через инъекционные скважины (рис. 10, 11 и 12);

Рис. 10. Инъектор - тампон гидравлический, одинарный для силикатизации просадочных лессовых грунтов в скважинах

1 - шайба;

2 - кольцо уплотнительное;

3 - гайка;

4 - штуцер;

5 - хомут;

6 - шланг для подачи закрепляющих растворов;

7 - резиновая прокладка;

8 - крышка;

9 - муфта опорная;

10 - манжета из вулканизированной резины;

11 - труба перфорированная;

12 - шайба из резины;

13 - головка клапана;

14 - корпус клапана.

- инъекторы манжетно-тампонного типа (рис. 13 и 14), предназначенные для закрепления грунтов через скважины в особо сложных геологических и гидрогеологических условиях.

Рис. 11. Инъекторы - тампоны пневматические одинарные

1 - гайка;

2 -шайба;

3 - штуцер;

4 -шланг для раствора;

5 - шланг для воздуха;

6 - хомут;

7 - хомут;

8 - прокладка;

9 - штуцер;

10 - крышка верхняя;

11 - кольцо уплотнительное;

12 - муфта опорная верхняя;

13 - манжета из вулканизированной резины;

14 - труба;

15 - муфта опорная нижняя.

При закреплении грунтов по горизонтальной технологии с задавливанием инъекторов из технологических выработок (рис. 15 и 16) применяется несколько измененный вариант манжетно-тампонного инъектора, конструктивно приспособленный к задавливанию в грунты колонны труб.

Рис. 12. Инъекторы - тампоны пневматические двойные

1 - заглушка;

2 - муфта;

3 - шланг для воздуха;

4 - хомут;

5 - прокладка;

6 - штуцер;

7 - перфорированная труба.

Забивной инъектор для закрепления песчаных грунтов состоит из наголовника, колонны глухих звеньев труб, перфорированного звена, наконечника и соединительных частей.

Рис. 13. Схема манжетно-тампонного ннъектора

1 - манжетный тампон с перфорированной частью 6;

2 - стенка скважины;

3 - колонна труб с отверстиями 3 и резиновыми кольцами 4;

7 - обойменный глиноцементный раствор.

Колонну глухих труб инъектора составляют из звеньев длиной 1-1,5 м, имеющих на концах внутреннюю метрическую резьбу на длине 35 мм. Звенья труб соединяют ниппелем. Перфорированное звено инъектора обычно имеет длину 0,5-1,5 м и отверстия диаметром 2-3 мм.

Рис. 14. Конструкции манжетных тампонов

а - четырехманжетный;

б - двухманжетный щелевой;

в - двухманжетный;

1 - ниппель на резьбе;

2,3 - резиновые или кожаные манжеты;

4 - перфорированная часть;

5 - заглушка.

На рис. 6, 7и 8 показаны инъекторы двух видов:

а) инъектор первого вида изготовлен из цельнотянутой толстостенной трубы, по периметру которой выполнены отверстия диаметром 3 мм, расположенные четырьмя рядами в шахматном порядке из расчета 60-80 отверстий на 1 м длины. Отверстия защищены от засорения грунтом резиновыми клапанами, состоящими из резинового кольца толщиной 1-1,5 мм и металлической шайбы толщиной 1,5 мм;

Рис. 15. Схема гидравлического задавливания манжетно-тампонных инъекторов из технологических выработок при силикатизации и смолизации грунтов по горизонтальной технологии (вид сбоку)

1 - упорная плита;

2 - гидравлические цилиндры;

3 - стальная рама;

4 - подвижная каретка;

5 - инъекторные перфорированные трубы;

6 - резиновые кольца с проколами;

7 - крепление стенок выработки.

б) инъектор второго вида получивший наибольшее распространение, состоит из толстостенной трубы диаметром 32-42 мм, на боковой поверхности ее проточены круговые канавки, в которых просверлены отверстия диаметром 2-3 мм. Отверстия закрыты резиновыми кольцами, уложенными в канавки на глубину 2-3 мм (ширина канавки 8-10 мм).

Рис. 16. Схема гидравлического задавливания манжетно-тампонных инъекторов из технологических выработок при силикатизации и смолизации грунтов по горизонтальной технологии (вид сверху)

Толщина стенок цельнотянутых труб не менее 8 мм.