Устройство для бурения скважин с уширением

 

Изобретение относится к строительному делу и позволяет повысить надежность работы устр-ва при формировании уширения и расширить его технологические возможности . Устр-во включает приводы вращения 1 и подачи и размещенную соосно наружную и внутреннюю бурильные ко;юнны (БК), выполненные из связанных между собой фиксатора.мп телескопических элементов. Каждая БК в отдельности соединена с соотв. траверсой 14, 15, а траверсы 14, 15 соединены с рамой 16 с возможностью возвратнопоступательного перемещения. С траверсой 14 соединены корпусами гидроцилиндры 3, а штоками 22 - с траверсой -15. При выдвижении штоков 22 БК перемещаются одна относительно другой с одновременным выдвижением в рабочее положение (для производства уширения) режущих лопастей 8. Они становлены с возможностью поворота ел ж| - /ff vW со to о 00 -vj оо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ии 4 Е 21 В 7/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

БИБДКцз.-,1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3870624/22-03 (22) 20.03.85 (46) 30.06.87. Бюл. № 24 (75) А. Е. Романченко (53) 622.233.6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 737570, кл. E 21 В 7/28, 1977.

Авторское свидетельство СССР № 732449, кл. E 21 В 7/28, (977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН С УШИРЕНИЕМ (57) Изобретение относится к строительному делу и позволяет повысить надежность работы устр-ва при формировании уширения и расширить его технологические возмож„„Я0„„1320378 A 1 ности. Устр-во вкгпочает приводы вращения

1 и подачи и размещенную соосно наружную и внутреннюю бурильные колонны (БК), выполненные из связанных между собой фиксаторами телескопических элементов. Каждая

БК в отдельности соединена с соотв. траверсой 14, 15, а траверсы 14, 5 соединены с рамой 16 с возможностью возвратнопоступательного перемещения. С траверсой

14 соединены корпусами гидроцилиндры 3, а штоками 22 — с траверсой 15. При выдвижении штоков 22 БК перемещаются одна относительно другой с одновременным вы- Я движением в рабочее положение (для производства уширения) режущих лопастей 8. Они фу установлены с возможностью поворота %Ф Ф

""320378 на забурникс, укрепленном на внутренней БК, вьшо;lilcны в виде угловы.х секторов с отверстиями в их вертикальных стенках и шарнирно связаны с кронштейнами 10, шарнирно соединяющими ни>кние концы Б!(. Телескопические элементы внутренней БК выгн>лнены из штанг 2, 7, соединенных между собой с возможностью передачи вращения, а наружной БК вЂ” из наружного 5 и внутреннего 4 шнеков. Шнековая навивка шнека

Изобретение относится к ст!>оительному делу, а именно к машинам для сооружения скважин с уalllpHTcлями под оуропабпвные сваи.

Цель изобретения — — II08! IIHcHIIP HaдежEIocTH работы l OTpoécTtta !1pH фо)э мирова н;1п

5 уширения и расширение его технологических возможностей.

На фпг. изображено устройство для бурения скважин с ушпрснием, общий внд;

На фпг. 2 — то >ке, с выдвинутым 10 внутренним шнеком; на фиг. 3 — то >ке, с раскрытыми режущими лопастями; iia фиг. 4 -- внутренняя бурильная колонка в сомкнутом положении; на фиг. 5 --- то же, после первой ступени удлинения; на фиг. 6-узел 1 на фиг. 1; на фиг. 7 — - вну.г- 15 ренпяя бурильная колонна после второй с1унени сдлиttcHÈß, Ita фиг. 8 .- кронштейны и п|арниры; на фиг. 9 -- разрез А — -Л на фиг. и 2; ita фнг. 10 — разрез Ь --Б на фпг. и 2; на фпг. 11 — разрез  — В на фиг. 1 и 2; на фпг. 12 - — разрез Г- — Г на фиг. 1 н 2;

20 на фпг. 13 — — разрез,! — —,Ч на фи —. 13; па фпг. 14 — — разрез Е Г на фиг. 3; ila фиг. 15 -- разрез >!(- Ж на фиг. 3; на фиг. 16 - узел I! на фиг. 5; на фиг. !7 разрез В --3 ila фиг. 16; на фиг. 18 -- 25 разрез И вЂ” И на фиг. 6; на фиг. 19 разрез К вЂ” К на фиг. 16; на фиг. 20 разрез Л вЂ”, ita фиг. 3.

Устройство состоит из привода 1 вращения, привода подачи (не показан), внутренней бурильной колонны с телескопическими 30 элементами — — штангами, î.taa из которых является полая ведущая штанга 2 квадратного сечения, связанная с приводом 1 вращения, гидроцилиндров 3 и наружной бурилыгой колонны со пшековыми телескопическими элементами — внутренним инском 4 35

Il наружным шнеком 5 с жестко закреплеHпой на его трубе шнековой навивкой соединякнцимпся фиксаторами 6. Внутри ведх щей штангtl 2 установлена штанга 7 ква,jpa тного сечения, на которой установл H: I поворотные режущие лопасти 8 в виде уг;ц140

4 выполнена из секторных лепестков. Шнек 5 выполнен с жесткой ш вековой навивкой, имеет винтовые ленты, установленные в ее нижнем конце с возможностью поворота, и тяги 11. Тяги 11 шарнирно связаны с кронштейнами 10 и винтовыми лентами. Г!ри выдвижении шнека 4 из шнека 5 лепестки 7 устанавливаются в горизонтальное положение, образуя шнековую навивку, служащую продолжением навивки шнека 5. 20 ил.

2 вылх секторов для уширення скважины с заоурником 9. Кронштейны 10 соединяют наружный шнек 5 с режуILiHìè лопастями 8, а тяги 1 соединены с винтовыми лентами 2, поворачивающимися на шарнире 13. Бурильные колонны закреплены с возможностью вращения в подшипниках траверс 14 и 15, устанîв,тcliíûx и направляющих рамы 6 с возмо>к остью возвратно-поступательного перемещения вместе с приводом 1 вращения

tIo< воздействием механизча подачи, жестко соединенного с рамой 16. Внутренний шнек 4 чсет шнековую навивку. выполненную пз самоустанавливающих секторных лепестков

17. ч>иксатор 6 устанавливается в резьбовыс отверстия 18, выполненные на одном

ypov.Hå на трубе наружного шнека 5 и на трех уровнях — на труое внутреннего шнека 4. Меж.tó полой ведущей штангой 2 и

HITaItãoé 7 установлена олая штанга 19 квадратного сечения, соединяющаяся со птангами 2 и 7 вкладып ачи 20 и 21. Ги.троIIIlлиндры 3 соединены корпусачи с траверсой 14, а штоками 22 — — с траверсой 15 и при выдвижении п1токов 22 перемепдают бурильные колонны одну относительно другой с одновременным выдви>кением в рабочее no.towcHIte !для производства уширения) рсжугцпх лопастей 8. В кронштейнах 10 выполнены шаровые шарниры 23, обеспечивающие поворот режущих .юпастей 8 в объемном пространстве. Секторные лепестки 7 внутреннего шнека 4 монтируются и крепятся на его трубе с помощью спиральных направляющих 24 и расположенного между ними троса 25. 1!а внутренней стороне верхнего обреза наружного шнека 5 закреплен толкатель 26, обеспечивающий выведение секторных лепестков 17 из вертикального положения в горизонтальное и обратно. В нижItcII части нару>кного ппк ка 5 закреплена диафрагма 27, псредаюгцая вращение от пита нги 7 телескопическим элементом нару>кной бурильной колонн.>I и служагцая в качестве направляющей для штанги 7 при ее осевом перемещении. Вкладыши 20 и 21 раз1320378

55 мещены в фиксаторе 28, который имеет также пружину 29, корпус 30, стопорную гайку 31 и ключ 32. В корпусе подшипника траверсы 15 расположена диафрагма 33, аналогичная по назначению диафрагме 27. В вертикальных стенках режущих лопастей 8 выполнены окна 34. В трубе внутреннего шнека 4 напротив резьбовых отверстий 18 закреплены диафрагмы 35, которые выполняют роль направляющих для штанги 2 при перемещении ее в шнеке 4. В штанге 7 на двух уровнях выполнены пазы под выступы вкладыша 20.

Устройство для бурения скважин с уширением работает следуюгцим образом.

Бурят скважину на глубину, равную длине наружного шнека 5. По окончании бурения снимают фиксатор 6 и устанавливают в нейтральное положение вкладыши 20 и 2! фиксатора 28, перемещая их ключом 32 в полость корпуса 30, где они удерживаются стопорной гайкой 31. После этого штангу 2 и внутренний шнек 4 вместе с траверсами 14 и 15 механизмом подачи поднимают на высоту, равную первой ступени удлинения телескопических бурильных колонн. Фиксатор 6 устанавливают в резьбовое отверстие 18 внутреннего шнека 4, находящееся на втором уровне, а вкладыши 20 и 21 — в верхние пазы на штанге 7, обеспечивая тем самым вновь взаимную фиксацию телескопических элементов бурильных колонн. При выдвижении внутреннего шнека 4 из наружного шнека 5 секторные лепестки 17 устанавливаются в горизонтальное положение, образуя шнековую навивку, которая служит продолжением шнековой навивки шнека 5. Вновь производят углубку скважины на глубину, равную длине удлиненных на одну ступень телескопических бурильных колонн, по окончании которой осуществляют их повторное удлинение до конечной длины. При повторном удлинении бурильных колонн ключ 32 фиксатора

28 поворачивают на 90 вокруг своей оси и вынимают из овального отверстия диафрагмы вкладыша 20. Так как первая диафрагма вкладыша 2! имеет такое же овальное отверстие, расположенное в створе с диафрагмой вкладыша 20, то ключ 31 своей овальной бородкой проходит до второй диафрагмы вкладыша 2! с овальным отверстием, расположенным перпендикулярно первого овальному отверстию, и увлекает за собой вкладыш 2! в полость квадратного сечения корпуса 30, оставляя при этом в качестве соединительного элемента штанги 7 со штангой 19 вкладыш 20. Ключ 32 фиксируют стопорной гайкой 31 при расположении вкладыша 21 в полости корпуса 30. Удалением фиксатора 6 из отверстия 18 рассоединяют шнеки 4 и 5 и штангу 2 совместно с траверсами 14 и 15 и шнеком 4 перемещают вверх, пока опорные плечи штанги 19 не зависнут на опорных выступах ведущей штанги 2. Расстояния между местами фик5

1О

35 сирования на штангах 7 и 19, а также соответственно на шнеках 4 и 5 равны, что обеспечивается наличием опорных плечей у штанги 7. После этого вновь производят фиксирование шнеков 4 и 5. Фиксирование верха штанги !9 со штангой 2 производят следующим образом. Ключ 32 освобождают от стопорения гайки 31, поворачиваются на

90 и вкладыш 21 своим выступом вводят в квадратное отверстие стенки штанги 19, после чего ключ 32 фиксируют стопорной гайкой 31. Секторные лепестки 17, как и первом удлинении бурильных колонн, занимают рабочее положение за счет падения от воздействия собственного веса и толкателя 26 шнека 5, создавая при этом продолжение шнековой навивки шнека 5 для эвакуации разработанного грунта при дальнейшем заглублении скважины. После заглубления скважины на всю длину телескопических бурильныx колонн выполняют ее уширение. ,1ля этого гидроцилиндрами 3 перемещают внешнюю и внутреннюю бурильную колонну одну относительно другой в осевом направлении. При этом кронштейны 10 поворачиваются на осях и выдвигают в рабочее положение режущие лопасти 12, а шарнирно связанные с кронштейнами 10 тяги 11 поднимают поворотные винтовые ленты 12. Разрушенный режущими лопастями 8 грунт проходит через окна 33, поступает на винтовые ленты 12 и по шнекам эвакуируется на дневную поверхность, при этом тяги 11 препятствуют подъему винтовых лент во избежание заторов при транспортировке грунта.

После окончания уширения скважины шнековую бурильную колонну освобождают от остатков грунта путем ее вращения на максимальных оборотах. Складывание телескопических бурильных колонн производят в порядке, обратном удлинению.

Формула изобретения

Устройство для бурения скважин с уширением, включающее раму, приводы вращения и подачи, размещенные соосно наружную и внутреннюю бурильные колонны, кронштейны, шарнирно соединяющие нижние концы бурильных колонн, забурник, укрепленный на внутренней бурильной колонне, и режущие лопасти для образования уширения, установленные с возможностью поворота на забурнике и шарнирно связанные с кронштейнами, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства при формировании уширения и расширения его технологических возможностей. бурильные колонны снабжены траверсами, гидроцилиндрами и фиксаторами, соединены каждая в отдельности с траверсой и выполнены из связанных между собой фиксаторами телескопических элементов, при этом траверсы соединены с рамой с возможностью возвратно-поступательного перемещения, а режущие лопасти выполнены в виде угловых секторов

1320378 с отверстиями в их вертикальных стенках, телескопические элементы внутренней бурильной колонны выполнены из штанг, соединенных между собой с возможностью передачи вращения, а телескопические элементы наружной бурильной колонны из наружного и внутреннего шнеков, причем шнековая навивка внутреннего шнека выполнена из секторных лепестков, а наружный шнек выполнен с жесткой шнековой навивкой, имеет винтовые ленты, установленные в ее нижнем конце с возможностью поворота и тяги, которые шарнирно связаны с кронштейнами и винтовыми лентами.

1320378 рие. 1 рие. 2!

320378

1320378 в-в

Жиг. ц

Z3

4ыг 1Е

Фиг. 17

И-И

2 27

21

Л вЂ” Л

ЯФ

Составитель В, с1уносов

Редактор Н. Киштулинец Текред И. Верес Коррек гор, 1. Питай

Заказ 2625i30 Гиракк 532 Подписное

ВНИИГ1И Государственного комитета СССР ио делам изобрс тенин и открытий

113035, Москва, 2К--35, Раушскаи наб., д. 4 5

Производственно-полиграфическое предприятие. г. Уккгород, у.i. Проектная, 4