Устройство для бурения скважин с уширением

 

Изобретение относится к техническим средствам для образования скважин для последующего выполнения монолитных свайных фундаментов. Цель - сокращение трудоемкости при переналадке устройства на выполнение бурения, уширения и углубления. Для этого устройство снабжено фиксирующими приспособлениями 20 и 21 для взаимнодействия попеременно с телескопическими буровой штангой (Ш) 5 и буровой колонной (БК), муфтами сцепления (МС) 8 с переключателями и отводной системой управления. Последняя выполнена из установленной между перемешивающимися в направляющих 4 траверсами телескопической Ш 7 и верхнего 2 и нижнего 3 редукторов, кинематически связанных МС 8, размещенной на Ш 7, с приводом 1 вращения и секциями Ш 7. При этом БК и буровая Ш 5 кинематически соединены с редукторами 2 и 3 посредством размещенной на последней другой МС 6 с возможностью взаимодействия с оголовком БК. Секции буровой Ш 5 связаны между собой резьбовым соединением. При выполнении скважин МС 6 при помощи переключателя опускается вниз, пока не войдет в образованный между обечайкой 9 и оголовком паз, а МС 8 поднимается вверх доя упора с помощью переключателя и фиксируется. Затем Ш 5, получив вращение от привода 1, передает вращение через МС 6 шнековой секции 14 Ш 5, которая и образует скважину. Для углубления или уширения скважины МС 6 выводится из обечайки 9 и фиксируется на оголовке БК. Обечайка 9 и секции 11 БК стопорятся приспособлением 20. Внутренние винтовые секции БК, а вместе с ними и секции 11 раздвигаются. После удлинения Ш 5 возвращается МС 6 в исходное положение для бурения, а МС 8 остается в врехнем положении. Уширение производится шарнирно-рычажным механизмом 16, связанным с забурником 15 и шнековой секцией 14. 16 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

t (19) (И) (511 4 Е 21 В 7/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4276623/23-03 (22) 06 ° 07.87 (46) 30 ° 10,89..Бюл, N - 40 (71) Украинское отделение Всесоюзного государственного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института "Энергосетьпроект" . (72) А.E.Романченко и И,Т.Кулинич (53) 622,233.6(088.8) 2 (56) Авторское свидетельство СССР

N- 751907, кл, E 21 В 7/28, 1970.

Авторское свидетельство СССР

У 1320378, кл, Е 21 В 7/28, 1985.. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН

С УШИРЕНИЕМ, (57) Изобретение относится к техническим средствам для образования скважин для последующего выполнения

1518477 монолитных свайных фундаментов. Цель изобретения — сокращение трудоемкости при переналадке устройства на выполнение бурения, уширения и углуб5 ления. Для этого устройство снабжено фиксирующими приспособлениями 20 и

21 для взаимодействия попеременно с телескопическими буровой штангой (Ш)

5 и буровой колонной (БК), муфтами сцепления (МС) 8 с переключателями и отводной системой управления, Последняя выполнена из установленной между перемещающимися в направляющих

4 траверсами телескопической Ш 7 и верхнего 2 и нижнего 3 редукторов, кинематически связанных MC 8, размещенной на Ш 7, с приводом 1 врацения и секциями Ш 7, При этом БК и буровая Ш 5 кинематически соединены с редукторами 2 и 3 посредством размещенной на последней другой MC 6. с возможностью взаимодействия с оголовком БК, Секции буровой Ш 5 связаны

Изобретение относится к строительству, в частности к техническим сред- р ствам для образования скважин для последующего выполнения монолитных свайных фундаментов и установки сборных свай с поворотными лопастями, Целью изобретения является расширение технологических возможностей и сокращение трудоемкости при переналадке устройства на выполнение буре-ния скважин, уширения и углубления.

На фиг. 1 показано устройство в 40 момент бурения скважины без дополнительного углубления, общий вид; на фиг. 2 — то же, в момент телескопического удлинения буровой колонны; на фиг. 3 — устройство в момент буре- 45 ния скважины с телескопическим удлинением буровой колонны; на фиг, 4 то же, в момент выгрузки грунта из скважины путем телескопического сокращения бурбвой колонны и перемеще.ния устройства вверх по направляющим; на фиг. 5 — то же, в момент выполнения уширения дна скважины; на фиг, 6 — сечение А-А на фиг, 1; на фи """" " " " 55 фиг.8 — сечение В-В на фнг. 1; на фиг.9- сечение Г-Г на фиг, 2; на фиг. 10 сечение Д-Д на фиг. 2;,на фиг. 11 узел Х н а фиг.. 1; на фиг, 12 — сечемежду собой резьбовым соединением, При выполнении скважин MC 6 при помощи переключателя опускается до тех пор, пока не войдет в образованный между обечайкой 9 и оголовком паз, а MC .8 поднимается до упора с помощью переключателя и фиксируется, 3атем Ш 5-, получив вращение от привода 1, передает вращение через MC 6 шнековои секции 14 Ш 5 которая и образует скважину, Дпя углубления или уширения скважины МС 6 выводится из обечайки 9 и фиксируется íà оголовке БК, Обечайка 9 и секции 11 БК стопорятся приспособлением 20, Внутренние винтовые. секции БК. а вместе с ними и секции 11 раздвигаются, После удлинения Ш 5 11С 6 возвращается в исходное положение для бурения, а MC 8 остается в верхнем положении.

Уширение производится шарнирно-рычажным механизмом 16, связанным с забурником 15 и шнековой секцией 14. 16 m, ние Е-Е на фиг. 1; на фиг, 13 — сечение )К-Ж на фиг. 5; на фиг. 14 — сечение И-И на фиг. 13; на фиг. 15 сечение К-К на фиг. 14; на фиг. 16 сечение Л-Л на фиг. 1.

Устройство содержит привод 1 вращения, верхний 2 и нижний 3 цилиндрические редукторы, направляющие 4. для вертикального перемещения, буровую телескопическую штангу 5, скользящую муфту 6 сцепления квадратного сечения, телескопическую штангу 7 обводной системы управления, скользящую муфту 8 сцепления квадратного сечения на штанге 7„ обечайку 9 квадратного сечения оголовка телескопической буровой колонны, штурвал 10 для ручной корректировки вращения телескопической буровой колонны, содержащей полые секции 11 телескопас направляющими (не показаны), внутренние винтовые полые секции 12 телескопа и паро- и водопровод 13, шнековую секцию 14, забурник 15, шар- нирно-рычажный уширитель 16, полый шток 17 забурника, фиксатор 18 штока забурника, патрубок 19 для крепления фиксатора 18, фиксирующее приспособление 20 наружных секций 11 буровой колонны, фиксирующее приспособление

21 внутренних винтовых секций 12 бу8477

10 !

30

50

5 151 ровой штанги, камеру 22 для подачи под давлением пара или холодной воt .ды, патрубок 23. для передачи пара или холодной воды, форсунку 24 ушири.теля, форсунку 25 забурника, переключатель 26 буровой колойны, переключатель 27 обводной системы управле" ния, оголовок. 28 квадратного сечения верхней внутренней винтовой секции буровой штанги, нижнюю часть 29 с внешним квадратным сечением составной штанги 7 обводной системы управления буровой колонной, жесткую навивку 30 шнековой секции и шнековых витков забурника, овальное отверстие

31 для подачи пара ипи воды через патрубок 32 и продольный паз 33 в полом штоке разбурника, Устройство работает следующим образом.

При выполнении скважин скользящая муфта б при помощи шарнирно-рычажного переключателя 26 опускается до тех пор, пока с помощью направления штурвалом 10 низ муфты 6 не войдет в квадратный паз, образованный обечайкой 9 и оголовком 28, .при этом муфта

8 поднимается до упора с помощью переключателя 27 и фиксируется в.положении, при котором обе части составной штанги могут вращаться независимо друг от друга, Затем буровая штанга 5, получив крутящий момент от привода 1, передает вращение через муфту 6 секции 14 буровой колонны, которая и образует скважину на глубину секции 14 при перемещении всего устройства по направляющим 4, При разработке скважины в полускальных грунтах в камеру 22 через патрубок 23 подается под давлением холодная вода для охлаждения двухперьевого долота забурника 15 распылением из форсунки 25.

При разработке скважины в грунтах вечной мерзлоты аналогично подается пар под давлением, Для получения уширения (фиг. 12 и 13) у дна скважины необходимо при помощи фиксаторов 18 освободить упор полого штока забурника 15, благодаря чему все устройства начнет-опускаться по штоку, раздвигая при этом шарнирные кронштейны уширителя, а буровая штанга, вращаясь, выполнит режущими частями уширителя уширение. При этом шнековая навивка секции 14 сомкнется со шнековой навивкой забурника

15 и транспортировка грунта, разработанного при выполнении уширення, бу- . дет обеспечена, При разработке скважины в полускальных грунтах и в грунтах вечной мерзлоты при выполнении уширения холодная вода или пар под давлением еще дополнительно распыляется через форсунки 24, При выполнении скважины с дополнительным углублением (фиг. 2 и 3) пос— ле разработки ее на глубину шнековой секции 14 в нерабочем состоянии привода 1 при помощи переключателя 26 выводится скользящая муфта 6 из квадратной обечайки 9 и фиксируется на квадратном оголовке 28 верхней винтовой секции (фиксации переключателя 26 не показана), Затем обечайка 9 и внешние цилиндрические секции 11 стопорятся при помощи фиксатора 20 ° После этого от крутящего момента привода 1 производится раздвижка винтовых секций 12, а вместе с ними и секций 11 по направляющим до необходимой или предельной величины (фиг. 2). При этом при вращении буровой штанги по часовой стрелке резьба винтовых секций должна быть левой, По окончании удлинения буровой штанги муфта 6 возвращается в исходное положение для бурения, а муфта 8 остается в верхнем положении. Далее производится буре— ние скважины (фиг. 3) при перемещении всего устройства по направляющим

4, Для транспортировки грунта из углубленной скважины вначале производится складывание телескопа буровой колонны (фиг, 4), при этом муфта 6 выводится из зацепления, перемещаясь в верхнее положение, а муфта 8 перемещается в нижнее до упора при возможном повороте нижней части составной штанги 7 штурвалом 10 через редуктор 3. После складывания телеско45 па буровой колонны все устройство по направляющим 4 поднимается с грунтом, находящимся .на секции )4 и. когда последняя окажется над дневной поверхностью, буровой колонне от привода через муфту б передаются максимальные обороты для разгрузки грунта при помощи центробежной силы вращения, при этом муфты б и 8 устанав- ливаются в положение, показанное на фиг, I

Для выполнения уширения дна углубленной скважины необходимо выполнить в определенной последователн ости все операции, описанные прп !3H полне1518477

2З

Г нии скважины на глубину, равную дли- не секции 14 со шнековой спиралью, Формула изобретения

Устройство. для бурения скважин с уширением, включалцее телескопическую буровую колонну с фиксаторами секций и с размещенной в ней с возможностью осевого перемещения и фиксации телескопической буровой штангой со шнековой секцией. на конце и забурииком, привод вращения, уширитель, выполненный в виде шарнирнорычажного механизма, связанного с забурником и со шнековой секцией и траверсы, установленные в направляю-щих с возможностью перемещения, о т- л и ч а ю щ е е с я тем, что, с це.лью сокращения трудоемкости при переналадке устройства иа выполнение бурения, уширения и углубления, оно снабжено фиксирующими. приспособления" ми для взаимодействия попеременно с буровой штангой и буровой колонной, муфтами сцепления с переключателями и обводной сист1.мой управления, выполненной иэ телескопической штанги, установленной между траверсами, и

1о верхнего и нижнего редукторов, кинематически связанных с приводом вращения и секциями штанги посредством муфты сцепления, размещенной на штанге, при этом буровая колонйа и буровая штанга кинематически соединены с редукторами посредством другой муфты сцепления, размещенной на буровой штанге с возможностью взаимодействия с оголовком буровой колонны, выполненным на ее конце, причем секции буро1 вой штанги связаны между собой посредством резьбового соединения..

15) 8477

I 518477

1518477

1518477

Редактор А,Лежнина

Заказ 6579/36 Тираж 514 По дни си о е

BHHKIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, И-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Составитель Л,Черепенкина

Техред Л.Сердюкова

Корректор О,Ципле т