Бур для установки опорного элемента в грунте

 

Изобретение относится к буровой технике и позволяет повысить эффективность работы бура для установки опорного элемента в грунте. Бур содержит колонковую трубу /КТ/ 1 с открытым дистальным концом 2, спираль 4 и лопасть /Л/ 5 с режущим лезвием 6, установленную на выходе дистального конца 2 КТ 1. Режущее лезвие 6 проходит от оси КТ 1 в тангенциальном направлении и наклонено к ней под углом ≤90°. При этом Л 5 переходит в спираль 4 и имеет внешний размер, равный внешнему радиусу последней. Дистальный конец 2 КТ 1 снабжен клиновым участком /КУ/ 7, начинающимся из внутреннего конца Л 5, заканчивающимся на боковой поверхности КТ 1 и имеющим свободную переходную кромку 8. Один конец кромки 8 соединен с внутренним концом режущего лезвия 6 Л 5, а другой - с КТ 1. Передняя кромка 8 КУ 7 проходит в проекции в радиальном направлении. Кроме того, КУ 7 м.б.выполнен спиральным. Шаг Л 5 соответствует шагу спирали 4. Режущее лезвие 6 Л 5 снабжено зубьями 10. Торцовая кромка 11 КТ 1 имеет спиральный надрез 12, образующий по крайней мере один режущий зуб 13, расположенный параллельно оси КТ 1. Точка 14 соединения внутреннего конца режущего лезвия 6 Л 5 с концом передней кромки 8 КУ 7 лежит на оси КТ 1. В процессе бурения при вращении бура режущее лезвие 6 Л 5 и зуб 13 разрушают грунт и он полностью вытесняется КУ 7 к стенкам скважины, где уплотняется. Внутренняя полость КТ 1 в продолжении всего времени бурения остается свободной от шлама. 6 з.п. ф-лы. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ, РЕСПУБЛИК

ОПИСЯНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ПАТЕНТУ.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ЛО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР, (21) 4202875/23-.03 (22) 16. 07, 87 (31) Р 3624202.0 (32) 17.07,86 (33) DE (46) 23. 09. 90. Бюл. У 35 (71) Бауэр Специалтифбау ГмбХ (DE) (72) Гюнтер Хенн, Манфред Итоккер, Эрвин Штэтцер, Конрад Фридрих и Томас Бауэр (ЛЕ) (53) 624. 155. 15 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

1142598, кл. Е 02 D 11/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР

Р 761664, кл. F 02 D 5/56, 1978...Я0„„1595 48 А3 (g1)g F. 21 В 10/44, Е 02 D 5/56

2 (54) БУР ДЛЯ УСТАНОВКИ ОПОРНОГО ЭЛЕМЕНТА В ГРУНТЕ (57) Изобретение относится к буровой технике и позволяет повысить эфАективHQcTb работы бура для установки опорного элемента в грунте. Бур содержит колонковую трубу (КТ) 1 с открытым дистальным концом 2, спираль 4 и лопасть (Л) 5 с режущим лезвием 6, установленную на выходе дистального конца 2 КТ 1, Режущее лезвие 6 проходит от оси КТ 1 в тангенциальном

HBIIpRHJIPHHH H HRKJIOHHO к ней под углом (90 . При этом Л.5 переходит

1595348 в спираль 4 и имеет внешний размер, равный внешнему радиусу последней, Дистяльный конец 2 КТ 1 снабжен клиновым участком (КУ) 7,- начинающимся из внутреннего канна Л 5, заканчивающимся на боковой поверхности КТ 1 и имеющим свободную переходную кромку 8. Один конец кромки 8 соединен с внутренним концом режущего лезвия б 1О

Л 5 а другой — с КТ 1, Передняя кромка 8 КУ 7 проходит в проекции в радиальном направлении. Кроме того, КУ 7 м.б. выполнен спиральным. Шаг Л 5 соответствует шагу спирали 4. Режущее лезвие б Л 5 снаожено зубьями 10.

Изобретение относится к буровой технике,, а именно к бурам для установки опорно= î элемента в грунте.

Цел;ю изобретения является повышение эффективности работы бура. 25

На фиг. 1 представлен бур для установки опарнога элемента в грунте, обший вид; на <Ьиг, 2 — сечение

А-А на фиг. 1.

Бур содержит колонковую трубу 1 с открытым дистальным концом 2, ня боковой поверхности которого выполнен подковообразный вырез 3,, спираль

4,. насаженную на наружную поверхность колонковой трубы 1, и режущий наконечник в виде уст;.=.навленнай на выходе дистального кспця колонковой трубы i лoпасти 5 с режущим лезвием б, которое проходит в тапггнцияльнам направлении от оси колонковой трубы

1 к ее боковой поверхности в месте расположения подковообразного выреза

3 и наклонено к упомянутой оси пад углом, равным или меньше 90 . Лопасть @5

5 переходит в спираль 4, причем ее внешний размер равен внешнему радиусу спирали. Дистальный конец 2 колонковой трубы 1 имеет клиновой участок

7, начинаюгш,йся из внутреннего конца лопасти 5 и зякя.кчивающийся на боковой поверхности колон;<авой труоы=

При этом клиновой уча так 7 снабжен свободной передней KpDIIKoA 8, адин конец которой соединен с внутренним

55 концам режущего лезвия б лопасти 5, а другой — с колонковой трубой 1.

В улучшенном варианте бура свобод= ная передняя кромка 8 клинового участТорцовая кромка 11 КТ 1 имеет спиральный надрез 1?, образующий по крайней мере один режущий зуб 13, расположенный параллельно оси КТ. 1. Точка 14 соединения внутреннего конца режущего лезвия б Л 5 с концом передней кромКи 8 КУ 7 лежит на оси КТ 1.

Б процессе бурения при вращении бура режущее лезвие 6 Л 5 и зуб 13 разрушают грунт и он полностью вытесняется КУ 7 к стенкам скважины,где уплотняется. Внутренняя полость КТ 1 в продолжении всего времени бурения остается свободной от шлама, б з.п. ф-пы, 2 ил, ка 7 проходит в проекции в радиальном направлении, сам клиновой участок

7 выполнен спиральным (в этом случае нижняя кромка этого участка образует

S спираль 9, которая переходит в торцовую кромку 11 колонковой трубы 1), а лопасть 5 имеет шаг, соответствующий шагу спирали 4. Предпочтительно также снабжение режущего лезвия 6 . лопасти 5 зубьями 10, Кроме того, торцовая кромка 11 колонковой трубы

1 может иметь спиральный надрез 12, образующий по крайней мере один режущий зуб 13, расположенный параллельно оси колонковой трубы 1. В зависимости от крепости пород таких зубьев может быть несколько, И, наконец, точка 14 соединения внутреннего конца режущего лезвия 6 лопасти

5 с концом свободной передней кромки клинового участка 7 может лежать на оси колонковой трубы 1.

На конце колонковой трубы 1, противоположном дистальному концу 2, имеется GbIcTpopRзъемный замок 15 для соединения бура с бурильными трубами (не показаны).

Бур для установки опорного элемента в грунте работает следующим образом.

В процессе бурения на бур передаются осевая нагрузка и крутящий момент, пад действием которых режущее лезвие

6 лопасти 5 срезает грунт, обеспечивая углубление скважины. При этом режущий зуб 13 (или несколько таких зубьев) облегчает работу режущему лезвию б,создавая дополнительную зону разрушения. Отделенный грунт вытесняется

15953 наклонным клиновым участком 7 к стенкам скважины, где частицы грунта перегруппируются и частично уплотняются, образуя у стенок скважины слой с до5 статочной несущей способностью, а. частично перемещаются с лопасти 5 на . спираль 4;и выносятся из скважины.

В грунтах с недостаточной способностью к перегруппировке частиц возникают 1р напряжения, которые также повышают несущую способность грунта. Несмотря на то, что почти. вся площадь выходного отверстия дистального конца 2 колонковой труби 1 открыта, буровая мелочь полностью вытесняется к стенкам скважины и далее на транспортирукяцую спираль 4 за счет выполнения бура с радиально расположенной лопастью 5 и примыкающим к ее внутренней . 2Р стороне клиновым участком 7. В результате внутренняя полость колонковой трубы 1 в процессе бурения все время остается свободной от шлама.

После того как скважина достигнет 25 требуемой. глубины, осуществляют установку в нее опорного элемента. Благодаря наличию открытого дистального конца 2 колонковой трубы 1 и отсутствию в последней шлама создание опор- Зр ного элемента ведется по известным технологиям, в том числе с опусканием в скважину профильного стержня из стали или бетона (фиг. 2), через бур без его подъема и отсоединения режущего наконечника, чем обеспечи35 вается существенное упрощение процесса создания опорного элемента в грун-. те и многократное использование бура, Все это повышает эффективность работы бура.

6. Бур по одному из пп. 1-5, о тл и ч а ю шийся тем, что торцовая кромка колонковой трубы и/или клинового участка имеет спиральный надрез и на ней выполнен по меньшей мере

45 один Режущий зуб, Расположенный параллельно оси колонковой трубы.

7. Бур по одному из пп. 1-6, о тл и ч а ю шийся тем, что точка соединения внутреннего конца режущего лезвия лопасти с концом свободной передней кромки клинового участка ле;ит на оси колонковой трубы.

Формула изобретения

1. Бур для установки опорного элемента в грунте, содержащий колонковую трубу, спираль, насаженную на наружную поверхность колонковой трубы, и режущий наконечник, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения эффективности в работе, дистальный конец колонковой трубы выполнен

48 6 открытым и с подковообразным вырезом на боковой поверхности, а режущий наконечник выполнен в виде установленной на выходе дистального конца колонковой трубы лопасти с режущим лезвием, проходящим в тангенциальном направлении от оси колонковой трубы к ее боковой поверхности в месте расположения подковообразного выреза и наклонным к упомянутой оси под углом, равным или меньше 90 причем лопасть переходит в спираль, а ее внешний размер равен внешнему радиусу спирали, при этом дистальный конец колонковой трубы имеет клиновой участок, начинающийся из внутреннего конца лопасти и заканчивающийся на боковой поверхности колонковой трубы, а сам участок снабжен свободной передней кромкой, один конец которой соединен с внутренним концом режущего лезвия лопасти, а другой — с колонковой трубой.

2. Бур по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что свободная передняя кромка клинового участка проходит в проекции в радиальном направлении, 3. Бур по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что клиновой участок выполнен спиральным.

4. Бур по п. 1, отличаю шийся тем, что лопасть выполнена с шагом, соответствующим шагу спиPRJIH

5. Бур по одному из пп. 1-4, о тл и ч а ю шийся тем, что режущее лезвие лопасти снабжено зубьями.

1595348

Составитель В. Якимов

Редактор Н.Лазаренко Техред M.Дидык Корректор Э.Лончакова

Заказ 2841 Тираж 486 Подписйое

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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