Устройство для расширения скважин

 

Изобретение относится к разработке грунта при строительстве различных сооружений на свайных фундаментах , в частности к оборудованию для образования лидерных скважин. . Цель изобретения - снижение энергоемкости бурения прочных и мерзлых грунтов. Устройство включает забур

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„, 162

А1

Щ) 5 Е 21 В 7/28 7/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К AST0PGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4637603/03 (22) 13.01.89 (46) 30.01.91. Ъюл. Р 4 (71) Саратовский политехнический институт (72) А.Н. Перменов (53) 622.24.051(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1 122460, кл. E 21 В 7/28, 1954.

Авторское свидетельство СССР

У 1511367, кл. E 21 В 7/28, 1987 °

2 (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ РАСШИРЕНИЯ СКВАЖИН (57) Изобретение относится к разработке грунта при строительстве различных сооружений на свайных фундаментах. в частности к оборудованию для образования лидерных скважин.

Цель изобретения - снижение энергоемкости бурения прочных и мерзлых грунтов. Устройство включает забур1624120 ник 1 с винтовой лопастью 4, соеди" ненный опорными элементами 2 с нижним конусным расширителем (P) 3. При этом

P 3 соединен с трубчатой колонной (ТК) 6, противоположный конец которой соединен с буровой штангой (БШ) 8.

На наружной поверхности ТК 6 горизон-. тально и концентрично закреплена ступица верхнего P 9 с возможностью вер- 10 тикального перемещения по ней. Ступица соединена шарнирно посредством опорных элементов 10 с шайбой 11, на периферии нижнего основания которой закреплены клинья 12, а верхнего—

Изобретение относится к разработке грунта при строительстве различных сооружений на свайных фунтаментах, в частности к оборудованию для образования лидерных скважин преимущественно в плотных и смерзшихся грунтах.

Цель изобретения — снижение энергоемкости бурения прочных и мерзлых грунтов.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, на фиг. 2 — узел I на фиг. 1.

Устройство состоит иэ забурника

1 1, соединенного с помощью опорных элементов 2 с нижним конусным расширителем 3. Забурник в нижней части имеет винтовую лопасть 4. Расширитель

3 соединен посредством нижнего конусного кронштейна 5 с трубчатой колонной 6, противоположный конец которой соединен через верхний кронштейн 7 с буровой штангой 8. На наружной поверхности колонны 6 горизонтально и концентрично закреплена ступица верхнего расширителя 9 с воэможностью вертикального перемещения по ней, соединенная шарнирно посредством

oIIopHbIx элементов 10 с шайбой 11> на периферии нижнего основания которой закреплены клинья 12, а на периферии верхнего — кулачки 13, контактируюпие с ударником 14, установленным с возможностью вертикального перемещения по трубчатой колонне и связанным с ней упругим элементом

15 в виде пружин. Ступица верхнего расширителя 9 установлена на трубчатой колонне 6 горизонтально и концентрично, а шайба 11 связана с ней

55 кулачки, контактирующие с ударником.

Продвижение Р 3 в глубь массива грунта позволяет получить скважину размером D, При дальнейшем эабуривании грунта клинья 12 шайбы 11 внед" ряются в грунт и шайба 11 перемещается вверх, воздействуя на ударник.

Ударник при совместном вращении с

ТК 6 периодически набегает на кулачки шайбы 11, сжимая упругий элемент

15, и резко опускается, нанося удар по шайбе 11. Происходит образование скважины размером D . 2 ил. шарнирно с возможностью углового перемещения при относительном вращении. Во внутренней полости колонны размещена буровая штанга, имеющая шнековую навивку 16.

От обратного попадания грунта в скважину последняя защищена диском

17.

Устройство работает следующим образом.

При опускании устройства на грунт и вращении буровой штанги 8 крутящий момент через кронштейны 5 и 7, а также через колонну 6 передается на забурник 1 с зацепленной на нем винтовой лопастью 4. В результате забурник с винтовой лопастью ввинчивается в грунт и втягивает за собой расширитель 3, При этом вертикальные нагрузки воспринимаются опорными элементами 2. Продвижение расширителя

3 в глубь массива грунта позволяет получить скважину (эа счет деформации сжатия) размером D<.

При дальнейшем забуривании грунта клинья 12 шайбы 11 внедряются в грунт, испытывая при этом его сопротивление. В результате шайба перемешается вверх, воздействуя на ударник

14, который при совместном вращении с трубчатой колонной 6 периодически набегает на кулачки 13 шайбы 11, сжимая при этом упругий элемент 15, и резко опускается при выходе иэ контакта с кулачком 13, нанося удар по шайбе 11 и реализуя накопленную упру гим элементом энергию. При этом происходит образование скважины размером D<, 5 162

Осыпающийся грунт попадает в полость нижнего кронштейна 5 и увлекается вверх шнековой навивкой при ее вращении.

Разгрузка грунта осуществляется через кронштейн 7 ° От попадания грунта в скважину при разгрузке последняя защищается диском 17.

4120

Фиг. 2

Составитель Л.Черепенкина

ТехРед Л.Олийнык КоРРектоР T. Малец

Редактор А.Лежнина

Заказ 174 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Формула изобретения

Устройство для расширения скважин, включающее буровую штангу со шнековой навивкой и с забурником с винтовой лопастью, трубчатую колонну, размещенную концентрично буровой штанге и соединенную с ней верхним кронштейном с возможностью вращения, и последовательно установленные на трубчатой колонне расширители, нижний из которых выполнен конусным, а дру гой выполнен из ступицы, установленной на трубчатой колонне с воэможностью вращения, и шайбы, установленной на ступице с возможностью вращения, на периферии которой закреплены клинья, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения энергоемкости бурения прочных и мерзлых грунтов, оно снабжено подпружиненным ударником, размещенным с воэможностью осевого перемещения на трубчатой колонне, а шайба снабжена закрепленными на верхнем основании кулачками, ус" тановленными с возможностью взаимодействия с ударником, при этом ступица установлена на трубчатой колонне концентрично ей, а шайба — на ступице с

29 воэможностью углового перемещения.