Строительный бур

 

Использование: в ручной бурильной технике . Сущность: бур содержит центральный стержень с приводной рукояткой, грунтосборник выполнен в виде полого усеченного конуса, обращенного большим основанием к днищу, которое составлено из двух ножей, режущая кромка каждого ножа расположена радиально, продолжение режущей кромки по отношению к продольной оси грунтосборника расположено под углом менее 90°, а центральный стержень жестко соединен с забурником и крышкой грунтосборника . 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sI)s Е 02 F 5/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

jinni

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ (21) 4769142/03 (22) 30.10.89 (46) 23.11.92. Бюл. М 43 (75) В.M. Трусов, B.À. Костюхин, Е.E. Шарамонов и В,А. Бороздин (56) Авторское свидетельство СССР

М 202818, кл. Е 21 В 10/42, 1967.

Авторское свидетельство СССР . М 290092, кл. Е 02 F 5/20, 1970. (54) СТРОИТЕЛЬНЫЙ БУР (57) Использование: в ручной бурильной технике. Сущность: бур содержит центральный

Изобретение относится к области бурильной техники и может быть использовано при выполнении земляных работ, связанных с бурением скважин, особенно выполняемых вручную, без применения буровых машин.

Известно устройство с буровым наконечником по авт. св. СССР М 631652, кл. Е

21 В 10/36, 1978, содержащее корпус с посадочным гнездом треугольной формы в продольном сечении, породоразрушающие вставки, подвижные в осевом направлении.

Каждая вставка выполнена в виде трехгранной призмы, две боковые грани которой контактируют с внутренней поверхностью посадочного гнезда, а ребро пересекает ось корпуса и перпендикулярно ей, В отверстиях вставок с зазором размещен ограничи;тель, предохраняющий вставки от;

\ выпадания. Кроме подвижных породоразрушающих вставок буровой наконечник имеет. Ж 177б728 А1 стержень с приводной рукояткой, грунтосборник выполнен в виде полого усеченного конуса, обращенного большим основанием к днищу, которое составлено из двух ножей, режущая кромка каждого ножа расположена радиально, продолжение режущей кромки по отношению к продольной оси грунтосборника расположено под углом менее 900, а центральный стержень жестко соединен с забурником и крышкой грунтосборника. 2 ил. неподвижные породоразрушающие элементы, Недостатком данного устройства явля. ется необходимость приложения больших усилий при бурении, обусловленное отсутствие грунтосборника, поскольку грунт в процессе бурения из скважины не удаляется. Это определяет необходимость применения при выполнении скважин бурильных агрегатов большой мощности.

Известен бур по авт. св. СССР hl

202818, кл. Е 21 В 10/42, 1967, содержащий центральный стержень с приводной рукояткой, винтообразный конусный наконечник, две режущие лопасти, соединенные с винто; образным хвостовиком и с центральным стержнем, и ребра жесткости.

Недостатками бура являются; невысокая производительность, связанная с тем, что бур îcóùe=Tâë5ет рыхление грунта, но при этом грунт в буре не собирается и из скважины не удаляется, что

1776728

30 ми кромками ния грунтосборника 3 и его большего осно35 вания составляет 1:(1,025 — 1,05). Это

55 требует дополнительных усилий и времени для выемки грунта из скважины (с применением другого инструмента, например, лопаты); невозможность выполнения скважин со строго заданным первоначальным направлением, поскольку бур не имеет ограничений для перемещения в перпендикулярном направлению бурения направлении и в процессе бурения не сохраняет устойчивого положения в скважине, что приводит к существенным отклонениям от ее оси и требует непрерывных усилий к поддержанию заданного направления бурения, особенно в начальной стадии.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сути является устройство для образования цилиндрических ям в грунте по авт. св. СССР % 290092, кл. Е 02 F 5/20, 1970, содержащее центральный стержень с приводной рукояткой и с винтообразным конусным забурником, к которому прикреплен грунтосборник с крышкой и с днищем, рыхлящие ножи, скоба, дополнительные ножи и клапан. 2

Недостатками дан ного устройства я вляются; невысокая надежность в работе, обусловленная креплением корпуса к центральному стержню через малопрочную скобу и конструктивным выполнением ножей; необходимость приложения значительных нагрузок при бурении вследствие выполнения грунтосборника цилиндрической формы.

Целью изобретения является повыше-, ние надежности бура в работе пи одновременном обеспечении стабилизации направления бурения, Поставленная цель достигается тем, что в буре, содержащем центральный стержень с приводной рукояткой и с винтообразным конусным забурником, к которому прикреплен грунтосборник с крышкой и с днищем, грунтосборник выполнен в виде усеченного конуса, обращенного большим основанием к днищу, днище грунтосборника выполнено из двух ножей, режущая кромка каждого из. которых расположена радиально и выполнена пилообразной, продолжение режущей кромки по отношению к продольной оси грунтосборника составляет угол менее 90О, а центральный стержень жестко соединен с винтообразным конусным забурником и с. крышкой грунтосборника, На фиг. 1 представлена компоновочная схема строительного бура; на фиг. 2 — вид по стрелке А на фиг. 1.

Бур содержит центральный стержень 1 с приводной рукояткой 2, грунтосборник 3 в виде усеченного конуса, крышку 4 в виде ребер жесткости (в количестве от трех до шести штук), соединительную муфту 5, винтообразный конусный забурник 6 и днище в виде двух ножей 7.

Ножи 7 выполнены в форме полукругов с радиальными режущими пилообразными кромками, перпендикулярными к оси винтообразного конусного забурника 6 в месте его крепления (с помощью сварки) к ножам

7, и со сдвигом режущих зубцов в 0,5 шага относительно друг друга, Продолжение режущей кромки по отношению к продольной оси грунтосборника 3 составляет угол менее

90О.

К центральному стержню 1 с одной стороны прикреплена, например, с помощью сварки, приводная рукоятка 2. На другом конце центрального стержня 1 выполнен, например, резьбовой наконечник для соединения его с соединительной муфтой 5 с помощью фиксирующей гайки, предохраняющей от заклинивания резьбовое соединение при вращении бура в скважине.

Соединительная муфта 5 закрепляется с помощью крышки 4 в виде ребер жесткости к меньшему основанию грунтосборника 3, к большему основанию которого приваривается по периферии днище в виде двух ножей

7 с радиальными режущими пилообразныГрунтосборник 3 выполняется из стали.

Соотношение диаметра меньшего основаобеспечивает снижение усилия, необходимого на преодоление трения грунтосборника 3 о стенки скважины; Выполнение грунтосборника 3 высотой, равной 1 5 его меньшего диаметра, обеспечивает необходимую устойчивость бура при выдерживании заданного направления бурения и минимальные затраты рабочего времени, необходимые на очистку грунтосбарника от грунта.

Предлагаемое выполнение ножей 7 с радиально расположенными пилообраз- . ными режущими кромками и закрепление второй (нережущей) кромки к эабурнику 6 под углом менее 90 обеспечивают резку грунта с минимальным усилием и забор его в грунтосборник 3 в широком диапазоне значений влажности реальных грунтов. Выполнение режущих пилообразных кромок ножей 7 со сдвигам режущих зубцов в 0 5 шага относительно друг друга обеспечивает симметричную нагрузку на лопасти бура и равномерную подачу грунта в грунтосбарник 3, Диаметр большего основания грунтосборника 3 выбран равным 190 мм с целью

1776728 обеспечения использования наиболее применяемых для индивидуального строительства асбестоцементных труб с диаметром до 170 мм (20 мм в качестве припуска для подсыпки вокруг песка при строительстве на глинистом грунте).

Строительный бур доставляется к месту работы в разобранном состоянии: центральный стержень 1 отсоединен от приводной рукоятки 2 и от грунтосборника 3, что обеспечивает удобство его транспортирования. Перед выполнением земляных работ на центральный стержень 1 наворачивается фиксирующая гайка, и затем он вворачивается с помощью резьбового наконечника в соединительную муфту 5.

В процессе бурения при вращении строительного бура осуществляется резка грунта ножами 7, который попадает в грунтосборник 3 через отверстия, образованные режущими пилообразными кромками. Периодически (через 5 — 10 оборотов в зависимости от типа и влажности грунта) строительный бур вынимается из скважины и освобождается грунтосборник 3 от грунта, перевернув бур на 180 (забурником вверх).

Для выполнения глубоких скважин (глубиной более 2 м) требуется применение дополнительного удлинителя необходимой длины, подсоединяемсго между центральным стержнем 1 и грунтосборником 3, Анализ патентных источников показал, что имеются технические решения, содержащие отдельные отличительные существенные признаки предложения, но при этом не обнаружены технические решения с предлагаемым сочетанием и конструктивным выполнением существенных признаков.

Для оценки эффективности предложения был разработан опытный образец строительного бура со следующими конструктивными параметрами: диаметр меньшего и большего оснований грунтосборника соответственно 170.и

190 мм; высота грунтосборника 250 мм:

5 длина центрального стержня 1750 мм.

Среднее время прохождения скважины глубиной 2,0 м в сухом глинистом грунте и суглинке составляет.20 мин, при этом отклонение оси скважины от заданного направле10 ния (вертикали) не более Зо. Усилие, прикладываемое к приводной рукоятке, не более 5 кг.

С применением данного строительного бура был выполнен двумя человеками. в, те15 чение двух недель фундамент в виде 42 столбов для двухэтажного садового домика (с печкой) с общий весом 20т(глубина скважин

2 м), потребовавший всего 500 кг цемента. На один столб приготавливается 3 — 4 вед20 ра цементного раствора (бетон).

Ленточный фундамент с аналогичными эксплуатационными характеристиками требует выемки и вывоза 10-15 т грунта и при. . готовления и укладки 20-30 т цементного

25 раствора (бетона).

Формула изобретения

Строительный бур, включающий центральный стержень с приводной рукояткой и с винтообразным конусным забурником, к

30 которому закреплен грунтосборник с крышкой и днищем, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности в работе при одновременном обеспечении стабилизации направления бурения, грунтосборник

35 выполнен в виде усеченного конуса, обращенного большим основанием к днищу, днище грунтосборника выполнено из двух ножей, режущая кромка каждого из которых расположена радиально и выполнена пило40 образной, а продолжение режущей кромки по отношению к продольной оси грунтосборника расположено под углом менее 90О, при этом центральный стержень жестко соединен с забурником и с крышкой грунтос- .

45 борника.

1776728

Линия вмаба иожа файв 2

Составитель В. Трусов

Редактор Г, Бельская Техред М.Моргентал Корректор Н. Кешеля

Заказ 4102 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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