Устройство для образования скважин в грунте

 

Изобретение относится к горному делу и строительству и может быть использовано для прокладки коммуникаций и проходки скважины под набивные сван Цель изобретения - повышение производительности за счет исключения воздействия отклоняющего момента на корпус Ударник 2 размещен в корпусе 1, с которым связан наконечник 3 посредством сферического шарнира для ограничения поворота Торец 6 наконечника 3 выполнен с поднутрением 10. На боковой поверхности 4 наконечника выполнены выступы. Ударник 2 совершает возвратно-поступательное перемещение под действием сжатого воздуха. При встрече наконечника 3 с препятствием он поворачивается относительно корпуса 1. При этом ударник взаимодействует с краем поверхности 4 наконечника Это создает радиальную силу, разрушающую препятствие. В результате повышается стабильность курса устройства Ззлф-лыбил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВедОмстВО сссР (ГОсттАтент сссР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ИЮЗНЦ

"1 Т " " " Тй@ gyp

Б < >"»ИСТЕК,, OO (,М ©

ЬЭ

Ю 3 (21) 4343687/03 (22) 15.1 2.87 (46) 30.1 293 Бюл. hh 48-47 (71) Московское научно-производственное объединение по механизированному строительному инструменту и отделочным машинам (72) Николаев И.В„Добросельский П.В.; Латынский

AP„Гольдштейн Б.Г„. Лобашов Г.C„Панченко В.И.;

Горник ЛА (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ СКВАЖИН В ГРУНТЕ (57) Изобретение относится к горному делу и строительству и может быть использовано для прокладки коммуникаций и проходки скважины под набивные сваи Цель изобретения — повышение (ls) Я1 (11) 1839207 Al (51) 5 E02FS 18 производительности за счет исключения воздействия отклоняющего момента на корпус Ударник 2 размещен в корпусе 1, с которым связан наконечник

3 посредством сферического шарнира для ограничения поворота Торец 6 наконечника 3 выполнен с поднутрением 10. На боковой поверхности 4 наконечника выполнены выступы Ударник 2 совершает возвратно-поступательное перемещение под действием окатого воздуха. При встрече наконечника

3 с препятствием он поворачивается относительно корпуса 1. При этом ударник взаимодействует с краем поверхности 4 наконечника Это создает радиальную силу, разрушающую препятствие. В результате повышается стабильность курса устройства 3 зл.ф-лы,6 ип

1839207

Изобретение относится к горному делу и строительству, в частности к устройствам для бестраншейной проходки путем образования скважин в грунте, а более конкретно к пробойникам, для прокладки коммуникаций без вскрытия поверхности грунта, а также для проходки скважин при устройстве набивных свай, Цель изобретения — повышение производительности за счет исключения воздействия отклоняющего момента на корпус.

На фиг.1-4 показано устройство для образования скважин (варианты); на фиг,5— наконечник; на фиг.б — сечение А — А на фиг,5, Устройство для образования скважин содержит корпус 1, размещенный в нем ударный механизм (не показан), включающий ударник 2. Перемещение ударника. 2 может быть осуществлено, например, под действием сжатого воздуха с помощью воэдухораспределительной системы любого известного типа (не показана).

В передней части, т.е. части, обращенной в сторону разрушаемого грунта, корпуса 1 имеется отверстие, в котором размещен подвижный наконечник 3, боковая поверхность 4 которого выполнена, например, конусной и имеет продольные выступы 5, Наковальня 6 наконечника взаимодействует с торцом ударника 2. Наконечник 3 связан с наковальней 6 посредством сферического шарнира, Наковальня 6 и наконечник 3 закреплены на шарнире и расположены оппозитно на его поверхности.

Наконечник 3 может совершать три вращательных движения относительно корпуса

1 соответственно вокруг трех осей, пересекающихся в точке О, являющейся центром вращения. Для достижения поставленной цели наконечнику 3 достаточно иметь возможность поворота относительно корпуса 1 всего вокруг двух осей, пересекающихся в центре вращения (т.0) и не совпадающих с осью симметрии наконечника 3, т,е. вращение наконечника 3 вокруг оси его симметрии не является обязательным.

Угол поворота наконечника 3 относительно корпуса 1 вокруг любой оси, проходящей через центр вращения и не совпадающей с осью симметрии наконечника 3, ограничен. Указанное ограничение угла поворота наконечника 3 конструктивно реализуется, например, с помощью создания определенного зазора д между поверхностью 4 наконечника 3 и корпусом 1.

На фиг,1 и 2 поворот наконечника вокруг любой оси, проходящей через центр вращения, обеспечивается сферической поверхностью наконечника 3. охватывае5

15 т

55 мой ответной сферической поверхностью корпуса 1 и кольцевым зазором 7, образованным между наконечником 3 и корпусом

1. При этом сферические сопрягаемые поверхности наконечника 3 и корпуса 1, являясь силовыми, лишь ограничивают подвижность наконечника 3, позволяя ему поворачиваться только вокруг центра вращения О, в связи с чем снижаются требования к точности изготовления сферических поверхностей и их деформация в меньшей степени оказывает влияние на вращение наконечника 3. Кроме того, в кольцевом зазоре

7 может быть размещено (не показано), предохраняющее внутреннюю полость 8 корпуса 1 от попадания в нее частиц грунта.

Наиболее простым является соединение наконечника 3 с корпусом 1, показанное на фнг.3. В данном случае трехподвижная сферическая кинематическая пара образована сферической частью наконечника 3, размещенной в центральном конусном отверс1 ии 9 корпуса 1. Однако в связи с меньшей поверхностью контакта сферической пары наконечник 3 — корпус- 1 возникают большие удельные нагрузки и.большая деформация.

Взаимодействующие при исходном состоянии наконечника 3 торцы ударной пары ударник 2 — наконечник 3 могут быть выполнены плоскими или одна из указанных поверхностей может быть выполнена с поднутрением 10, а другая — плоской, В последнем случае уменьшается контактная жесткость взаимодействующих поверхностей ударной пары, в связи с чем результирующая ударная сила располагается ближе к линии центра масс устройства. При большой контактной жесткости взаимодействующих поверхностей ударника и наконечника (из-за технологических допусков:) TN поверхности не строго перпендикулярны к линии центра масс пробойника) результирующая ударная сила может не совпадать с линией центра масс устройства, при уменьшении указанной жесткости это несовпадение уменьшается.

Поверхность наконечника 3, взаимодействующая с грунтом, может быть выполнена, например, с продольными или поперечными ребрами (выступами 5), а также с шипами, образованными пересечением продольных и поперечных V-образных канавок (не показаны).

В приведенных на фиг.1 — 5 трехподвижных сферических кинематических парах перемещение наконечника 3 в осевом направлении отсутствует (ээ исключением перемещения в пределах технологических допу<:ков), а реальный центр вращения на1839207

При наличии неоднородностей в грунте

20 наконечник 3 также поворачивается относительно корпуса 1, отклоняясь от более плотного грунта в сторону более податливого. что приводит к стабилизации курса.

25 (56) Авторское свидетельство СССР

М 1297530, кл. Е 02 F 5/18; 1985.

Авторское свидетельство СССР

М 146332, кл. Е 02 F 5/18. 1962.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ

СКВАЖИН В ГРУНТЕ, включающее корпус, в котором размещен ударник, установленный с воэможностью взаимодействия своим торцом с торцом наковальни, и соединенный с наковальней подвижный наконечник с боковой поверхностью, отличающееся тем. что, с целью повышения производительности путем исключения воздействия отклоняющего момента на корпус. соединение наковальни с наконечником выполнено в виде сферического шарнира, установленного в корпусе с возконечника 3. в связи с технологическими допусками представляет собой не точку. а некоторую замкнутую область, размеры которой определяются указанными допусками.

Устройство работает следующим образом.

При ударах ударника 2 по концу наконечника 3 последний углубляется в грунт, уплотняя его и увлекая за собой корпус 1.

При встрече с препятствием в грунте наконечник 3 поворачивается вокруг центра вращения 0 в пределах определенного телесного угла, определяемого, например, зазором д (фиг.1), в плоскости, проходящей через центр вращения и точку (область контакта поверхности 4 наконечника 3 с препятствием) в направлении реактивной силы, действующей на поверхность 4 со стороны препятствия. В результате при взаимодействии торца наконечника 3 с ударником 2 возникает ударная сила F, образующая по отношению к центру вращения 0 плечо, в связи с чем возникает ударный момент. Поскольку при повороте наконечника 3 повер- хность 4, взаимодействующая с препятствием, и поверхность торца наконечника 3, взаимодействующая с ударником 2, находйтся по разные стороны от оси симметрии корпуса 1. проходящей через центр вращения О, из-эа укаэанной ограниченности угла поворота наконечника Э, то

5 ударный моментстремится повернуть наконечник 3 в направлении, противоположном направлению реактивной силы, В то же время вследствие не центрального удара на корпус 1 действует момент, вращающий корпус 1 в плоскости в направлении поворота наконечника 3 под действием силы F. В результате этого препятствие перемещается и (или) разрушается (полностью или частичнб), наконечник 3 возвращается в

15 исходное положение, а устройство сохраняет прямолинейность траектории (стабильность курса).

30 можностью ограниченного поворота относительно корпуса, при этом наковальня и наконечник закреплены на шарнире и расположены оппозитно на его поверхности. о

2. Устройство по п.1, отличающееся

35 тем, что взаимодействующие торцы наковальни и ударника выполнены плоскими, 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что один из взаимодействующих тор40 цов наковальни и ударника выполнен плоским, а другой - с поднутрением, 4. Устройство по пп,1 - 3. отличающееся тем, что оно выполнено с выступами на боковой поверхности наконечника, 45

1839207

1839207

4-Ф

Составитель С.Робатень

Редактор М.Стрельникова Техред М.Моргентал Корректор H.Ревская

Заказ 3405

Тираж Подписное

Н00 "Поиск" Роспатента

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

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