Устройство для образования скважин в грунте

 

Сущность изобретения: устройство содержит приводной вал, эксцентриковые втулки и катки. Втулки последовательно расположены на приводном валу. Каждый каток установлен на соответствующей втулке с возможностью вращения. Наружный диаметр катков последовательно увеличивается от головного катка. Продольные оси симметрии катков последовательно развернуты вокруг продольной оси симметрии приводного вала и смещены относительно нее. Продольные оси симметрии катков расположены под углом к продольной оси вала. Приводной вал выполнен с выступами. Каждая втулка, кроме головной, на своей внутренней поверхности имеет паз для размещения соответствующего выступа приводного вала. Втулки установлены с возможностью ограниченного поворота вокруг продольной оси симметрии приводного вала при реверсе последнего. Длина паза на соответствующей втулке определяется расчетной формулой. 4 ил.

Изобретение относится к строительной технике, более точно к устройствам для образования скважин в грунте. Эти устройства могут быть применены для образования набивных свай, глубинного уплотнения грунтов, бестраншейной прокладки коммуникаций, устройства стены в грунте и прочее.

Известны устройства для образования скважин в грунте методом раскатки [1] . К их недостаткам можно отнести низкую производительность из-за малой скорости их извлечения из скважины.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для образования скважин в грунте, включающее приводной вал, последовательно расположенные на приводном валу и соединенные с последним эксцентриковые втулки для установки катков и установленные с возможностью вращения на соответствующих втулках катки, наружный диаметр которых последовательно увеличивается от головного катка и продольные оси симметрии которых последовательно развернуты вокруг продольной оси симметрии продольного вала, смещены относительно нее и расположены под углом к ней [2]. Как показали эксперименты, применение такого устройства малоэффективно при раскатке скважин в связных грунтах, поскольку резко повышается энергоемкость процесса его извлечения из скважины, в этом его недостаток.

Цель изобретения - повысить эффективность работы устройства в связных грунтах при образовании глухих скважин за счет снижения энергоемкости процесса извлечения устройства из скважины.

Эта цель достигается тем, что соединение приводного вала с каждой втулкой, за исключением втулки для установки головного катка, выполнено в виде расположенного на внутренней поверхности соответствующей втулки паза для размещения соответствующего выступа на приводном валу, при этом каждая втулка, за исключением втулки для установки головного катка, установлена с возможностью ограниченного поворота вокруг продольной оси симметрии приводного вала при реверсе последнего, причем длина паза (l) на соответствующей втулке определяется из выражения l = +h, где d - внутренний диаметр соответствующей втулки, мм; α - угол разворота продольной оси симметрии соответствующего катка вокруг продольной оси симметрии приводного вала относительно продольной оси симметрии головного катка, град; h - ширина соответствующего выступа на наружной поверхности приводного вала, мм.

На фиг. 1 показано устройство в момент его погружения в грунт; на фиг. 2 - то же, в момент его извлечения из скважины; на фиг. 3 - сечения по А-А; Б-Б; В-В; Г-Г; Д-Д; Е-Е на фиг. 1; на фиг. 4 - сечения по А-А; Б-Б; В-В; Г-Г; Д-Д и Е-Е на фиг. 2.

Устройство для образования скважин в грунте включает приводной вал 1, последовательно расположенные на приводном валу и соединенные эксцентриковые втулки 2 для установки катков и установленные с возможностью вращения на соответствующих втулках 2 катки 3, наружные диаметры которых последовательно увеличиваются от головного катка и продольные оси симметрии которых последовательно развернуты вокруг продольной оси симметрии приводного вала 1, смещены относительно нее и расположены под углом к ней, причем соединение приводного вала 1 с каждой втулкой 2, за исключением втулки для установки головного катка, выполнено в виде расположенного на внутренней поверхности соответствующей втулки 2 паза 4 для размещения соответствующего выступа 5 (шпонки) на приводном валу 1, при этом каждая втулка 2, за исключением втулки для установки головного катка, установлена с возможностью ограниченного поворота вокруг продольной оси симметрии приводного вала 1 при реверсе последнего, причем длина паза (l) на соответствующей втулке 2 определяется из выражения: l = +h, где d - внутренний диаметр соответствующей втулки, мм; α - угол разворота продольной оси симметрии соответствующего катка вокруг продольной оси симметрии приводного вала относительно продольной оси симметрии головного катка, град.

h - ширина соответствующего выступа на наружной поверхности приводного вала, мм.

Каждый каток 3 установлен на эксцентриковой втулке 2 со своим эксцентриситетом "К".

Предлагаемое устройство работает следующим образом. При правом вращении приводного вал 1 выступ (шпонка) 5 упирается в правый торец кольцевой проточки 4 (фиг. 3) и происходит самозавинчивание устройства в грунт образуя скважину 6. При левом вращении (реверсе) приводного вала 1 выступ 5 упирается в левый (противоположный) торец кольцевой проточки 4 (фиг. 4), при этом все конические катки 3 устанавливаются (складываются) в одной плоскости, образуя зазор "б" (фиг. 2) между стенками катка 3 и скважины 6 на всей длине забоя, и устройство легко извлекается из скважины.

Предлагаемое устройство значительно повышает эффективность его работы за счет снижения энергоемкости процесса извлечения устройства из скважины.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ СКВАЖИН В ГРУНТЕ, включающее приводной вал, последовательно расположенные на приводном валу и соединенные с последним эксцентриковые втулки для установки катков и установленные с возможностью вращения на соответствующих втулках катки, наружный диаметр которых последовательно увеличивается от головного катка и продольные оси симметрии которых последовательно развернуты вокруг продольной оси симметрии и расположены под углом к ней, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности его работы в связных грунтах при образовании глухих скважин за счет снижения энергоемкости процесса извлечения устройства из скважины, соединение приводного вала с каждой втулкой, за исключением втулки для установки головного катка, выполнено в виде расположенного на внутренней поверхности соответствующей втулки паза для размещения соответствующего выступа на приводном валу, при этом каждая втулка, за исключением втулки для установки головного катка, установлена с возможностью ограниченного поворота вокруг продольной оси симметрии приводного вала при реверсе последнего, причем длина паза l на соответствующей втулке определяется из выражения l = +h, где d - внутренний диаметр соответствующей втулки, мм; α - угол разворота продольной оси симметрии соответствующего катка вокруг продольной оси симметрии приводного вала относительно продольной оси симметрии головного катка, град;
h - ширина соответствующего выступа на наружной поверхности приводного вала, мм.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4