Устройство для бурения скважин

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Соцналнстнческни

Республик (63) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 063237 (21) 2571006/29-03 () + с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

Е 21 В 10/44

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

Опубликовано 30,1280,бюллетень М 48

{53) УДК 624.131. 31 (088. 8) Дата опубликовамия описания 30,1280

P.H. Ткаченко, H.В. Гудзенко, H. Г. Дерев янко, Е.И. Подольский, В.В. Худолевич и Ф.И. Пилипчеико (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН

Изобретение относится к области строительного производства, а именно к буровой технике, предназначенной для устройства свайных фундаментов, смотровых, дренажных и других колодцев различного назначения.

Известны буровые инструменты для бурения скважин больших диаметров в грунтах Х-IV категории - буровые ковши фирм Калвелд Англия и Като Япония (lt.

Разновидности аналогичных инструментов широко применяются также в нашей стране в комплексе установок типа СО, НБО.

Достоинством этих буровых инструментов является возможность их применения при бурении скважин в сухих и обводненних грунтах. Недостатки небольшая глубина разовой эаходки при каждом цикле работы, сложность разгрузки, в особенности при бурении залипающих грунтов.

Известны также буровые устройства включающие центральную трубу с диском, укрепленным концентрично ос

У и трубы и имеющим окна с наклонными ножами {2)Недостатком этого бура является небольшая глубина проходки в слабых ,обводненных породах, Целью изобретения является увеличение глубины проходки в слабых обводненных породах.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительными дисками, установленными друг о над другом с угловым смещением окон, и забурником, при этом в трубе выше последнего диска выполнены отверстия, а забурник установлен в центральной трубе с возможностью перемещения.

15 внутри ее.

Забурник, оснащенный клапаниым диском, подвижно сочленяется с центральной трубой посредством крестовины, свободно входящей во внутрен29 нюю полость, и удерживается от проворачивания шлицевыми кулачками.

На фиг. l изображено устройство с частичным разрезом; на фиг. 2 — разрез A-А на фиг.l; на фиг.3 — разрез

25 Б-Б на фиг.l.

Устройство состоит из центральной трубы 1, оснащенной поперечными дисками 2, ииеющ»»ми радиальные грунтозахватные секторные проемы 3. Пе30 редине кромки проемов 3 по направле791903 нию вращения дисков 4 отклонены книзу, .и оснащены ножами 4.

На нижнем диске 5 вторая кромка проема оснащена шарнирным клапаном

6, предйазначенным для удержания выбуренного грунта в процессе подъема инструмента на поверхности. Для улучшения условий входа стружки на диск

5 клапан 6 выполнен несколько укороченным с ограничителями в пределах необходимого его отклонения. Опыт работы шнековых и ковшовых буров подтверждает надежное удержание грунта при наличии относительно небольших окон в днищах.

В полости нижней части трубы 1 по оси ее подвижно вмонтирован забурник 7, назначение которого — разработка грунта по сечению трубы 1, а также закрытие ее внутренней полости во время бурения и открывание в процессе подъема инструмента, 3абурник состоит из стержня 8, верхней крестовины 9 и нижней крестовины 10, входящих внутрь трубы, клапанного диска 11 и конусного наконечника 12 с буровой спиралью 13.

Для передачи крутящего момента от трубы 1 к забурнику 7 к стенкам трубы 1 приварены шлицевые вставки

14. В качестве ограничителей хода забурника 7 вниз при подъеме инструмента служат штифты 15, вмонтированные во вставки 14.

Для свободного прохода воздуха или жидкости через буровой инструмент в верхней части трубы 1 предусмотрены входные окна 16, выше которых труба 1 жестко соединена с приводным валом 17, идущим от вращателя с поверхности.

Работа устройства происходит следующим образом.

Устройство устанавливается в требуемой точке на грунт с определенным давлением, при этом забурник 7 входит внутрь трубы 1 до упора диска

11. Включается вращательный привод.

После погружения забурника 7 в грунт ножом 4 нижнего диска 5 снимается стружка грунта, толщина которой определяется скоростью подачи инструмента на забой, и по мере работы инструмента происходит накопление грунта на нижнем диске.

Ввиду преобладающего значения сил связи грунта со стенками скважины (по величине контактной поверхности и плеча момента торможения, по отношению к вращательному плечу от оси до средней окружности диска) пачка выбуренного грунта по мере накопления подвергается минимальным перемещениям, и инструмент как бы ввертывается в грунт с приближением к принципу работы штопора.

Вследствие незначительного угла подъема рабочей поверхности каждого диска сопротивление враЧКенйю бурового инструмента определяется в основном силой трения каждой пачки грунта о диски 2 и съема стружки ножом 4 нижнего рабочего диска 5.

После эабуривания устройства на заданную глубину вращение его прекращается, и оно вместе с грунтом на каждогл диске поднимается на поверхность. При этом хвостовик забурника .7 несколько выдвигается из тру- ° бы 1, в результате чего полость трубы 1 -открывается cèèçó, посредством чего сообцаются зоны скважины над и под устройством. Это дает возможность в процессе подъема устройства осуществить свободный переход воды или воздуха с верхней эоны в нижнюю и таким образом избежать явления присоса или активного смыва массы выбуренного грунта по периферии бура, а также всасывающего действия на станки скважины их обруше н ия .

После разгрузки грунта на поверхности центробежным или механическим способом проходческий цикл повторяется. При этом к началу бурения при посадке устройства иа забой забурник 7 снова входит в трубу 1 до упоQQ ра клапанного диска 11, и таким образом устраняется опасность забивки грунтом полости трубы 1.

Устройство позволяет увеличить г) ширину проходки, особенно в слабых

$5 обводненных. грунтах.

Формула из обретен ия.

Устройство для бурения скважин, включающее центральную трубу с диском, укрепленным кон центрично оси трубы и имеющим окна с наклонными ножами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения глубины проходки в слабых обводненных породах, оно снабжено дополнительными дисками, установленными друг над другом с угловым смещением окон, и забурн иком, при этом в трубе выве последнего диска выполнены отверсgp тия, а забурник установлен в центральной трубе с возможностью перемещения внутри ее.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Брылов С.A. и др. Современная

55 техн, логия и гле>:а„изация горно-раэ ведочных работ. М., Недра, 1976, c. .23.

2. Брылов С.А. и др. Соврегленная технология и механизация горно-ра3® ведочных работ. М., Кедра, 1976, с, 91-92.

791903

4-4

Б-Б

Фиг.1

Фиэ. 3

Сос тав итель Л. Черепе нк нна

Редактор Д. Павлова Техред С,Мигунова КоррекТор И Муска

Заказ 9414/31 Тираж 62б Подп ис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4