Рабочий орган для образования скважин в грунте

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ СКВАЖИН В ГРУНТЕ, включак щее полый корпус с оголовком и режущим наконечником, отличающеес я тем, что, с целью повышения эффективности его применения в грунтах с гравийно-галечными включениями оно снабжено дополнительной полой трубой с оголовком, подпружиненным относительно основного : я режуиим наконечнике, выполменным в виде зубьев, при этом дополнительная труба установлена BHJTV. ри полого корпуса с возможностью их осевого перемещения относительно друг рруга, а между оголовками установлен упругИй , причем режупий наконечник -вьшопнен с прорезями, s- которых размещень зубья режущего наконечника дополни льноЯ трубы. W

..SUÄÄ1011853

СОО3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК у511 Е 21 В 7/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3387882/22-03 (22) 22.01.82 (46) 15.04.83. Бюл. № 14 (72) К. А. Артемьев, А. Я. Васильев, О. П. Матюшенко, В. А. Сидоров и Н. И. Зырянов (71) Красноярский политехнический mститут (53) 621.643.2:624. 13 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 340740; Е 21 В 7/24, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 386120, к ;: E 21 В 7/24, 1970 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ СКВАЖИН В ГРУНТЕ, включаюшее полый корпус с оголовком и режу щим наконечником, о т л и ч а ю ш е е . с я тем, что, с пелью повышения эффективности его применения в грунтах с гравийно-галечными включениями оно снабжено дополнительной полой трубой с оголовком, подпружиненным относительно основного„. и режуаим наконечником, выполненным в виде зубьев, при этом дополнительная труба установлена внув ри полого корпуса с возможностью их осевого перемещения относительно друг друга, а между оголовками установлен упругий элеМент, причем режущий наконечник -выполнен с прорезями, в которьи размещены зубья режущего наконечника Ф дополнительной трубы.

i0ii853

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для образования строительных скважин в грунтах, в том числе и мерзлых.

Известны рабочие органы для образования строительных скважин в грунте, включающие полый корпус с режущим наконечником 1 j.

Однако конструкции характеризуются невозможностью увеличения концентрации подведенной к лезвию режущей кромки и массы рабочего органа при постоянной энергии единичного удара погружателя, что снижает скорость и увеличивает энергоемкость погружения. Кроме того, невозможность применения в этих рабочих органах, так называемых активных зубьев и изменяющейсч в процессе удара рабочей длины режущей кромки, а также изменение скорости и времени внедрения, режущей кромки в грунт значитепьно снижает эффективность применения последних в мерзлых грунтах с бопьшим содержанием гравийно-галечных и щебеночных включений.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для образования скважин в грунте, .включающее полый корпус с оголовком и режущим наконечником.

У этого устройства режущий наконечник в .полнен в виде сплошного но>ка по всему периметру полого корпуса 2 3.

Однако это устройство несмотря на

1 простоту конструкции, характеризуется незначительной скоростью и энергоемкостью погружения в мерзлых грунтах, содержащих значительное количество гравийно-галечных и щебеночных вклк чений из-за постоянства формы и длины режущей кромки и соотношения масс погружателя и рабочего органа.

Uem изобретения — повышение эффективности его .рименения в грунтах с гравийно-галечными включениями.

Указанная цель достигается тем, что устройство для образования скважин в грунте, включающее полый корпус с оголовком и ре>кушйм наконечником, снабжено дополнительной полой трубой с оголовком, подпружиненным относительно основного,и режущим наконечником, выполненным в виде зубьев, при этом дополнительная труба установлена внутри полого корпуса с возможностью их осевого перемещения относительно друг друга, а между оголовками установлен упругий элемент, причем режущий накс нечник выполнен с прорезями, в которых

f5

55 размещены зубья режущего наконечника дополнительной трубы.

На фиг. 1 изображен рабочий орган, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Рабочий орган для образования сква.жин в грунте включает полый корпус с оголовком и режущим наконечником.

Полый корпус представляет собой систему из двух труб, внутренней дополнительной полой трубы 1 и внешней 2, установленных одна в другую с возможностью продольного перемещения, ограниченного возвратными пружин, ми 3, уотановленными на направляющих 4 между оголовками 5 и 6 дополнительной и внешней труб. На головке 6 внешней трубы установлен в виде упругого элемента демпфер 7. В верхней части имеется разгрузочное окно 8.

Режущий наконечник выполнен сборным и представляет собой кольцевой башмак 9 с режущей кромкой в виде кольцевых зубьев, образованных выбранными в корпусе пазами, в которые установлены в направляющих зубья 10 с возможностью продольного перемещения относительно башмака 9. Причем башмак 9 и установленные подвижные зубья 10 жестко соединены соотBeTcTBeEIEIo с внешней 2 и дополнительной 1 трубой. Суммарно подвижные ,зубья 10 башмака 9 образуют кольцевую составную режущую кромку известного профиля. Дополнительная труба 1, жестко соединенная с подвижными зубьями 10, которые имеют возможность перемещаться друг относительно друга вдоль обшей продольной оси на величину свободного хода. Величина этого хода, а такяе количество зубьев и соотношение их размеров в режущем наконечнике может быть различным и выбирается в зависимости or размеров конструкции и условий работы после специального расчета (количество зубьев рекомендуется не менее шести).

При погружещщ рабочего органа в начальный момент энергия удара от механизма погру>кения через оголовок дополнительной трубы 5„направляющие 4, внутреннюю трубу 1 передается к режущей кромке зубьев 10,:;оторые выдвигаются из башмака 9 и внедряются в грунт на величину свободного хода (показано штрихами), при этом возвратные пружины 3 сяимаются.

При ударе оголовка 5 о демпфер 7 энергия удара через оголовок 6 внешПрименение предлагаемого устройся» З ва позволяет увеличить скорость и снизить энергоемкость погружения послед» него, что ведет к снижению сроков и стоимости строительства не только свай ных оснований„но и строительство объек щ тов в целом, -.ак как за счет расширения области применения сваебойкых машин и повышение их эффективности отпадает необходимость применения специальных буровых машин.

3 i0ii ней трубы 2 передается на режушую кромку зубьев башмака 9, которая также начинает внедряться в грунт и разрушает его в пространстве между опережающими зубьями. По окончании процесса удара зубья 10 и внутренняя труба 1 под действием возвратных пружин 3 возвращаются в исходное положение.Затем процесс повторяется.

Применение в предлагаемом рабочем 10 органе так называемых активных зубьев (.роль которых выполняют зубья 10) позволяет значительно повысить эффек, тивность проходки скважин в грунтах с большим содержанием гравийно-галечных включений, в частности за счет исключения заклинивания включений между зубьями башмака 9.

В связи с тем, что полый корпус выполнен из двух труб с возможностью осевого перемещения, а режущий наконечник состоит из кольцевого башмака 9 с зубьями и подвижных зубьев 10, в предлагаемом рабочем органе в процессе

883 4 удара происходит изменение длины режу щей кромки и соотношения масс погружателя и рабочего органа, и следовательно, происходит концентрация энергии на лезвии режушего наконечника. Устаноь ленный демпфер 7 между внешней трубой 2 и дополнительной трубой 1 позво ляет растягивать время соударения на оптимальную величину, что неойсодимо для снижения энергоемкости и повышения скорости погружения рабочего органа.

1011883

Составитепь Л. Черепенкина

Редактор Н. Киштулинеи Техред С. Мигунова Корректор A. 1Ьятко

Заказ 2715/40 Тираж 601 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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