Ковшовый бур

 

КОВШОВЫЙ БУР, включающий полый цилиндрический корпус с расположенными в нем вращающейся штангой со шнеком с днищем, грунтоприемными окнами и лемехами, ведущую штангу и переходник, о тлич ающий с я тем, что,с целью повьшения скорости бурения путем исключения возможности образования грунтовой пробки, шнек выполнен коническим, большим основанием обращенные к днищу корпуса, а корпус снабжен несколькими грунтоприемными полками, примыкающими к образующей конического шнека, при этом бур снабжен дополнительной штангой , имеющей втулку, и установленной с возможностью вращения в противоположную сторону относительного ведущей штанги, размещенной внутри дополнительной штанги, причем верхний конец штанги шнека установлен во втулке дополнительной штанги, имеет на торце выступ, а торец ведущей штанги выполнен с пазом для размещеg (f) ния выступа, причем днище имеет проточку с размещенным в ней упругим элементом, на который установлен др(угой конец штанги шнека с возможностью осевого перемещения, причем дополнительная штанга имеет перекидной ключ для соединения с переходником и взаимодействия с ведущей штангой . X О5

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

WVNII

РЕСПУБЛИК

09) (И) 1 Е 2! В 7/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCH0hIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЙ (2I) 3542666/22-03 (22) 24.01.83 (46) 15.04.84. Бюл. Ф 14 (72) A.Ô.Ëåáåäà, В.Г.Ломака, А.Т.Сало, Е.И.Подольский, Л.Я.Эппель и В.Т.Осадчий (71) Киевский отдел Всесоюзного научно-исследовательского института гидромеханизации, санитарно-технических и специальных строительных работ (53) 624.131.34(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 8109231, кл. Е 21 В 7/24, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

В 699099, кл. E 21 В 7/24, 1974. (54) (57) КОВШОВЫИ БУР, включающий полый цилиндрический корпус с распо- . ложенными в нем вращающейся штангой со шнеком с днищем, грунтоприемными окнами и лемехами, ведущую штангу и переходник, о т л и ч а ю щ и.й с я тем, что,с целью повышения скорости бурения путем исключения воэможности образования грунтовой пробки, шнек выполнен коническим, большим основанием обращенным к днищу корпуса, а корпус снабжен несколькими грунтоприемнъичи полками, примыкающими к образующей конического шнека, при этом бур снабжен дополнительной штан гой, имеющей втулку, и установленной

I с воэможностью вращения в противоположную сторону относительного ведущей штанги, размещенной внутри дополнительной штанги, причем верхний конец штанги шнека установлен во втулке дополнительной штанги, имеет на торце выступ, а торец ведущей штанги выполнен с пазом для размеще". ния выступа, причем днище имеет проточку с размещенным в ней упругим элементом, на который установлен другой конец штанги шнека с возможностью осевого перемещения, причем дополнительная штанга имеет перекидной ключ для соединенияс переходником и взаимодействия с ведущей штангой.! 0861 07

Изобретение относится к строитель" ству, в частности к выполнению способом бурения котлованов для буранабивных свайных фуядаментов с использованием специальных буровых устана- 5 вок кранового типа.

Известен ковшовый бур, включающий ведущую штангу, корпус, днище с проходными окнами и ножами, причем корпус снабжен грунтоприемной полкой с окнами, перемещающейся вдоль корпуса при помощи гидроиипиипра (I) .

Однако увеличенная высота проходных окон эа счет толщины дополнительной приемной полки создает добавочное сопротивление, препятствующее поступлению грунта в корпус, что вызывает преждевременное появление грунтовой пробки, которая приостанавливает дальнейшее бурение скважины. Наличие подвижной грунтовой полки требует тщательной очистки внутренней части бура от грунта, так как его незначительное количество, остав „ шееся на стенках или дяе бура, не позволяет опустить полку в исходное положение и тем самым вызывает практически мгновенное заклинивание грунта между полками. Кроме того, наличке маслопроводов значительной длины, быстрый износ коллектора, обеспечивающего поступление масла в полость гидроцилиндра яря вращении, усложняет работу ковшового бура.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущностй и достигаемо" му результату является ковшавый бур, включающий полый цилиндрический корпус с расположенными в яем вращаю4О щейся штангой со шнеком с днищем, грунтаприемными окнами и лемехами„ ведущую штангу и переходник L2> .

Г -

Недостатком известнога бура является мяогооперационность. Например, для того, чтобы запохй ить шнек груя45 том после возникновения грунтовой пробки необходима: остановить вращение; включить вращение в противопо-лажнув сторону; остановить грращение,". опусканием штанги и вклвче нем вра56 щения в первоначальном направлении заполняют шнек грунтом. Из-за отсутствия контроля sa заполнением шнека грунтам может возникнуть пробка уже над шнеком, т.е. грунт, подяятьгй над шнеком, не позволит войти в зацепление шкворню с переходником и тем самым вызовет прекращение дальнейzего бурения. Кроме того, в результате уплотнения грунта в корпусе эа счет трения а стенки образуется так называемая пробка„ которая препятствует заполнению бура, уменьшая па мере его заполнения скорость проходки ат максимального значения в начале бурения и до нуля в конце.

Цель изобретения — увеличенче скорости бурения путем исключения возможности образования грунтовой пробки, Указанная цель достигается тем, что в ковшовом буре, включающем палый

° цилиндрический корпус с расположенными в нем вращающейся штангой со шнеком с днищем, грунтоприемными окнами и лемехами, ведущую штангу и переходник, шнек выполнен коническим, большим основанием обращенным к днищу корпуса, который снабжен несколькими грунтоприемяыми полками, примыкающими к образующей конического шнека, при этом бур снабжен дополнительной штангой, имеющей втулку, и установленной с возможностью вращения в противоположнув сторону относительно ведущей штанги, размещенной внутри дополнительной штанги, причем верхний конец штанги шнека установлен во втулке дополнительной штанги, имеет на торце выступ, а торец ведущей штанги выполнен с пазом для размещения выступа. причем днище имеет проточку с размещенными в ней упругим элементом, яа который устаяойлен другой конец штаи" гя míeêa с воэможностью осевого перемещения, причем дополнительная штанга имеет перекидкой ключ для соединения с переходником и взаимодействия с ведущей штангой.

На фиг.1 представлен кавшавый бур. общий вид; иа фиг.2 — разрез А-A на фиг.1; на фиг.З вЂ” разрез Е-5 -на фнг.l.

Ковшовый бур включает ведущую штангу 1, корпус 2 с днищем 3, на ко-тором установлены лемe«:è 4 «ч выполнены груятопрнемные окна 5. Корпус снабжен конт ческим шнеком б, верхний торец которого свободна входит в зацепление посредством поперечнога выступа 7 с ведущей штангой I, ы .евшей поперечный паэ 8, а нижний - паажен в цилиндрическую полость 9 на упругий элемент )0. Верхний ка,меп шнека посажен во BvyJIKy sI дапалнргтельной штанги I2, которая соединение с корпусом переходником IЗ. Нижний

1086107 конец дополнительной штанги имеет продольное отверстие 14 и снабжен перекидным ключом 15, соединяющим ее с корпусам. Ведущая штанга имеет круговой выступ, на который посажен роликоподшипник )6. На внутренней стенке корпуса размещены кольцевые грунтоприемные полки 17, замок !

8, удерживающий от раскрытия две боковины )9, имеющие ширину равную

2/6 длины окружности корпуса.

Ковшовый бур работает следуницим образом.

Перед началом бурения ручку перекидного ключа 15 устанавливают в нижнее положение (фиг.)) при этом дополнительная штанга )2 жестко соединена с переходником )3 корпуса 2.

Установив ковшовый бур на точку бурения, включением приводного механиз- 20 ма (на.показан) приводят во вращение дополнительную штангу 12 и одновременно ведущую штангу 1 в противоположных направлениях. Корпус 2, соединенный с дополнительной штангой 5

12, вращаясь, срезает грунт лемехами

4, установленными на днище 3. Грунт поступающий в корпус через проходные окна 5, подбирается коническим шнеком 6, вращающимся в противоположном направлении, и подается выше, где разбрасывается по стенкам корпуса и задерживается на кольцевых груитоприемных полках )7, нримыкающих к образующей шнека. Конический 35 шнек, имеющий в нижней части цилиндрическую форму на высоту полного витка лопастей, начало которой находит ся на 3-5 см вьппе днища 3, не позволяет накапливаться грунту, создавая 40 постоянно некоторое свободное пространство. о

Таким образом, грунт, поступающий в корпус, не встречая сопротивления, позволяет вести бурение сква- 45 жины при постоянно максимальной скорости до полного заполнения корпуса бура. Обье корпуса устанавливается иэ условия грузоподъемности буровых установок кранового типа, а фор- 50 ма иэ условия трения по стенкам скважины (цилиндрическая или несколько зауженная к верху).

ПЬсле полного заполнения корпуса бура грунт..заклинивается между верхним витком шнека 6 и крышкой корпуса или от. собственного веса сжимает упругий элемент 10, перемещается вниз и выходит из зацепления с ведущей штангой ), которая снабжена роликоподшипником )6, продолжае г свободно вращаться, удерживаемая от смещения вниз зубом перекидного ключа 15.

Грунт, не подбирающийся шнеком, заклинивается в проходных окнах, н углубление скважины прекращается. Выключив приводной механизм, извлекают ковшовый бур на поверхность. Для разгрузки бура ручку перекидного ключа 15 переводят в верхнее положение, тем самым отсоединяют корпус н одновременно освобождают ведущую штангу, которая, опускаясь, входит в зацепление с коническим шнеком.

Открыв замок для раскрытия боковин о

19 корпуса, включают обратное вращение шнека. Под напором центробежных сил грунт, раскрыв боковины

19, разбрасывается в стороны. Освободившийся от грунта шнек поднимается в первоначальное положение упругим элементом 10. Вернув ручку перекидного ключа 15 в первоначальное положение, соединяют дополнительную штангу 12 с корпусом 2 и,закрыв его боковины..на замок 18, цикл бурения повторяют; .

Зкономический эффект от использо-. вания предлагаемого ковшового бура достигается за счет повышения производительности путем исключения воэможности появления грунтовой пробки и обеспечения постоянно максимальной скорости бурения, а, следовательно, увеличения в четыре и более раз углубления скважины (в зависимости от объема полого корпуса) н сокращения в четыре и более раэ спуско-подъемных операций.

1086107

1086107

Составитель Л.Черепенкина

Редактор В.Ковтун Техред А.Бабинец Корректор B,Синицкая

Заказ 2206/30 Тираж 564 Подписное

ВНИИПИ Государетвенного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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