Рабочий орган для образования скважин в мерзлом грунте

 

РАБОЧИЙ ОРГАН ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ СКВАЖИН В МЕРЗЛОМ ГРУНТЕ включающий полую трубу, режущий наконечник с наклонными образующими поверхностями и оголовок, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, d целью снижения энергоемкости бурения, он оснащен дополнительным режущим наконечником , выполненным с противоположными относительно основного наконечника наклонами образующих поверхностей и установленным концентрично с трубой с помощью кольца и ребер жесткости выше основного наконечника на 1,5-2 высоты последнего.

СОЮЗ GOBETCHMX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

r Йг

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOIVlV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3609430/22-03 (22) 24.06.83 (46) 30.07.84. Бюл. 9 28 (72 ) N .X. Хасанов, A .В . Норшаян и Г.Н.Фоломеев (71) Научно-исследовательский институт промышленного строительства (53) 621.643. 2: 624. 13 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 3366263,кл. E 21 В 7/24, 1981.

2 . Авторское свидетельство СССР

Р 209312, кл. E 21 В 7/24, 1966 (прототип) .

„„SU„„1105597 А (54) (57) РАБОЧИЙ ОРГАН ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ СКВАЖИН В МЕРЗЛОМ ГРУНТЕ включающий полую трубу, режущий наконечник с наклонными образующими поверхностями и оголовок, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения энергоемкости бурения, он оснащен дополнительным режущим наконечником, выполненным с противоположными относительно основного наконечника наклонами образующих поверхностей и установленным концентрично с трубой с помощью кольца и ребер жесткости вьпае основного наконечника на

1,5-2 высоты последнего.

1105597

Изобретение относится к строительной промышленности и может быть использовано при проходке скважин в. мерзлых грунтах.

Известен рабочий орган для бурения скважин кольцевого сечения за 5 счет уплотнения грунта в стенке скважины и уплотнения средней части скважины 113, Недостатком данного рабочего органа является то, что им нельзя бу- 1О рить в мерзлых грунтах.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является рабочий орган для образования скважин в мерз- 15 лом грунте, включающий полую трубу, режущий наконечник с наклонными образующими поверхностями и оголовок(21.

Существенным недостатком известного рабочего органа является необходи- 0 мость приложения большого усилия для отрыва керна — чем больше диаметр рабочего органа, тем больше и необходимое для отрыва керна усилие. Это ведет к увеличению энергоемкости процесса образования скважины и к сужению области применения рабочего органа, а также к невозможности образова ния скважин кольцевого сечения под забивку полых свай.

Цель изобретения — снижение энергоемкости бурения.

Указанная цель достигается тем, что рабочий орган для.образования скважин в мерзлом грунте, включающий полую трубу, режущий наконечник с на- 35 клонными образующими поверхностями и оголовок, оснащен дополнительным режущим наконечником, выполненным с противоположными относительно основного наконечника наклонами образую- 49 щих поверхностей и установленным концентрично с трубой с помощью кольца и ребер жесткости выше основного,наконечника на 1,5-2 высоты последнего.

На чертеже схематично изображен предлагаемый рабочий орган.

Рабочий орган включает ocHQBHoA режущий наконечник 1, полую трубу 2, Оголовок 3 дополнительный режущий 5() наконечник 4, ребра 5 жесткости, кольцо 6. При этом образующие поверх. ности дополнительного режущеro наконечника выполнены с противоположным наклоном относительно основного наконечника.

Рабочий орган работает следующим образом.

Погружение органа в грунт осуществляют, например, дизельмолотом.

Его удар воспринимается оголовком 3, передается через трубу 2 на основной наконечник 1 и через ребра 5 и кольцо 6 — на дополнительный наконечник °

Основной наконечник 1 сжимает грунт от центра образуемой скважины к периферии, а дополнительный наконечник 4 — от периферии к центру. Кроме того, на режущей кромке дополнительного наконечника 4 происходит скалывание и размельчение грунта. Все это обеспечивается конструкцией наконечников 1 и 4 и их взаимным расположением (черте>к) .

Сколотый грунт размещается между кольцом 6 и трубой 2. Внутренние напряжения в нем отсутствуют. Внутри трубы 2 грунт ненарушенной структуры.

Он имеет форму цилиндра с диаметром, равным внутреннему диаметру основного наконечника 1.

При извлечении рабочего органа грунт, находившийся в трубе 2, остается. Грунт, располо>кенный между коль цом 6 и трубой 2, свободно извлекается вместе с рабочим органом за счет зацепления с выступами наконечников

1 и 4.

В грунте образуется кольцевая скважина, размеры которой находятся в за— висимости от диаметров наконечников

1и 4.

Режущие наконечники, основной и дополнительный, устанавливают на разной высоте для предотвращения обжатия грунта дополнительным наконечником.

При этом увеличение высоты установки дополнительного наконечника более чем на 2 высоты основного наконечника ведет к неоправданному росту длины рабочего органа, а уменьшение ее (менее 1,5 высоты основного наконечника) — к нарушению нормальной работы рабочего органа.

Грунт, извлеченный рабочим органом на поверхность,. легко отделяется от него при первых же ударах последующей забивки.

Таким образом, использование в рабочем органе для образования скважин в мерзлом грунте дополнительного режущего наконечника позволяет образовывать скважины кольцевого сечения, чего нельзя добиться рабочими органами известных конструкций. Уменьшение объема грунта извлекаемого и з скважины, снижает энергоемкост ь бурения в зависимости от диаметра скважины.

Кроме того, изобретение позволяет уменьшить расход металла на изготовление рабочего органа.

Тираж 565 Подписное

ВНИИПИ Заказ 5562/24

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