Снаряд для образования скважин с закрепленными стенками

 

СНАРЯД ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ СКВАЖИН С ЗАКРЕПЛЕННЫМИ СТЕНКАМИ, включающий основной и дополнительный корпуса с наконечниками, соединенные между собой переьолчкой с отверстием , сообщенным с каналом, вьг полненным внутри дополнительного корпуса, имеющего диаметр больше диаметра основного корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности закрепления скважины путем использования снаряда с наконечником, имеющим винтовые лопасти, перемычка снабжена винтовыми лопастями, направление навивки которык противоположно направлению навивки винтовых лопастей наконечника основного корпуса. « ч ч|

СОКИ СОВЕТСКИХ

О ЛЮВН "

РЕСПУБЛИК

4(5!) Е 21 В 7 24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЖ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTGPCHOIIIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ фя

14 (21) 3330152/22-03 (22) 22.09.81 (46) 23.02.85. Бюл. Ф 7 (72) Б.М.Мазо и В.И.Феклин (71) Днепропетровский инженерно-строительный институт (53) 622 ° 233.05(088.8) (56) !. Авторское свидетельство СССР по заявке У 2947708/03, кл, E 21 В 7/24, )980.

2. Авторское свидетельство СССР

У 201967, кл. Е 02 D 3/12, 1964. (54) (57) СНАРЯД ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ

СКВАЖИН С ЗАКРЕПЛЕННЫМИ СТЕНКАМИ, включающий основной и дополнитель„„SU„„1141177 A ный корпуса с наконечниками, соединенные между собой перемычкой с отверстием, сообщенным с каналом, выполненным внутри дополнительного корпуса, имеющего диаметр больше диаметра основного корпуса, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности закрепления скважины путем использования снаряда с наконечником, имеющим винтовые лопасти, перемычка снабжена винтовыми лопастями, на правление навивки которых противоположно направлению навивки вийтовых лопастей наконечника основного корпуса.

45

1 11411

Изобретение относится к строительной технике, а именно к устройствам для образования скважин в различных нескальных грунтах, в т.ч. слабых и водонасыценных.

Известно устройство для образования скважин с закрепленными стенками, в котором нижняя и верхняя части корпуса образованы чередующимися цилиндрическими и коническими спиралевидными поверхностями Ц .

Недостатком этого устройства является невозможность подачи закрепляющего материала без подъема устройства на поверхность.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство, включающее основной и дополнительный корпуса с наконечниками, соеди20 ненные между собой перемычкой с отверстием, сообщенным с каналом, выполненным внутри дополнительного корпуса, имеющего диаметр больше диаметра основного корпуса f2) .

Такое решение позволяет осуществлять закрепление стенок скважины различными закрепляющими материалами в процессе внедрения устройства в скважину. Однако при этом дно и стенки скважины на ее нижнем участ30 ке остаются не закрепленными, что при заглублении дна скважины ниже уровня грунтовых .вод может привести к обводнению скважины и затруднению производства работ по последующему 35 возведению свай, При использовании такого снаряда для закрепления дна скважины требуется извлечь снаряд на поверхность, подать закрепляю— щий материал в скважину через ее 40 устье и осуществить вторичную проходку всей скважины, Это ведет к существенному говышению трудоемкости процесса и снижению качества работ, так как стенки скважины на ее нижнем участке оплывают до его закрепления при вторичной проходке, скважина наполняется водой, фильтрующейся через ее не закрепленное дно.

Целью изобретения является повышение эффективности закрепления скважины путем использования снаряда с наконечником, имеющим винтовые лопасти

Укаэанная цель достигается тем, 55 что в устройстве для образования скважин, включающем основной и дополнительный корпуса с наконечника7? 2 ми, соединенные между собой перемычкой с отверстием, сообщенным с каналом, выполненным внутри дополнительного корпуса, имеющего диаметр больше диаметра основного корпуса, перемычка снабжена винтовыми лопастя; ми, направление навивки которых противоположно направлению винтовых лопастей наконечника основного корпуса.

На фиг.1 изображено устройство для образования скважин, общий вид; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1-, на фиг.3 — процесс проходки скважины с одновременным закреплением ее стенок; на фиг.4 — подача закрепляющего материала на дно скважины; на фиг.5 — закрепление стенок нижнего участка скважины и ее дна.

Снаряд для образования скважин с закрепленными стенками включает основной корпус 1, содержащий калибрующую часть 2, основной 3 и дополнительный 4 наконечники конусообразной формы винтовыми лопастями, имею-. щими одинаковое налравление навивки и дополнительный корпус 5, расположенный выше основного корпуса 1 и соединенный с ним при помощи перемычки 6, причем основной корпус 1, дополнительный корпус 5 и соединяющая их перемычка 6 имеют общую продольную ось, а дополнительный корпус

5 содержит цилиндрическую часть 7 и наконечник 8 конусообразной формы, расположенный соосно с цилиндричес— кой частью 7 и имеющий винтовые лопасти, направление навивки которых совпадает с направлением навивки винтовых лопастей основного 3 и дополнительного 4 наконечников основного корпуса 1, выполненную в виде расположенных соосно цилиндрических участков, радиусы которых.ступенчато уменьшаются книзу по направлению от калибрующей части 7 дополнительного корпуса 5 к месту соединения дополнительного корпуса 5 с перемычкой 6, при этом цилиндрические поверхности соосных участков, со- ставляющие наконечник 8 дополнительного корпуса 5 плавно сопряжены между собой переходными участками 9.

Дополнительный корпус 5 снаряда содержит канал 10 для подачи закрепляющего материала 11, сообщающийся с полостью буровой штанги 12, а перемычка 6, содержит полость 1З,сооб-1 щающуюся с каналом 10, отверстия 14:

1141177

20 в стенках для выпуска закрепляющего материала 11 в скважину 15 и лопасти 16, расположенные относитель— но перемычки по спирали, направление навивки которой противоположно направлению навивки винтовых лопастей наконечников основного 1 и до— полнительного 5 корпусов.

Снаряд работает следующим образом.

При вращении, которое передается снаряду от привода (не показан), основной корпус 1 снаряда благодаря наличию основного наконечника 3 конусообразной формы ввинчивается в грунт, образуя скважину 15, которая затем при внедрении в нее дополни° тельного корпуса 5 расширяется до проектного диаметра, равного диаметру цилиндрической части 7 дополни— тельного корпуса 5, которая выполняет функцию калибрования скважины 15. При этом грунт вдавливается в стенки скважины 15 поверхностями переходных участков 9 конусообразного наконечника 8 дополнительного корпуса 5. При проходке участков скважины 15, где необходимо закрепление грунта, через полость штанги 12„ канал 1О внутри допол30 нительного корпуса 5 и полость 13 в перемычке 6, которые последовательно сообщаются друг с другом, подают закрепляющий материал 11, который через отверстия 14 в стенках перемычки 6 поступает в пространство между 35 основным 1 и дополнительным 5 корпусами и по мере внедрения снаряда в грунт вдавливается в стенки скважины 15, закрепляя их. Наличие лопастей 16, расположенных на поверхнос- 40 ти перемычки 6 относительно нее по спирали, направление навивки которой противоположно направлению навивки спиралевидных поверхностей наконечников 0сновного 1 и дополнитель- 45 ного корпусов, позволяет перемешивать закрепляющий материал 11, благодаря чему его консистенция поддерживается одинаковой во всем его объеме, что способствует повышению эа- 50 крепления стенок скважины 15. Кроме того, лопасти 16 предотвращают налипание грунта на поверхность перемычки 6 и проникание разработанного грунта из скважины 15 в полость 13 55 перемычки 6 через отверстия 14 в его стенках. По окончании проходки скважины производят вывинчивание снаряда путем изменения направления его вращения на обратное. При этом закрепляющий материап 11, оказавшийся в пространстве между основным 1 и дополнительным 5 корпусами, вдавливается в стенки скважины дополнительным конусообразным наконечником 4 н калибрующей частью 2 основного корпуса 1. Подъем устройства производят на высоту, не меньшую длины его лидерной части, т.е. расстояния от нижней точки коргуса 1 до нижней точки дополнительного корпуса 5, продолжая подачу закрепляющего материала 11, ксторый падает на дно скважины !5, и после заполнения нижнего участка скважины 15 закрепляющим материалом 11 осуществляют вторичную проходку нижнего участка скважины. При этом достигается закрепление дна скважины и стенок ее нижнего участка.

Возможен также вариант устройства, при котором дополнительный корпус снабжен дополнительным наконечником, подобным по форме дополнительному наконечнику основного корпуса. В этом случае возможно осуществление закрепления стенок скважины в два слоя при одной проходке, при этом второй слой закрепляющего материала, который подается непосредственно в сквалмну перед извлечением устройства из скважины, вдавливается в стенки скважины поверхностью дополнительного конусообразного наконечника дополнительного корпуса при вывинчивании снаряда иэ скважины а

Направление навивки спиралевидных поверхностей дополнительных наконечников основного и дополнительного корпусов может быть противоположно направлению навивки спиралевидных поверхностей основных наконечников этих корпусов. В этом случае извлечение снаряда из скважины осуществляется путем изменения на-. правления подачи снаряда на обратное (снизу вверх), но беэ изменения на правления вращения снаряда.

Применение снаряда позволяет образовать закрепленные скважины в слабых и водонасыщенных грунтах при горизонте грунтовых вод, лежащие выше диа скважины. При этом предот1141177

15

Составитель Л.Черепенкина

Техред Т.Фанта Корректор И.Муска

Редактор С.Патрушева

Заказ 463/25 Тираж 540 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

| вращается фильтрация воды в скважину. При использовании скважины для набивной сваи.за счет дополнитель11

1 ного уплотнения грунта у дна скважины несущая способность сваи повышается на 15-30Х.

А-A