Устройство для проходки скважин

 

Изобретение относится к горному делу и м.б. использовано для проходки скважин большого диаметра в мерзлых породах под опоры инженерных сооружений. Цель - снижение энергоемкости и повышение произв.-ти проходки в мерзлых грунтах за счет улучшения транспортирования разрушенного грунта на поверхность. Штанга 1 устройства имеет полые отверстия 3. винтовой наконечник 2 и цилиндрическую полую спираль (С) 5. К штанге 1 и нижнему витку С 5 прикреплена коническая шнековая С 4. Максимальный диаметр С 4 равен наружному диаметру С 5. Высота конуса , описанного около С 4, равна расстоянию от вершины этого конуса до отверстий 3 (Нрмх.). Угол р при вершине этого конуса равен 180°-2 а + (10-15°), где CU - угол сдвига грунта. Устройство заглубляют до касания витка С 4 дневной поверхности массива. В штангу 1 подают гидродинамический импульс, выхлоп которого выходит через отверстие 3, разрушая грунт. Так как угол в основании разрушенного грунта больше угла р, то исключается блокировка разрушенного грунта заходными витками С 4 при очередном цикле газодинамического воздействия на грунт, дополнительное дробление и улучшается транспортировка грунта. 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 Е 21 В 7/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4168596/22-03 (22) 23.12.86 (46) 15.09.88. Бюл. № 34 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт транспортного строительства (72) А. В. Фролов, И. A. Недорезов и Ю. П. Волков (53) 624.139.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 621839, кл. Е 02 F 5/30, 1977.

Авторское свидетельство СССР № 909095, кл. Е 21 В 7/24, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОХОДКИ

СКВАЖИН (57) Изобретение относится к горному делу и м.б. использовано для проходки скважин большого диаметра в мерзлых породах под опоры инженерных сооружений.

Цель — снижение энергоемкости и повышение произв.-ти проходки в мерзлых грунтах за счет улучшения транспортирования разрушенного грунта на поверхность. Штан,Л0„„1423721 А 1 га 1 устройства имеет полые отверстия 3, винтовой наконечник 2 и цилиндрическую полую спираль (С) 5. К штанге 1 и нижнему витку С 5 прикреплена коническая шнековая С 4. Максимальный диаметр С 4 равен наружному диаметру С 5. Высота конуса, описанного около С 4, равна расстоянию от вершины этого конуса до отверстий 3 (h ). Угол р при вершине этого конуса равен 180 2 (ащ + (10 — 5 ) j, где а1 — — угол сдвига грунта. Устройство заглубляют до касания витка С 4 дневной поверхности массива. В штангу 1 подают гидродинамический импульс, выхлоп которого выходит через отверстие 3, разрушая грунт. Так как угол в основании разрушенного грунта больше угла Р, то исключается блокировка разрушенного грунта заходными витками С 4 при очередном цикле газодинамического воздействия на грунт, дополнительное дробление и улучшается транспортировка грунта. 2 ил.

1423721

Формула изобретения

Изобретение относится к горному делу и строительству и может быть использовано для проходки скважин большого диаметра в мерзлых породах под опоры инженерных сооружений.

Цель изобретения — снижение энергоемкости и повышение производительности проходки в мерзлых грунтах за счет улучшения транспортирования разрушенного грунта на поверхность.

На фиг. 1 изображено устройство для проходки скважин, общий вид; на фиг. 2— схема разрушения грунта.

Устройство для проходки скважин включает полый корпус в виде штанги 1 с винтовым наконечником 2 и выхлопными отверстиями 3.

К верхней части штанги 1 приварена коническая шнековая спираль 4, скрепленная цилиндрической шнековой спиралью 5.

Максимальный диаметр спирали 4 равен наружному диаметру D спирали 5. Угол конуса, описанный около конической шнековой спирали 4, равен р, а высота этого конуса равна расстоянию от вершины конуса до выхлопных отверстий 3. Это расстояние является глубиной рыхления (h> ).

Ьр = 0,5tg (а,„+ (10 — 15 ) ), Угол P = 180 — 2 (а,ц,+ (10 — 15 ) ), где я — угол сдвига мерзлого грунта.

Устройство, генерирующее газодинамический импульс в штангу, на фиг. не обозначено.

7 -- угол в основании конуса разрушенного грунта.

Устройство для проходки скважин работает следующим образом.

Под воздействием крутящего момента и осевой нагрузки устройство заглубляют в грунт до тех пор, пока заходная нитка конической шнековой спирали 4 коснется дневной поверхности разрабатываемого мас5

l5

35 сива. В штангу 1 с поверхности подают газодинамический импульс, выхлоп которого выходит через отверстия 3, осуществляя разрушение мерзлого грунта. Так как угол у (см. фиг. 2) превышает угол р, то это исключает блокировку разрушенного грунта заходными витками шнековой спирали 4 при очередном цикле газодинамического воздействия на грунт, исключает дополнительное дробление грунта и улучшает условия транспортирования грунта на поверхность.

При вторичном заглублении устройства на величину h „его коническая спираль 4 завинчивается в разрушенный грунт, не производя его вторичного дробления. При этом одновременно осуществляется забор грунта и его транспортировка вверх. В дальнейшем цикл разрушения и транспортирования грунта повторяют до получения скважины проектной глубиной.

Устройство для проходки скважин, включающее штангу с выхлопными отверстиями, с винтовым наконечником и с цилиндрической шнековой спиралью, отличающееся тем, что, с целью снижения энергоемкости и повышения производительности проходки в мерзлых грунтах за счет улучшения транспортирОвания разрушенного грунта на поверхность, оно снабжено конической шнековой спиралью, прикрепленной к штанге и к нижнему витку цилиндрической шнековой спирали, при этом максимальный диаметр конической шнековой спирали равен наружному диаметру цилиндрической шнековой спирали, высота конуса, описанного около конической шнековой спирали, равна расстоянию от вершины этого конуса до выхлопных отверстий, а угол при вершине упомянутого конуса равен 180 — 2 (я,„+ (10-—

15 ) ), где я,д — — угол сдвига грунта

)423721

Фиг 2

Составитель Л Черепенкин;I

Редактор М. Бандура Техред И Верее Корректор.А. Тиски

Заказ 4616436 Тираж 5;31 ПодиисH()c

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб, д. 4!5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4