Устройство для бурения скважин

 

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано для бурения скважин и строительства котлованов в мерзлых грунтах. Цель - повышение производительности и надежности работы. Устройство включает трубчатый рабочий орган (РО) 2 с приводом 3 его вращения, форсунки (Ф) 12 и 14, сообщенные с дистанционно расположенным газогенератором 7 посредством газораспределителя 4. В нижней части РО 2 размещены два полукольцевых коллектора (К) 8 и 9, сообщенные с газораспределителем 4. Сопла Ф 14 расположены на К 8 и направлены вниз, а сопла Ф 12 - на К 8 и направлены в сторону оси РО 2. При этом Ф 12 и 14 имеют обратные клапаны, подпружиненные запорные элементы которых выполнены в форме цилиндра, а сопла - в боковых стенках Ф 12 и 14. При вращении РО 2 газ или пар подают в Ф 14 и его струи растепляют мерзлый грунт, который в виде керна входит внутрь РО 2 при его погружении. Далее пар подают в Ф 12 и его струи подрезают керн. Сопла неработающих Ф 12 или 14 перекрыты запорными элементами обратных клапанов. 4 ил.

СО1ОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„158 198 А 1 (51)5 Е 21 D 1/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4453066/23-03 (22) 30.06.88 (46) 23.08.90. Бюл. № 31 (71) Новосибирский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института транспортного строительства . (72) Ю. М. Кузнецов, В. А. Степанов и И. П. Евликов (53) 622.257.2 (088.8) (56) Гончаров Ю. М. и др. Производство свайных работ на вечномерзлых грунтах.—

Л.: Стройиздат, Ленинградское отделение, 1981, с. 60.

Гринкевич П. С. Строительные машины.-М.: Машиностроение, 1975, рис. 195, с. 323. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН (57) Изобретение относится к буровой технике и м б. использовано для бурения скважин и строительства котлованов в мерзлых грунтах. Цель — повышение производительности и надежности работы. Устрой2 ство включает трубчатый рабочий орган (PO) 2 с приводом 3 его вращения, форсунки (Ф) 12 и 14, сообщенные с дистанционно расположенным газогенератором 7 посредством газораспределителя 4. В нижней части PO 2 размещены два полукольцевых коллектора (К) 8 и 9, сообщенные с газораспределителем 4. Сопла Ф 14 расположены на К 8 и направлены вниз, а сопла Ф 12 — на К 8 и направлены в сторону оси PO 2. При этом Ф 12 и 14 имеют обратные клапаны, подпружиненные запорные элементы которых выполнены в форме цилиндра, а сопла — в боковых стенках Ф 12 и 14. При вращении PO 2 газ или пар подают в Ф 14 и его струи растепляют мерзлый грунт, который в виде керна входит внутрь PO 2 при его погружении. Далее пар подают в Ф 12 и его струи подрезают керн. Сопла неработающих Ф 12 или 14 перекрыты запорными элементами обратных клапанов. 4 нл.

1587198 з

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано для бурения ! скважины и строительства котлованов в мерзлых грунтах.

Цель изобретения — повышение производительности и надежности работы.

На фиг. 1 показана схема устройства для бурения скважины; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — устройство, продольный разрез; на фиг. 4 — узел 1 на фиг. 2 в увеличенном масштабе. 10

Устройство для бурения скважин включает буровую штангу 1, соединенную с трубчатым рабочим органом (лидером) 2, вращатель 3, газораспределитель (парораспределитель) 4, расположенный между вращателем 3 и штангой 1 и сообщенный посредством шлангов 5 и 6 с парогенератором 7 (газогенератором), размещенным диста н ци о н но.

В нижней части лидера 2 размещены два полукольцевых коллектора 8 и 9, сообщен- 20 ные с парораспределителем 4 посредством патрубков 10 и 11, размещенных вдоль внутренних поверхностей стенок штанги 1 и лидера 2. На коллекторе 9 размещены форсунки 12, сопла 13 которых направлены в сторону оси лидера 2, а на коллекторе 8 сопла форсунок 14 направлены вниз, параллельно оси лидера.

Штанга 1 и лидер 2 соединены с мачтой 15 базовой машины (не показана) с возможностью осевого перемещения посредст- 30 вом захватов 16.

Парораспределитель 4 (фиг. 3) состоит из цилиндрического ствола 17, соединенного с возможностью вращения с муфтой 18. В стенках ствола 17 выполнены каналы 19 и 20, посредством которых и штуцеров 21 шланги З5

5 и 6 сообщаются с патрубками 10 и 11.

На внутренней поверхности муфты 18 выполнены кольцевые канавки 22 и 23, постоянно сообщенные с каналами 19 и 20.

Муфта 18 скреплена с корпусом вращателя 3 посредством кронштейна 24, а ствол скреплен со штангой 1 и с валом вращателя 3. При бурении неглубоких скважин ствол может быть соединен непосредственно с лидером 2. В стенке лидера может быть выполнено боковое отверстие (не показано) . 45

Каждая из форсунок включает обратный клапан, состоящий из корпуса 25, в днище которого выполнено отверстие 26, пружины

27 и цилиндрические запорные элементы (поршни) 28. Сопла 13 выполнены в стенке корпуса 25. 50

Устройство для бурения скважины работает следующим образом.

Устройство устанавливают на грунт под местом его погружения. Включают подачу пара к форсункам 14, сопла которых направлены вниз. При этом пар проходит по шлангу 6, канавке 22, каналу 20, патрубку 11 и коллектору 8. Попадая в форсунку, пар давит на запорный элемент 28, открывая сопло. Струя пара, выходящая из сопла под давлением, оттаивает грунт. Включают вращатель 3. Лидер 2 вместе с форсунками 14 вращаются, в результате струя пара из форсунок 14 воздействует на грунт по окружности, оттаивая его, насыщает влагой конденсата и растаявшей поровой воды, разжижает. В разжиженный грунт легко под действием собственного веса погружается вращающийся лидер. Грунт (керн) оказывается во внутренней полости лидера.

После погружения лидера на расчетную глубину отключают подачу пара в форсунки

14 и подают пар в форсунки 12, сопла 1 которых направлены к оси лидера. Горизонтальные струи пара подрезают основание керна. Отключают подачу пара, выключают вращатель и поднимают лидер вместе с керном на поверхность. Керн из лидера вытряхивают через нижнее или боковое отверстие, которое во время погружения лидера может быть закрыто поворотной стойкой (не показана).

В сопла неработающих форсунок грунт не попадает, так как они перекрыты запорными элементами 28.

Формула изобретения

Устройство для бурения скважин, включающее трубчатый рабочий орган с приводом его вращения, форсунки, сообщенные с дистанционно расположенным газогенератором посредством газораспределителя, и обратные клапаны с подпружиненным запорным элементом, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и надежности в работе, он снабжен двумя полукольцевыми коллекторами, сообщенными с газораспределителем и расположенными в нижней части трубчатого рабочего органа, а форсунки расположены на полукольцевых коллекторах, при этом сопла форсунок, расположенных на одном из коллекторов, направлены вниз, а сопла форсунок, расположенных на другом полукольцевом коллекторе,— в сторону оси трубчатого рабочего органа, причем згиорные элементы выполнены в фор-. ме цилиндра, а сопла — в боковых стенках форсунок.

1587198

74

Фиг. 2

12

26

Фиг. 4

Составитель Л. Черепенкина

Редактор В. Бугренкова Техред A. Кравчук Корректор С. Черни

Заказ 2405 Тираж 383 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и откргятиям при ГЕНТ СССР

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская иаб., д. 4 5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101