Устройство для образования скважины в грунте

 

Изобретение относится к образованию скважин в грунте при бестраншейной прокладке подземных коммуникаций Цель - повышение произ-сти устр-ва за счет снижения энергоемкости процесса извлечения устр-ва из скважины Внутри корпуса 2 устрва размещен ударный механизм С возможностью перемещения вдоль корпуса 2 к его носовой части установлен расширитель. На корпусе установлены упор и тяговый элемент для извлечения устр-ва из скважины в виде троса 8 Расширитель выполнен в виде отдельных продольных секций 5. с внутренней опорной конической поверхностью которых может взаимодействовать упор, причем упор выполнен в виде сужающейся к носовой части корпуса 2 конической насадки 3 На основании насадки 3 расположен упорный буртик 4. Секции 5 расширителя установлены с возможностью радиального перемещения. На корпусе 2 со стороны его носовой части перед насадкой 3 закреплен дополнительный упор, с которым также могут взаимодействовать секции 5 расширителя При осевом перемещении корпуса 2 на всю длину контакта расширителя и корпуса 2 сила трения между секциями 5 расширителя и корпусом 2 остается постоянной. При наличии упора одновременно с корпусом 2 из скважины свободно извлекается расширитель 1 з п ф-лы. 4 ил СО с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 02 F 5/18

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4495581/03 (22) 27.10,88 (46) 30.12.91, Бюл. N. 48 (71) Московское научно-производственное объединение по механизированному строительному инструменту и отделочным машинам (72) Г1,8. Добросельский, И.В. Николаев, С,И. Дементьев, Б.Г, Гольдштейн, А.И. Ролдугин, В.А. Безлепкин и А,M. Больных (53) 624.643.002.2:624.13 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 497386, кл. Е 02 F 5/18, 1971.

Авторское свидетельство СССР

N 214413, кл. Е 02 F 5/16, 1966. (54) УСТРОЙСТВО Д Л Я ОБРАЗОВАНИЯ

СКВАЖИНЫ В ГРУНТЕ (57) Изобретение относится к образованию скважин в грунте при бестраншейной прокладке подземных коммуникаций, Цель— повышение произ-сти устр-ва за счет снижения энергоемкости процесса извлечения устр-ва из скважины. Внутри корпуса 2 устрва размещен ударный механизм, С воэмож„„SU „„1701841 А1 ностью перемещения вдоль корпуса 2 к его носовой части установлен расширитель, На корпусе установлены упор и тяговый элемент для извлечения устр-ва из скважины в виде троса 8. Расширитель выполнен в виде отдельных продольных секций 5, с внутренней опорной конической поверхностью которых может взаимодействовать упор, причем упор выполнен в виде сужающейся к носовой части корпуса 2 конической насадки 3. На основании насадки 3 расположен упорный буртик 4. Секции 5 расширителя установлены с возможностью радиального перемещения. На корпусе 2 со стороны его носовой части перед насадкой

3 закреплен дополнительный упор, с которым также могут взаимодействовать секции

5 расширителя. При осевом перемещении корпуса 2 на всю длину контакта расширителя и корпуса 2 сила трения между секциями 5 расширителя и корпусом 2 остается постоянной, При наличии упора одновременно с корпусом 2 из скважины свободно извлекается расширитель. 1 з. и. ф-лы, 4 ил, Изобретение относится K строительс1ву, в частности к устройствам для образования скважин в грунте при бестраншейной прокладке подземных коммуникаций под дорогами, взлетно-посадочными полосами 5 аэродромов, для устройства закрытого дренажа без повреждения покрытий на территории заводов, шахт и других предприятий, а также для проведения других аналогичных работ в различных отраслях народного хо- 10 зяйства.

Цель изобретения — повь.шение производительности устройства для образования скважины в грунте за счет снижения энергоемкости процесса извлечения. устройства из 15 скважины, На фиг, 1 изображено устройство для образования скважины в грунте, частичный разрез; на фиг, 2 — то же, с двумя упорами; на фиг, 3 — сечение А — А на флг, 1; на фиг. 4 20 — расширитель, частичный разрез, Устройство для образования скважины в грунте 1 содержит корпус 2, внутри которого размещен ударный механизм (не показан), закрег1ленный HB корпусе 2 упор, 25 выполненный в виде конической насадки 3 с вершиной, расположенной ru стороны носовой части корпуса 2, с упорным буртиком

4 на ее основании. На конической насадке 3 установлен расширитель, выполненный в 30 виде отдельных продольных секций 5 с внутренней опорной поверхностью конической формы. На секциях 5 могут бьггь закреплены тяговые элементы (не показаны) для вазможности извлечения их из скважины. Устройство 35 может быть снабжено дополнительнь.м упорам

6 (фиг. 2), закрепленным, например, на корпусе

2 перед конической насадкой 3. Для возможности перемещения секций 5 в радиальном направлении они установлен ь1 с зазором 7 (фиг, 3), 40

На корпусе 2 закреплен тяговый элемент, вьIполненный, например, г, иде троса 3 (фиг, .1, 2), для извлечения корпуса 2 из скважлны, УГОЛ конуса насадки 3 мажет быть равен углу конуса внутренней опорной поверхна- 45 сти секций 5 расширителя.

Устройство для образования скважины в грунте работает следуюшим образом.

При внедрении устройства в грунт 1 секции 5 расширителя смещаются в радиаль- 50 ном и осевом направлениях Эти перемещения продолжа атся до момента соприкосновения секций 5 с буртиком 4.

При дальнейшем перемещении корпуса 2 коническая насадка 3 и секции 5 расшири- 55 теля уплотняют грунт, оставляя за собой отверстие диаметром D. При необходимости извлечение устройства из грунта происходит следующим образом, К -росу 8 прилагается тяговое усилие. Под действием тягового усилия корпус 2 перемещается, преодолевая силы трения между контактируюгцими поверхностями конической HcIсадки 3 и секций 5. Поскольку секции 5 установлены на конической насадке 3 с углом гр, сила давления грунта Т2 (фиг, 4) раскладывается на составляющие Тз и Т4, При этом Тз = Тр - совр, т, е. Тз < Тр, кроме того, составляющая Т4 способствует относительному перемещению секций 5 относительно конусной насадки 3. В связи с этим потребное тяговое усилие в предложенном устройстве уменьшается на величину

Т = Tz(K(1 - соз p) + sin p1, где К вЂ” коэффициент трения между секциями 5 и конической насадкой 3; р угол конуса насадки 3, При осевом перемещении конусной насадки 3 отнаслтельно секций 5 последние перемещаются в радиальном направлении, приближаясь к корпусу 12, т. е. расширитель

"сжимается". В связи с этим уменьшается давление грунта на секции 5 и сила трения между последними и конусной насадкой 3.

При этом величина относительного осевого перемещения i насадки 3 и секций 5, прл которой указанное трение становится равным нулю, определяется по формуле

1= ——

Я (6 где S — упругая деформация грунта (перемешение грун а в пределах упругой деформации). Дальнейшее перемещение насадки 3 происходит свободно. При этом сила трения между секциями 5 расширителя и корпусом

2 остается постсянной при осевом перемещении корпуса 2 на всю длину контакта расширителя и корпуса 2, При наличии дополнительного упора б одновременно с корпусом 2 из скважины свободно извлекается расширитель. При отсутствии указанного упора б секции 5 расширителя извлека отся из скважины поочередно вслед за корпусом 2 при помощи тяговых элементов, Таким Образом, в предлагаемом устройстве снижены тяговое усллие и затраты знергил, неабхоцимые для изъятия корпуса

2 и расширителя из скважины, вследствие чего уменьшена длительность технологического цикла "пробивка скважины-изъятие устройства", Формула изобретения

1; Устройство для образования скважинь1 в грунте, включающее корпус, внутри которого размещен ударный механизм, расширитель, выполненный в виде отдельных продольных секций и установленный с воз1701841 можностью перемещения вдоль корпуса к

его носовой части, закрепленный на корпусе упор, установленный с возможностью взаимодействия с внутренней опорной поверхностью секций расширителя, и закреп- 5 ленный на корпусе тяговый элемент для извлечения устройства из скважины, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения его производительности за счет снижения энергоемкости процесса извлечения уст- 10 ройства из скважины, упор выполнен в виде сужающейся к носовой части корпуса конической насадки с расположенным на ее основании упорным буртиком, а внутренняя опорная поверхность каждой секции расширителя имеет коническую форму. при этом секции расширителя установлены с возможностью радиального перемещения.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что оно имеет закрепленный на корпусе дополнительный упор, который размещен перед конической насадкой со стороны носовой части корпуса, при этом секции расширителя установлены с возможностью взаимодействия с дополнительным упором.

1701841

Ра4

Составитель А.Толстов

Техред M,Ìîðãåèòàë Корректор С.Шевкун

Редактор А.Долинич

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

Заказ 4517 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская нэб„4/5