Устройство для образования скважин в грунте

 

Сущность изобретения: устройство содержит корпус, ударный механизм, втулку, основной и дополнительный расширители. Ударный механизм размещен во внутренней полости корпуса. Втулка закреплена в задней части корпуса на его наружной поверхности . Основной расширитель закреплен на наружной поверхности в средней части корпуса. Дополнительный расширитель закреплен в задней части корпуса на его наружной поверхности. Втулка выполнена с конической упорной поверхностью, Дополнительный расширитель содержит сектора с внутренней конической поверхностью , эластичную рубашку и пластины. Эластичная рубашка расположена снаружи секторов и жестко закреплена с каждым сектором по его продольной оси. Каждая пластина жестко соединена с соответствующим сектором по его продольной оси. Пластины установлены с зазором на йаружной поверхности рубашки, Сектора установлены с возможностью совместного ограниченного1 перемещения по наружной поверхности корпуса. Сектора взаимодействуют своей внутренней конической поверхностью с конической упорной поверхностью втулки. Максимальный наружный диаметр основного расширителя не превышает соответствующий диаметр дополнительного расширителя . 2 з.п.ф-лы, 6 ил. СО с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (s1)s Е 02 F 5/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4888395/03 (22) 06.12.90 (46) 23,09.92. Бюл. ¹ 35 (76) Л.М.Бобылев и А,Л.Бобылев (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ

СКВАЖИН В ГРУНТЕ (57) Сущность изобретения: устройство содержит корпус, ударный механизм, втулку, основной и дополнительный расширители, Ударный механизм размещен во внутренней полости корпуса. Втулка закреплена в задней части корпуса на его наружной поверхности, Основной расширитель закреплен на наружной поверхности в средней части корпуса. Дополнительный расширитель закреплен в задней части корпуса на его наружной поверхности. Втулка выполнена с конической упорной поверхностью, Предлагаемое изобретение относится к строительству, конкретно к устройствам для образования скважин в грунте. Оно может быть использовано для глубинного уплотнения грунтов, образования набивных свай, бестраншейной прокладки трубопроводов, устройства "стены в грунте", погружения анкеров и прочее, Известно устройство для вертикальной пробивки скважин, включающее пневмопробсйник, расширитель и пригруз. Эффективность такого устройства низкая из-за малой скорости его реверсирования (извлечения из скважины).

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство

Дополнительный расширитель содержит сектора с внутренней конической поверхностью, эластичную рубашку и пластины. Эластичная рубашка расположена снаружи секторов и жестко закреплена с каждым сектором по его продольной оси, Каждая пластина жестко соединена с соответствующим сектором по его продольйой оси, Пластины установлены с зазором-на йаружной поверхности рубашки, Сектора установлены с возможностью совместного- отранйченного перемещения по наружной поверхности корпуса. Сектора взаимодействуют своей внутренней конической поверхностью с конической упорной поверхностью втулки, Максимальный наружный диаметр основного расширителя не превышает собтветствующий диаметр дополнительного расширителя, 2 з.п,ф-лы, 6 ил, для расширения скважин в грунте, включающее корпус для размещения в нем ударно го механизма, расположенный в средней части корпуса и закрепленный на его наружной поверхности основной расширитель и размещенный в задней части корпуса на его наружной поверхности дополнительный расширитель. Недостатком такого устройства является низкая эффективность его работы при образовании глухих скважин из-за невозможности быстрого его извлечения из скважин.

Целью изобретения является повышение эффективности его работы при образовании глухих скважин за счет быстрого извлечения устройства из скважины, По 4 о

iQl

ЬЗ

О

1 Cd

1764520

55 ставленная цель достигается тем, что корпус ударного механизма, например пневмопробойника, выполнен с закрепленной на задней части корпуса втулкой с конической упорной поверхностью, а дополнительный расширитель выполнен в виде секторов с внутренней конической поверхностью, расположенной снаружи секторов и жестко соединенной с каждым сектором по его продольной оси симметрии эластичной рубашки пластин, каждая из которых жестко соединена с соответствующим сектором по

его продольной оси симметрии, при этом сектора установлены с возможностью совместного ограниченного перемещения по наружной поверхности корпуса и взаимодействии своей внутренней конической поверхностью с конической упорной поверхностью втулки, причем максимальный наружный диаметр основного расширителя не превышает максимальный наружный диаметр дополнительного расширителя, На фиг,1 изображен общий вид предлагаемого устройства в момент образования скважин в грунте; на фиг.2 — общий вид устройства в момент его извлечения из скважины; на фиг.3 — разрез А — А на фиг.1; на фиг.4 — сечение Б — Б на фиг.1; на фиг,5— сечение  — В на фиг.2; на фиг,6 — вид по стрелке Г на фиг.3.

Устройство для образования скважин в грунте включает корпус 1 для размешения в нем ударного механизма (например,пневмопробойник), основной расширитель 2, закрепленный на наружной поверхности корпуса 1, дополнительный расширитель 3, размещенный в задней части корпуса на его наружной поверхности, Корпус 1 выполнен в закрепленной на задней части корпуса втулкой 4 с конической упорной поверхностью, а дополнительный расширитель 3 выполнен в виде секторов с внутренней конической поверхностью, расположенной снаружи секторов и жесткой соединенной с каждым сектором по его продольной оси симметрии эластичной рубашки 6 и установ ленных с зазором 7 на наружной поверхности рубашки пластин 8. Каждая из пластин жестко соединена с соответствующим сектором по его продольной оси симметрии (например винтами 9), при этом сектора 5 установлены с возможностью совместного огр аниченного пере мещенйя йо наружной поверхности корпуса 1 и взаимодействуют своей внутренней конической поверхностью 10 с конической упорной поверхностью втулки 4, причем максимальный наружный диаметр основного расширителя

2 не превышает максимальный наружный

50 диаметр дополнительного расширителя 3, т,е. Dz < 0з. Основной расширитель 2 выполнен с радикальными ребрами 11, которые расположены соосно зазорами 7 между сопрягаемыми торцами пластин 8 дополнительного расширителя 3. Каждый сектор 5 выполнен с расположенным на его внутренней поверхности фиксирующим выступом

12, а втулка 4 выполнена с пазом 13 для размещения фиксирующих выступов 12 секторов 5, при этом каждый фиксирующий выступ 12 установлен с возможностью продольного перемещения в соответствующем пазу 13. К корпусу 1 ударного механизма со стороны втулки 4 прикреплена скоба

14, к которой присоединен трос 15, связанный с тяговой лебедкой (на чертеже не показана) для извлечения ударного механизма из скважины.

Устройство для образования скважин в грунте работает следующим образом.

УстройствЬ устанавливается в вертикальное или горизонтальное положение (в зависимости от вида работ) и с помощью известных стартовых устройств (на чертеже не показан) запускается в грунт. Под действием ударной нагрузки передний конец корпуса 1 ударного механизма пробивает скважину диаметром 01, образуя таким образом лидерную скважину. Затем по мере продвижения ударного механизма лидерная скважина расширяется основным расширителем 2 до диаметра Dz. При дальнейшем продвижении ударного механизма под действием ударной нагрузки неподвижная втулка 4жестко закрепленная на корпусе 1 своим наружным конусом воздействует на коническую поверхность внутреннего конуса 10 раздвижных секторов 5 и перемещает (раздвигает) подвижные сектора 5 от центра к периферии до тех пор, пока торец 16 втулки 4 упрется в фиксирующий выступ 12. При этом сектора 5 раздвигают эластичную рубашку 6 вместе с пластинами

8 до диаметра Оз (фиг.1).

При движении корпуса 1 вместе с дополнительным расширителем 3 в грунте он пробивает скважину диаметром 0з.

Для предохранения от повреждения резиновой рубашки 6 в местах зазоров 7 от прорезания ее острыми краями включений, которые могут оказаться в грунте, в основном расширителе 2 ребра 11 раздвинуты или разрушают эти включения.

После образования скважин заданной длины или глубины производится отключение ударного механизма и включается реверс, одновременно производится извлечение ударного механизма из скважины. В момент натяжения троса 15 и под

1764520 действием ударной нагрузки (направление удара при включении реверса изменяется в обратную сторону) сектора 5 сходят с конуса втулки 4 и под действием упругих сил резиновой рубашки 6 диаметр расширителя уменьшается и образуется зазор е (фиг.2 ) между стенками скважины 17 и дополнительным расширителем 3.

В результате чего ударный механизм легко извлекается из скважины 17 с помощью троса 15, Применение предлагаемого устройства повышается эффективность работы за счет увеличения скорости извлечения ударного механизма в 3 — 4 раза.

Формула изобретения

1. Устройство для образования скважин в грунте, включающее корпус для размещения в нем ударного механизма, расположенный в средней части корпуса и закрепленный на его наружной поверхности основной расширитель и размещенный в задней части корпуса на его наружной поверхности дополнительный расширитель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности его работы при образовании глухих скважин, корпус выполнен с закрепленной на задней части корпуса втулкой с конической упорной поверхностью, а дополнительный расширитель выполнен в виде секторов с внутренней конической поверхностью, расположенной снаружи секторов и жестко соединенной с каждым сектором по его продольной оси симметрии эластичной рубашки, и установленных с зазором на наружной по5 верхности рубашки пластин, каждая из которых жестко соединена с соответствующим сектором по его продольной оси симметрии, при этом секторы установлены с возможностью совместного ограниченного

10 перемещения по наружной поверхности корпуса и взаимодействия своей внутренней конической поверхностью с конической упорной поверхность втулки, причем максимальный наружный диаметр основного рас15 ширителя не превышает максимального наружного диаметра дополнительного расширителя.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что основной расширитель выпол20 нен с радиальными ребрами, которые расположены соосно с зазорами между сопрягаемыми торцами пластин дополнительного расширителя.

3. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е—

25 е с я тем, что каждый сектор выполнен с расположенным на его внутренней поверхности фиксирующим выступом, а втулка выполнена с пазами для размещения фиксирующих выступов секторов, при этом

30 каждый фиксирующий выступ установлен с возможностью продольного перемещения в соответствующем пазу.—

Юя я

73

1764520

1764520

1764520

Вид Г

Составитель Л,Бобылев

Техред М.Моргентал Корректор А.Козориз

Редактор Т,Иванова

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

Заказ 3466 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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