Устройство для бурения скважин в грунте

Изобретение относится к строительству и может быть применено при изготовлении фундаментов зданий, домов и других инженерных сооружений с использованием его для проходки лидирующих скважин в сложных грунтовых условиях при забивке в грунт железобетонных свай, металлических труб и других свайных элементов, а также для изготовления буробетонных свай в грунте. Устройство включает двигатель, редуктор, шнек с забурником, каретку с блоком для подвески к мачте копровой установки. Редуктор выполнен в виде планетарной составляющей части и двухступенчатой цилиндрической зубчатой передачи, соединяющей взаимно сцентрированные валы подшипником качения, например коническим - вал двигателя и входной вал планетарной составляющей части редуктора, сателлиты которой выполнены двухступенчатыми, первая ступень находится в зацеплении с солнечным колесом, а вторая ступень находится в зацеплении с опорным колесом. Обеспечивает повышение эффективности при бурении скважин в сложных грунтовых условиях. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к строительству и может быть применено при изготовлении фундаментов зданий, домов и других инженерных сооружений с использованием его для проходки лидирующих скважин в сложных грунтовых условиях при забивке в грунт железобетонных свай, металлических труб и других свайных элементов, а также для изготовления буробетонных свай в грунте.

Известна установка для образования скважин в грунте, включающая базовую машину со стрелой, копровую стойку с телескопической буровой колонной, двигатель и буровой инструмент (патент РФ №1250638, кл. Е21В 7/24, 1984 г.).

Недостатком этой установки является то, что она не обладает технической возможностью перехода от бурения скважин в грунте к забивке железобетонных свай в пробуренные скважины.

Известно устройство для бурения скважин, состоящее из базовой машины с мачтой, на которой установлена перемещаемая направляющая с основным приводом, состоящим из двигателя и редуктора, на нижней части основного привода установлен дополнительный привод и буровая колонна, проходящая через основной привод (патент РФ №1808955, кл. Е21В 7/24, 1991 г.).

Недостатком этого устройства является то, что оно не обладает возможностью дополнительного давления бурового инструмента на забой при бурении скважин.

Наиболее близким техническим решением является устройство для бурения скважин в грунте, включающее базовую машину со стрелой, мачту с направляющими, каретку подвижную по направляющим, двигатель с редуктором (вращатель) со шнековым рабочим органом, закрепленный на каретке (патент РФ №2041334, кл. Е21В 7/24, 1992 г.).

Недостатком этого устройства является то, что оно не обладает возможностью дополнительного давления на забой шнекового рабочего органа. При бурении скважин в твердых породах недостаточна эффективность устройства.

Изобретение направлено на повышение эффективности устройства при бурении скважин в сложных грунтовых условиях.

Сущность заявленного изобретения заключается в том, что в устройстве для бурения скважин в грунте, включающем двигатель, редуктор, шнек с забурником, каретку с блоком для подвески к мачте копровой установки, согласно изобретению редуктор выполнен в виде планетарной составляющей части и двухступенчатой цилиндрической зубчатой передачи, соединяющей взаимно сцентрированные валы подшипником качения, например коническим - вал двигателя и входной вал планетарной составляющей части редуктора, сателлиты которой выполнены двухступенчатыми, первая ступень находится в зацеплении с солнечным колесом, а вторая ступень находится в зацеплении с опорным колесом, причем двухступенчатая цилиндрическая зубчатая передача смонтирована на верхней съемной крышке редуктора, а выходной вал редуктора смонтирован в нижней крышке редуктора на упорных подшипниках качения с возможностью передачи вращения на шнек с забурником, при этом каретка снабжена дополнительным блоком для передачи давления на забой шнека с забурником.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображается общий вид устройства для бурения скважин в грунте; на фиг.2 - вид по стрелке А фиг.1, на фиг.3 - разрез по Б-Б фиг.2.

Устройство для бурения скважин в грунте включает двигатель 1, редуктор 2, каретку 3 и шнек 4 с забурником 5.

Редуктор 2 состоит из корпуса 6, верхней съемной крышки 7, нижней съемной крышки 8, планетарной составляющей части передачи 9 и двухступенчатой цилиндрической зубчатой передачи 10, соединяющей вал 11 двигателя 1 и входной вал 12 с солнечным колесом планетарной составляющей части передачи 9.

Планетарная составляющая часть передачи 9 состоит из входного вала 12 солнечной шестерни, двухступенчатых сателлитов 14, опорного колеса 15 и водила 16.

Опорное колесо 15 закреплено неподвижно в корпусе 6 редуктора 2, а вал водила 16 смонтирован на подшипниках 18 в нижней съемной крышке 8 редуктора 2 и соединен шпонкой 19 с выходным валом 20 редуктора 2.

Выходной вал 20 редуктора 2 смонтирован на упорных подшипниках 21 в нижней съемной крышке 8 и удерживается запорной крышкой 22 с сальниковым устройством 23. Это дает возможность воспринимать большие осевые усилия редуктором 2.

Двухступенчатая цилиндрическая передача 10 состоит из шестерни 24 первой ступени, насаженной на вал 11 двигателя 1, зубчатого колеса 25 второй ступени, насаженного на входной вал 12 солнечного колеса планетарной составляющей части передачи 9, вала-шестерни 26 второй ступени и зубчатого колеса 27 первой ступени. Вал-шестерня 26 второй ступени и зубчатое колесо 27 первой ступени смонтированы на верхней съемной крышке 7 редуктора 2.

Вал 11 двигателя 1 сцентрирован на одной оси с валом 12 солнечной шестерни планетарной составляющей части передачи 9 посредством подшипника качения 28, например, конического, корпус 29 которого насажен на зубчатое колесо 25. Выходной вал 20 редуктора 2 соединен с валом 30 шнека 4 с забурником 5 муфтой 31 с пальцами 32. Каретка 3 устройства снабжена блоком 32 для подвески к мачте копровой установки (не показано) и дополнительным блоком 34 для увеличения давления на забой шнека 4 с забурником 5, а также каретка 3 снабжена ползунами 35 для соединения с направляющими мачты копровой установки (не показано).

Устройство для бурения скважин в грунте работает следующим образом.

К мачте с направляющими копровой установки (не показано) при помощи блока 33 на канате лебедки подъема подвешивают устройство, а ползуны 35 каретки 3 заводят в направляющие мачты. Блок 34 соединяют канатом лебедки для дополнительного давления на забой шнека 4 с забурником 5. В таком виде при помощи копровой установки устройством пробуривают лидирующие скважины в грунте или разрыхляют грунт без выемки его с последующей забивкой железобетонных свай.

Устройство для бурения скважин в грунте применяют в тех случаях, когда сопротивление грунта не может преодолеть молот копровой установки.

Устройство для бурения скважин в грунте может быть использовано и для других целей, например при изготовлении буронабивных свай в грунте и т.п.

Изготовление буровых скважин в грунте с использованием предлагаемого устройства позволяет выполнять бурение скважин в сложных грунтовых условиях с большой эффективностью.

1. Устройство для бурения скважин в грунте, включающее двигатель, редуктор, шнек с забурником и каретку с блоком для подвески к мачте копровой установки, отличающееся тем, что редуктор выполнен в виде планетарной составляющей части и двухступенчатой цилиндрической зубчатой передачи, соединяющей взаимно сцентрированные валы подшипником качения, например, коническим - вал двигателя и входной вал планетарной составляющей части редуктора, при этом сателлиты планетарной составляющей части редуктора выполнены двухступенчатыми, первая ступень находится в зацеплении с солнечным колесом, а вторая ступень находится в зацеплении с опорным колесом.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что двухступенчатая цилиндрическая зубчатая передача смонтирована на верхней съемной крышке редуктора, а выходной вал его смонтирован в нижней съемной крышке редуктора на упорных подшипниках качения с возможностью передачи вращения на шнек с забурником, при этом каретка снабжена дополнительным блоком для передачи давления на забой шнека с забурником.