Устройство для расширения глухих скважин
Владельцы патента RU 2410518:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет" (СГТУ) (RU)
Изобретение относится к строительству, а именно к устройствам для расширения пробуренных скважин в грунте, и может найти применение для расширения глухих скважин при сооружении буронабивных свай. Устройство для расширения глухих скважин включает рабочий наконечник, выполненный из секторных плит, шарнирно закрепленных на переднем по направлению расширения скважины конце цилиндрического корпуса, внутри которого жестко закреплен вибратор круговых колебаний, и механизм раздвижения секторных плит, выполненный в виде кольца, установленного на наружной стороне цилиндрического корпуса с возможностью перемещения по его длине, которое соединено жесткими тягами с приводом возвратно-поступательного движения. Технический результат - расширение глухих скважин в грунте под набивные сваи. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к строительству, а именно к устройствам для расширения пробуренных скважин в грунте, и может найти применение для расширении глухих скважин при сооружении буронабивных свай.
Известно устройство для формования в грунте набивной сваи, содержащее ударный узел с рабочим органом-формообразователем, смонтированным в передней части ударного узла в виде заостренного цилиндрического тела. Рабочий орган-формообразователь выполнен звездообразной формы, контур которого имеет чередующиеся участки с вогнутой и выпуклой поверхностями [1].
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для расширения лидерных скважин, включающее корпус с коническим наконечником, внутри которого установлен вибратор круговых колебаний и подающее устройство [2].
Недостатком этого устройства является невозможность расширения глухих скважин.
Цель изобретения - расширение глухих скважин в грунте под набивные сваи.
Указанная цель достигается тем, что рабочий наконечник выполнен из секторных плит, шарнирно закрепленных на переднем по направлению расширения скважины конце цилиндрического корпуса, внутри которого жестко закреплен вибратор круговых колебаний, и механизм раздвижения секторных плит, выполненный в виде кольца, установленного на наружной стороне цилиндрического корпуса с возможностью перемещения по его длине, которое соединено жесткими тягами с приводом возвратно-поступательного движения.
На фиг.1 представлен рабочий наконечник; на фиг.2 - сечение А-А фиг.1; на фиг.3 - рабочий наконечник в раскрытом виде; на фиг.4 - сечение Б-Б фиг.3; на фиг.5 - общий вид устройства.
Рабочий наконечник включает в себя цилиндрический корпус 1 с направляющей шпонкой 2, внутри которого жестко закреплен вибратор круговых колебаний 3. На наружной стороне цилиндрического корпуса на направляющей шпонке установлено кольцо с прорезями 4, которое с помощью жестких тяг 5 соединено с траверсой 6 привода возвратно-поступательного движения 7, установленного на верхнем торце цилиндрического корпуса, на котором на шарнирах 8 установлены секторные плиты 9, выполненные в виде секторов конуса с приваренными к ним ребрами жесткости, которые входят в прорези кольца. В нижней части ребер секторных плит расположены зацепы 10 для фиксации секторных плит в закрытом положении, которые входят в паз кольца. Сверху привод возвратно-поступательного движения закрыт наконечником 11 и подвешен на канате 12, который наматывается на барабан 13, установленный на транспортном средстве 14.
Устройство для расширения глухих скважин работает следующим образом. Транспортное средство 14 вместе с подвешенным на канате 12 рабочим наконечником в сложенном виде устанавливается над расширяемой скважиной (фиг.5). Включается привод барабана 13, и рабочий наконечник опускается на дно пробуренной лидерной скважины. После чего одновременно включаются вибратор круговых колебаний 3 и привод возвратно-поступательного движения 7, который перемещает в верхнее положение траверсу 6, а вместе с ней с помощью жестких тяг 5 кольцо 4, которое перемещается по направляющей шпонке 2, расположенной на наружной стороне цилиндрического корпуса 1. Кольцо 4 воздействует на ребра секторных плит 9, раздвигая их.
Колебания корпуса в плоскости, перпендикулярной оси скважины, обеспечивает снижение усилия внедрения секторных плит в грунт. При раскрытии плит до нужного диаметра привод возвратно-поступательного движения 7 отключается и одновременно включается привод барабана 13, который, наматывая канат 12, перемещает рабочий наконечник вверх до устья скважины. Работающий вибратор круговых колебаний 3 в этом случае значительно уменьшает усилие протяжки, необходимое на расширение скважины.
После окончания проходки рабочий наконечник поднимается на транспортное средство 14 и перемещается к следующей скважине, после чего цикл повторяется.
Выполнение рабочего наконечника из секторных плит, подвижно закрепленных на переднем по направлению расширения скважины конце цилиндрического корпуса, внутри которого жестко закреплен вибратор круговых колебаний, позволяет за один проход увеличить диаметр скважины в 1,8 раза, при этом поперечное сечение скважины приобретает вид раскрытой ромашки, и в результате увеличивается площадь поверхности скважины, при этом обеспечиваются эффективное уплотнение грунта в стенках скважины и вибрация рабочего наконечника в плоскости, перпендикулярной оси скважины, что снижает усилие, необходимое на расширение скважины. В результате уменьшается энергоемкость процесса расширения глухих скважин, что в конечном счете значительно снижает затраты на образование скважины, хотя при этом за счет уплотнения грунта повышается несущая способность набивной сваи, выполненной в такой скважине.
Источники информации
1. Патент 2126072 Российская Федерация, МПК E02D 5/36. Устройство для формования в грунте набивной сваи. / Сбоев В.М. [и др.]; заявитель и патентообладатель Новосибирская гос. академия строительства №96117171/03; заявл. 23.08.1996; опубл. 10.02.1999.
2. Васильев Н.В. Закрытая прокладка трубопроводов. М.: Недра, 1964. 214 с.
1. Устройство для расширения глухих скважин, включающее рабочий наконечник, вибратор круговых колебаний, установленный в нем, и механизм подачи рабочего наконечника, отличающееся тем, что рабочий наконечник выполнен из секторных плит, шарнирно закрепленных на переднем по направлению расширения скважины конце цилиндрического корпуса, внутри которого жестко закреплен вибратор круговых колебаний, и механизм раздвижения секторных плит.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что механизм раздвижения секторных плит выполнен в виде кольца, установленного на наружной стороне цилиндрического корпуса с возможностью перемещения по его длине, которое соединено жесткими тягами с приводом возвратно-поступательного движения.
