Устройство ударного действия для образования скважин в грунте



Устройство ударного действия для образования скважин в грунте
Устройство ударного действия для образования скважин в грунте
Устройство ударного действия для образования скважин в грунте

 


Владельцы патента RU 2556586:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет-учебно-научно-производственный комплекс" (ФГБОУ ВПО "Госуниверситет-УНПК") (RU)

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при прокладке труб, кабелей высокого напряжения и телефонных, а также водоспусковых и дренажных коммуникаций. Устройство ударного действия для образования скважин в грунте включает корпус, гидромолот с наковальней, полый наконечник в виде цилиндрического корпуса с усеченным конусом, передний торец которого снабжен кольцевым ножом, и размещенные внутри полого наконечника под углом друг к другу четыре радиально рассекающих ножа. В задней части наконечника установлен вращающийся активатор, состоящий из высокомоментного гидродвигателя и цилиндра, на внутренней поверхности которого расположен шнек с переменным шагом спирали. На передней части шнека расположены форсунки. Коммуникации подвода эмульсии расположены внутри шнековой спирали. Обеспечивается повышение производительности прокладки и снижение энергозатрат на проведение скважин в грунте. 3 ил.

 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при прокладке труб, кабелей высокого напряжения и телефонных, а также водоспусковых и дренажных коммуникаций.

Известно устройство ударного действия для образования скважин в грунте, содержащее корпус, наковальню, полый наконечник в виде цилиндрического корпуса с усеченным конусом, передний торец которого снабжен кольцевым ножом, и размещенные внутри полого наконечника под углом друг к другу четыре радиально рассекающих ножа (см. патент РФ №2134746,МКИ 6 Е02F 5/18, опубл. 1999 г.).

Недостатком этого устройства являются недостаточные условия для удаления керна из трубы, в результате происходит спрессовывание керна внутри прокладываемой трубы и стопорение ее продвижения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство ударного действия для образования скважин в грунте, включающее корпус, наковальню, полый наконечник в виде цилиндрического корпуса с усеченным конусом, передний торец которого снабжен кольцевым ножом, и размещенные внутри полого наконечника под углом друг к другу четыре радиально рассекающих ножа, в полом корпусе наконечника установлена наковальня, размещены форсунки, коммуникации подвода раствора эмульсии и жестко закрепленный к корпусу посредством радиальных рассекающих ножей обтекатель, в котором размещен активатор, состоящий из высокомоментного гидродвигателя и консольно закрепленного шнека с переменным шагом спирали (см. патент РФ №2176716 МКИ 7 Е21В 4/14, Е02F 5/18, опубл. 2001 г.).

Недостатком этого устройства является низкая производительность проходки в глинистых, неоднородных и связных грунтах из-за наличия больших боковых сопротивлений вследствие обрушения боковых стенок скважины, обусловленных постоянно действующей динамической (ударной) нагрузки, и большие связанные с этим энергозатраты.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в повышении производительности прокладки и снижении энергозатрат на проведение скважин в грунте.

Это достигается тем, что в устройстве ударного действия для образования скважин в грунте, включающем корпус, гидромолот с наковальней, полый наконечник в виде цилиндрического корпуса с усеченным конусом, передний торец которого снабжен кольцевым ножом, и размещенные внутри полого наконечника под углом друг к другу четыре радиально рассекающих ножа, согласно изобретению в задней части наконечника установлен вращающийся активатор, состоящий из высокомоментного гидродвигателя и цилиндра, на внутренней поверхности которого расположен шнек с переменным шагом спирали, на передней части шнека расположены форсунки, коммуникации подвода эмульсии расположены внутри шнековой спирали.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображено устройство ударного действия для образования скважин в грунте, на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1, на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.1.

Устройство ударного действия для образования скважин в грунте содержит корпус 1, в котором размещен гидромолот 2 полого наконечника в виде цилиндрического корпуса с усеченным конусом, в корпусе которого установлена наковальня 3. Последняя содержит остроконечную сердцевину 4, к которой радиально рассекающими ножами 5 крепится полый наконечник 6, состоящий из конической и цилиндрической поверхностей. Передний торец полого наконечника снабжен кольцевым ножом 7.

В задней части наконечника установлен вращающийся цилиндрический активатор, состоящий из высокомоментного гидродвигателя 8 и цилиндра 9. На внутренней поверхности цилиндра расположен шнек 10 переменного шага. На передней части шнековой поверхности расположены форсунки 11. Коммуникации подвода эмульсии к форсункам находятся внутри спирали шнека.

Устройство работает следующим образом.

Под действием статической силы устройство поджимается кольцевым ножом 7 к поверхности и внедряется в забой. При достижении определенной величины усилия внедрения включается гидромолот 2 и высокомоментный гидродвигатель 8. Боек гидромолота 2 наносит удары по наковальне 3. Подвижный цилиндрический активатор 9 вращается, тем самым изменяя коэффициент трения боковой поверхности о грунт.

В процессе продвижения в грунт корпус полого наконечника производит уплотнение глинистого, неоднородного и связного грунта в боковые стенки скважины. Твердые включения и неоднородности грунта разбиваются ударными усилиями, создаваемыми гидромолотом 2. С помощью кольцевого ножа 7 производится оконтуривание керна, который затем в процессе перемещения корпуса полого наконечника разрезается радиальными ножами 5 и наконечником 4. По магистрали, расположенной внутри шнека, через форсунки 11 подается под давлением раствор эмульсии, обеспечивая размывку керна и его продвижение в сторону шнека 10 переменной спирали.

Предлагаемое устройство позволяет повысить производительность прокладки скважин в грунте и снизить энергозатраты на проведение скважин путем снижения бокового сопротивления при продвижении установки в глинистых, неоднородных и связных грунтах, которое достигается конструктивным выполнением элементов устройства, позволяющим уменьшить коэффициент трения боковой поверхности о грунт, а также производить размывку и транспортировку грунтового керна.

Устройство ударного действия для образования скважин в грунте, включающее корпус, гидромолот с наковальней, полый наконечник в виде цилиндрического корпуса с усеченным конусом, передний торец которого снабжен кольцевым ножом, и размещенные внутри полого наконечника под углом друг к другу четыре радиально рассекающих ножа, отличающееся тем, что в задней части наконечника установлен вращающийся активатор, состоящий из высокомоментного гидродвигателя и цилиндра, на внутренней поверхности которого расположен шнек с переменным шагом спирали, на передней части шнека расположены форсунки, коммуникации подвода эмульсии расположены внутри шнековой спирали.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горному делу и строительству, а именно к буровой технике, и может найти применение при бурении скважин ударно-вращательным способом. Погружной пневмоударник включает корпус, в котором установлены муфта с магистральным каналом, сообщенным с магистральной полостью корпуса, распределительная гильза с наружными пазами и расточкой, ступенчатый ударник с центральным выхлопным каналом, впускным каналом на его меньшей ступени и дроссельными каналами на его большей ступени, образующий с корпусом камеру сетевого давления и камеру холостого хода, а с распределительной гильзой - камеру рабочего хода, шток с большей и меньшей ступенями, с осевым и радиальными каналами, питающе-разрядный клапан в виде стакана с центральным отверстием в его дне, установленный на большей и меньшей ступенях штока с образованием между ними заклапанной полости.

Изобретение относится к горной и строительной технике, предназначено для проходки скважин в грунте, разрушения горных пород и т.д. Устройство содержит корпус с патрубком, имеющим впускное отверстие, и выхлопным/выхлопными отверстиями в стенке задней части, установленный в корпусе с возможностью перемещения ударник, камеру прямого хода, образованную патрубком и ударником, и камеру обратного хода, канал в ударнике для сообщения камер прямого и обратного хода и запорный клапан.

Изобретение относится к горному делу и строительству, а именно к буровой технике, и может найти применение при бурении скважин ударно-вращательным способом. Пневматический ударный механизм включает корпус, в котором установлены переходник с магистральным каналом и кольцевой канавкой, поршень с центральным отверстием, образующий с цилиндрической поверхностью корпуса камеры рабочего и холостого хода, эластичный клапан в форме тора, установленный в указанной кольцевой канавке переходника с предварительным натягом и возможностью периодического образования контактной кромкой тора и цилиндрической поверхностью корпуса питающего канала для камеры рабочего хода, шток-золотник с центральным, радиальным и наружными каналами для подвода энергоносителя в камеры рабочего и холостого хода, закрепленный в переходнике и установленный в центральном отверстии поршня, и буровой инструмент.

Изобретение относится к механизмам, применяемым в машинах ударного действия для прокладки скважин бестраншейным способом для коммунальных целей, забора проб грунта в инженерно-геологических изысканиях для строительства.

Изобретение относится к области горного дела, в частности к оборудованию для бурения скважин, преимущественно погружным пневмоударником большого диаметра. Пневмоударник включает корпус, поршень-боек, камеры прямого и обратного хода, воздухораспределительную систему, скрепленные с корпусом посредством резьб шлицевую муфту и переходник бурильной колонны.

Изобретение относится к горному делу и строительству - к буровой технике, применяется при бурении скважин ударно-вращательным способом. Погружной пневмоударник включает буровое долото с центральным продувочным каналом, полый корпус с разрядными каналами, ударник, разделяющий полость корпуса на камеры рабочего и обратного хода, переходник с основным напорным трактом и расточкой, закрепленный в полом корпусе, и распределительную систему, содержащую расположенные в верхней части полого корпуса седло с каналами и центральным отверстием, в котором установлена трубка, выполненная с напорными каналами и центральным продувочным отверстием, сообщенным с центральным продувочным каналом бурового долота, коробку с разрядными каналами и питающими отверстиями, установленную на седле, ступенчатый клапан, установленный между седлом и коробкой и образующий своей внутренней поверхностью с коробкой разрядную заклапанную полость, и кольцевой объем, образованный в полости корпуса между коробкой и наружной поверхностью ступенчатого клапана и сообщенный через питающие отверстия коробки с основным напорным трактом переходника, сопло с центральным каналом, суженным по ходу потока энергоносителя, которое установлено в расточке переходника торцом с широким проходным сечением центрального канала, а противоположным торцом - в центральном отверстии седла.

Изобретение относится к средствам автоматизации производственных процессов в различных отраслях промышленности - к распределительным элементам гидравлических ударных устройств (ГУУ) для управления потоком рабочей жидкости между участками и агрегатами гидравлической системы.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при прокладке труб, кабелей высокого напряжения и телефонных, а также водоспусковых и дренажных коммуникаций.

Изобретение относится к погружным устройствам для бурения скважин ударно-вращательным способом, применяется в горной промышленности, строительстве и геологоразведке.

Изобретение относится к горному делу и строительству - к буровой технике, применяется при бурении скважин ударно-вращательным способом. .

Изобретение относится к механизмам, применяемым в машинах ударного действия для прокладки скважин бестраншейным способом для коммунальных целей, забора проб грунта в инженерно-геологических изысканиях для строительства.

Изобретение относится к винтовым землеройным машинам и может быть использовано в строительстве, геологоразведке и в личном хозяйстве. .

Изобретение относится к строительству, а именно к возведению фундаментов на набивных сваях, а также для бестраншейной прокладки трубопроводов, кабельных линий связи и электропередач.

Изобретение относится к строительной технике, а именно к устройству, которое может быть использовано для изготовления бетонных набивных свай. .

Изобретение относится к строительной технике и может быть использовано для устройства раскатных вертикальных, наклонных и горизонтальных скважин без выемки грунта и изготовления за один рабочий цикл набивных свай.

Изобретение относится к строительной технике для образования скважин в грунте. .

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройствам для расширения скважин в грунте при образовании их с помощью пневмопробойников. .

Изобретение относится к строительной технике для образования скважин в грунте. .

Изобретение относится к области строительства и эксплуатации зданий и сооружений, расположенных на подтопляемых участках в условиях водонасыщенных грунтов. .

Изобретение относится к области строительства, а именно к расширению скважин в грунте, образуемых с помощью пневмопробойников. .

Изобретение относится к пневматическим устройствам ударного действия для проходки скважин в грунтах. Устройство содержит полый корпус, ударник с центральным сквозным каналом, разделяющим полость корпуса на камеры рабочего и холостого хода, центральную трубку, взаимодействующую с центральным сквозным каналом ударника, футорку, крышку со сквозным центральным отверстием для пропуска центральной трубки, образованную футоркой и крышкой предкамеру сетевого воздуха, на поверхности центральной трубки образован продольный дроссельный канал впуска в камеру холостого хода, хвостовик, входящий в камеру холостого хода, при этом хвостовик и футорка выполнены со сквозным центральным отверстием для пропуска центральной трубки, установленной в центральном отверстии крышки с зазором, образующим кольцевой дроссельный канал впуска, радиальный выпускной канал в центральной трубке, уплотненно закрепленной относительно хвостовика и футорки, в центральной трубке установлена коаксиально с кольцевым зазором дополнительная трубка с радиальным выпускным каналом под острым углом и закреплением по ее торцам относительно центральной трубки. Полость корпуса со стороны камеры холостого хода имеет выточку, а со стороны кольцевой предкамеры образована кольцевая распределительная камера с кольцевым буртиком на корпусе со стороны камеры рабочего хода. Дроссельный канал на поверхности центральной трубки выполнен в виде канала-паза либо канала-лыски с входом из кольцевой распределительной камеры и выходом в камеру холостого хода. Ударник выполнен ступенчатым. Штоковая его часть со стороны кольцевой распределительной камеры снабжена каналом-пазом либо каналом-лыской, поршневая часть - каналом-пазом либо каналом-лыской, постоянно открытым со стороны кольцевой камеры рабочего хода, и периодически перекрывается отсечной кромкой выточки в корпусе со стороны камеры холостого хода. Радиальный выпускной канал центральной трубки соединен с кольцевым каналом, образованным зазором между центральной и дополнительной трубками. Обеспечивается исключение непроизводительного расхода воздуха из рабочих камер и существенное снижение расхода воздуха из сети. 1 ил.
Наверх