Ковшовый бур

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

11 11 630343

Союз Советских

Социалистических

Республик |»»" »...„

/;,. =-,-I., -, .-.:- -=

6О (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.02.77 (21) 2454933/29-03 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.10.78. Бюллетень № 40 (45) Дата опубликования описания 21.09.78 (51) М. Кл."Е 02D 17 14

Государственный комитет

СССР (53) УДК 624.131.34 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения (71) Заявитель

Д. А. Алексеев

Всесоюзный ордена Ленина проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт «Гидропроект» им. С. Я. 7Кука (54) КОВШОВЪ|Й БУР

Изобретение относится к области строительства, в частности к выполисншо скважин при возвсдеи1ш свайных фундаментов в связных грунтах. Оно может быть такхке использовано для проходки шурфов и сква- 5 жин при инженерно-геологических изысканиях для строительства и при геологоразведочных работах.

Известны ковшовыс буры, включающие цельный или разъемный корпус, нижняя 10 часть которого оснащена груитоприсмиыми окнами и плоскими лемехами, выполненными прямолинейными и смонтированными параллельно задней кромке груитозабориого окна. 15

Однако при работе такого бура срезаемый грунт, перемещаясь перпендикулярно режущей кромке лемеха, накапливается во входной части грунтоприемного окна и препятствует свободному заиолнсишо бура 20 грунтом.

Известны ковшовые буры, содержаш,ис цилиндрический корпус, днище, оснащенное грунтоприсмными окнами и ножами-лемехами (21. 20

Недостатком таких буров является то, что для преодоления сопротивления сдвигу накапливающегося грунта требуется значительно повышать осевые нагрузки иа бур при соответствующем увеличении крутящс- 30 го момента, что приводит к снииссни1о производительности, ув«личсиию затрачиваемой мощности и уплотнению грунта в корпусе бура. Кроме ",ого, ири измсисшш характера грунтов необходимо изменять и угол наклона ножей, т, с. необходима настройка или замена ножей.

Целью изобретения яьлястся повышение производительности бурения и «iiiiж«iiii« затрат времени на разгрузку буря.

Это достигается тем, что ножи-лемехи выполнены криволин«йиыми и со спиральными полотнами, изоп1утыми и пло«кости грунтоприемных окон с возрастающим углом наклона от центра к периферии, при этом передняя кромка грунтоири«много окна выполнена параллельно радиусу днища, а задняя — криволин«йиой, соо1.вст«твуloщсй изгибу ножа-лсмсхя, зякр«11л«нного и задней кромке и обращ«иного иоп1утой lloвсрхностью в сторону вращения буря, причем днище сиаожсио «ои1н яками, 3 I. т;111овлсиными вертикально относительно сго :.;1«атслш1ой к исp«;i,и«Й кромке груитоирисмного окна.

На фиг. 1 показан предлагаемый бур, вид сбоку; на фиг. 2 — дпищс буря с ножами, вид сверху; иа фиг, 3 — то жс, вид снизу.

Ковшовый бур (см. фиг. 1) вкл1очяст ко;нус 1, откидное днище 2, зякрспл«пио шяр630343 нпрно на петлс 3 и замыкаемое с корпусом замком 4. На днище (см. фиг. 3) выполнсElhI грунгоприемпые окна 5 с закрепленными на них ножами-лемехами б с сошниками 7, центрирующим конусом 8 и ребрами жесткости 9.

Передняя кромка грунтоприемных окон 5 (считая по ходу вращения бура) заполнена параллельно линии радиуса днища, а задняя — no дугообразной линии, соответствующей изгибу лемеха с постепенным уменьшением кривизны изгиба от периферии к центру днища.

Ножн-лемехи б закреплены своим основанием по дугообразной кромке грунтоприIiInhIv окон, а полотна ножей изогнуты спирально и установлены к плоскости грунтоприсмного окна с переменным углом наклопа, возрастающим от центра к периферии днища. В середине днища лемеха сопрягаются с центрирующим конусом 8, а внешнис концы лемехов соединены с сошниками 7, закрепленными на наружной части днища по касательной к передней кромке грунтоприсмного окна. Сошники выпущены за внешнюю кромку днища бура. С тыловой стороны лемехов для создания жесткости конструкции, крепления породоразрушающнх зубков установлены ребра 9, погнутые по радиусу, соответствующему их расположению относительно центра BpaIIJcния.

При вращении бура за счст криволинейной и спиральной формы лемехов срезаемому грунту сообщается движение частично от центра к периферии на участке внутренней дуги лемеха и частично встречное дви>кение по лемеху от сошников к центру бура. Взаимное встречное движение срезаемого грунта на лемехах бура формируется, в основном, за счет вращения бура при постоянной осевой нагрузке на бур и приводит в итоге к подъему грунта вверх в средней части лемехов и переваливанию его в разрыхленном состоянии в полость бура.

Выпуск сошников за пределы диаметра

45 корпуса способствует ликвидации поршневого эффекта при подъеме бура из сква>кины.

После заполнения бура грунтом и подьема его из скважины днище откидывается, и грунт, не будучи сильно уплотненным, свободно выпадает из корпуса бура.

По сравнению с применяемыми на строительстве ковшовыми бурами с прямыми ножами значительно увеличивается эффективность углубки, заполнение бура увеличивается в 1,5 — 2 раза и значительно облегчается разгрузка бура за счет хорошего разрыхлсния грунтовой массы.

Формула изобретения

Ковшов ый бур, включающий цилиндрический корпус, днище с расположенными на нем грунтоприемными окнами и ножамилемсхами, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности бурения и снижения времени на разгрузку бура, ножи-лемехи выполнены криволинейными, со спиральными полотнами, изогнутыми к плоскости грунтоприемных окон с возрастающим углом наклона от центра к периферии, при этом передняя по ходу вращения бура кромка грунтоприсмного окна выполнена параллельно радиусу днища, а задняя — криволинейной, соответствующей изгибу ножа-лемеха, закрепленного к задней кромке и обращенного вогнутой поверхностью в сторону вращения бура, причем днище снабжено сошниками, установленными вертикально относительно его плоскости и по касательной к передней кромке грунтоприемного окна.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Брылов С. Л. и др. Современная технология и механизация горно-разведочных работ. М., «Недра», 1976, с. 88 — 89, рис. 33.

2. Кривенко М. Г. и др. Проходка сква>кин большого диаметра. М., Госгортехиздат, 1961, с. 7, рис. 2.

630343

Рыа 1

Составитель Л. Черепенкина

Техред А. Камышникова

Корректоры: А. Николаева и Л. Корогод

Редактор 3. Ходакова

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1814!8 Изд. № 692 Тираж 778

НПО Государствсииого комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, %-35, Раушская иаб., д. 4/5