Ковшовый бур

 

пц SI0923

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1мса QosetcNNx ециалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.11.78 (21) 2691214/22-03 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.03.81. Бюллетень № 9 (45) Дата опубликования описания 07.03.81 (-1) @1 y„> з

E 21В 7/24 рсударственный KQNNT9l

СССР пе делам изобретений и открытий (о3) УДК 624.131.34 (088.8) (54) КОВШОВ 111 БУр

Настоящее изобретение относится к инструменту для бурения скважин большого диаметра в мягких грунтах и может применяться в качестве рабочего органа буровых установок при сооружении буронабивных свай, колодцев, шурфов и т. д.

Известны ковшовые буры установок для бурения скважин большого диаметра типа

КШК-30 н ЛБУ-50, включающие ведущую колонну, корпус с крышкой, днище с проходными окнами и ножами, шарниры, замки и муфту с рычагами (1).

Недостатком конструкции таких буров является наличие специального элемента— муфты с рычагами, назначение которой предохранять подъемный канат от скручивания.

Известен ковшовый бур, включающий ведущую штангу, корпус, крышку, днище с проходными окнами и ножами (2).

Бурение этим буром осуществляется рейсами. После углубки скважины за рейс заполненный породой бур поднимается на поверхность и разгружается.

Недостатком его является то, что высота заполнения корпуса бура разрушенным грунтом, а следовательно, максимальная, полезно используемая высота самого корпуса ограничена. Объясняется это сопротивлением, которое оказывает поступлению 3О новых порций грунта грунт, поступивший в корпус ранее. Ввиду трения грунта о стенки корпуса образуется так называемая пробка, которая препятствует заполнению бура, уменьщая по мере его возрастания скорость углубки от максимального значения в начале рейса до нуля в конце. Этим объясняется также рейсовый характер бурения скважины ковшовым буром, причем величина рейсовой углубки, как правило, весьма мала и составляет 0,1 — 0,3 диаметра скважины. Незначительная рейсовая углубка, протекающая за относительно короткий отрезок времени (1,5 — 2,0 мин), приводит к нерациональному соотношению между затратами времени на основную (углубка скважины) и вспомогательные операции (спуска-подъемные и разгрузка) в рейсе, составляющему примерно 1: 8.

Целью настоящего изобретения является увеличение производительности бура за рейс.

Указанная цель достигается тем, что он снабжен грунтоприемной полкой с проходными окнами и приводом, при этом корпус имеет направляющие с возможностью перемещения по ним грунтоприемной полки, а привод выполнен в виде гидроцилиндра, который закреплен на крышке.

810923

На фйг. 1 изображен продольный разрез бура; на фиг. 2 — сечение А — А фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б — Б фиг. 1; на фиг. 4— сечение  — В фиг. 3.

Ковшовый бур включает ведущую штангу 1, корпус 2, крышку 3, днище 4. В верхней части штанги закреплен коллектор 5, к которому подведены маслопроводы 6.

Корпус бура состоит из двух полуцилиндров: неподвижного 2, жестко соединенного с крышкой 3 и днищем, и подвижного 7, прикреплеиного к крышке на шарнире 8 и запирающегося посредством замка 9. Днище оснащено ножами 10 и имеет проходные окна 11, через которые в корпус бура поступает разрушенный грунт. Внутри корпуса размещается грунтоприемная полка 12 с проходными окнами 13, жестко соединенная со штоком 14 гидроцилиндра 15, внутренняя полость которого разделена на две части поршнем 16. Гидроцилиндр закреплен на крышке бура. Для предотвращения проворачивания грунтоприемная полка заведена в направляющие выступы 17. Спуск и подъем бура производится на канате 18 и вращающейся пробке 19.

Работает ковшовый бур следующим образом.

При опущенной на днище 4 грунтоприемной полке 12 (крайнее нижнее положение полки) бур, поставленный на забой, начинают вращать. При этом происходит резание ножами 10 грунта, который в виде стружки и отдельных частиц через проходные окна днища и полки поступает в корпус и накапливается на полке. Одновременно с резанием грунта на забое и накоплением его в корпусе бура происходит углубка скважины. Она продолжается до тех пор, пока скорость углубки не станет близкой или равной нулю, что соответствует наибольшему сопротивлению грунта, находящегося в буре, поступлению новых порций грунта, а также максимально возможной для данных условий бурения высоте заполнения корпуса грунтом. В этот момент с помощью гидроцилиндра 15, не останавливая вращения бура, поднимают грунтоприемную полку 12 в крайнее верхнее положение. При этом между днищем 4 и полкой появляется пространство, не заполненное грунтом. Грунт, идущий через

Зо

50 проходные окна днища, уже не встречает сопротивление и потому вновь поступает в корпус бура, собираясь уже в объеме между полкой и днищем, т. е. углубка скважины вновь продолжается. Когда этот объем также заполняется грунтом на максимально возможную высоту, вращение прекращают и бур извлекают на канате 18 из скважины на поверхность, где производят его разгрузку. Для разгрузки бур устанавливают в наклонное положение и открывают замок 9. Под действием собственного веса полуцилиндр 7 откидывается, а грунт высыпается из корпуса. После разгрузки корпус закрывают, фиксируя цилиндр 7 в закрытом положении замком 9, а полку 12 вновь переводят в крайнее нижнее положение с помощью гидроцилиндра 15. При вращении бура маслопроводы 6 и коллектор 5 обеспечивают поступление масла в полости гидроцилиндра, разделенные поршнем 16.

Положительный эффект от использования заявляемого ковшового бура получается за счет сокращения в два раза количества спуско-подъемных операций и операций по разгрузке бура, в связи с увеличением вдвое углубки скважины за один рейс.

Формула изобретения

1. Ковшовый бур, включающий ведущую штангу, корпус, крышку, днище с проходными окнами и ножами, отличающийся тем, что, с целью увеличения его производительности за рейс, он снабжен грунтоприемной полкой с проходными окнами и приводом, при этом корпус имеет направляющие с возможностью перемещения по ним грунтоприемной полки.

2. Ковшовый бур по и. 1, отличающи и с я тем, что привод выполнен в виде гидроцилиндра, который закреплен на крышке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Борисович В. Т. и др. «Бурение скважин большого диаметра», М., «Недра», 1977, с. 19.

2. Борисович В. Т. и др. «Бурение скважин большого диаметра», М., «Недра», 1977, с. 23.

810923

6 а 7

Составитель Ю. Конради

Текред А. Камышникова

Редактор Т. Авдейчик

Корректор 3. Тарасова

Заказ 215/6 Изд. ¹ 179 Тираж 634 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2