Устройство ударного действия для пробивания скважин в грунте

 

994646

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ . СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик . (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 16.03.81 (21) 3296197/29-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) Щ Кл 3

Е 02 F 5/18

Гнеуднрстввниый кемнтет

СССР

Опубликовано 07.02.83. Бюллетень № 5 (53) УДК 621;643. .2.624. 13 (088.8) ле делам изобретений и втврытий

Дата опубликования описания 17.02.83 (72) Авторы изобретения

К. С. Гурков, Г. А. Ткаченко, И. П Леонов, и Г. А. Семиколенова

1 .и

;-4:; - y -. ;. . т, 1

Институт горного дела Сибирского отделен я АН СССР,...., . м.,i (71) Заявитель. (54) УСТРОИСТВО УДАРНОГО ДЕЛСТВИЯ

ДЛЯ ПРОБИВАНИЯ СКВАЖИН В ГРУНТЕ го

Изобретение относится к строительной технике, в частности к устройствам для пробивания скважин в грунте.

Известно устройство ударного действия для пробивания скважин в грунте, содержащее корпус, в котором размещен ударник с воздухораспределительным механизмом, наковальню с наконечником-лидером и упругий элемент (1).

Недостатком этого устройства является то, что переменный по величине зазор между корпусом и наконечником, имеющим острые кромки, быстро забивается грунтом, в результате чего выходит из строя упругий элемент и нарушается работа всего устройства.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство ударного действия для пробивания скважин в грунте, включающее корпус, в котором размещен ударник, воздухораспределительный механизм и упругий элемент,- наковальню с наконечником-лидером, имеющим ци-линдрический участок поверхности, расположенный перед конической поверхностью, направленной меньшим основанием к при2 легающей конической поверхности корпуса (2).

Недостатками этого устройства являются низкая скорость проходки скважин в упругих грунтах, что объясняется большим сопротивлением; возникающим при внедрении устройства, а также неустойчивость стенок скважины, обусловленная упругими свойствами грунта.

Цель изобретения — повышение производительности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем корпус, в котором размещен ударник, воздухораспределительный механизм и упругий элемент, наковальню с наконечником-лидером, имеющим цилиндрический участок поверхности, расположенный перед конической поверхностью, направленной меньшим основанием к прилегающей конической .поверхности корпуса, корпус выполнен в виде усеченного конуса, меньшее основание которого направлено в сторону, обратную относительно наконечника-лидера, при этом цилиндрический участок поверхности наконечника-лидера имеет длину не менее 1/5 его диаметра, углы при вершинах усечен994646 ных конусов, направленных меньшими основаниями друг к другу, не превышают 18, разность диаметров оснований корпуса равна не менее 1,5О/О от величины

его большого диаметра, а разность между диаметром цилиндрической поверхности 5 наконечника-лидера и диаметром большого основания корпуса равна не более 1 — 2 /р.

На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 — то же, другой вариант.

Устройство состоит из наковальни 1, наконечника-лидера 2, корпуса 3, хвостовой гайки 4, шланга 5 для подачи сжатого воздуха. Внутри корпуса 3 размещены ударник, воздухораспределительный механизм и упругий элемент. Передняя часть нако- 1 нечника-лидера может быть выполнена в виде плоской поверхности 6, перпендикулярной продольной оси устройства (фиг. 1) или в виде конического заострения 7 (фиг. 2).

Первый вариант обеспечивает получение особенно прямолинейных скважин, а вто- 20 рой предназначен для проходки скважин с максимальной скоростью. Далее следует цилиндрическая поверхность 8, длина которой должна быть равна не менее 1/5 ее диаметра. Прилегающие конические поверхности 9 и 10 наконечника 2 и корпуса 3 выполнены в виде усеченных конусов, обращенных вершинами друг к другу.

Наружная поверхность 11 корпуса 3 выполнена в виде усеченного конуса, обращенного вершиной назад. 30

Устройство работает следующим образом.

Стенки скважины, образованной путем раздвигания грунта передней частью 6 или 7 наконечника 2, вначале стабилизируются, перетерпевая релаксацию на цилиндрическом участке 8 наконечника 3, затем за счет упругих деформаций грунта плавно стекают по конической поверхности 9 наконечника 2 и натекают на коническую поверхность 10 корпуса 3.

Далее грунт движется по конической

40 поверхности 11 корпуса 3, создавая наилучшие условия для движения корпуса 3 вперед и затрудняя его смешение под действием сил отдачи назад.

Выполнение усеченных конусов, направленных вершинами друг к другу и имеющих угол при вершинах не более 18, а также выполнение корпуса в виде усеченного конуса, разность диаметров основания которого не менее 1,5О/р, при этом разность между диаметром цилиндрической поверхности и большим диаметром корпуса составляет не более 1 — 2О/р, позволяет обеспечить плавное обтекание грунта по рабочим поверхностям устройства.

Таким образом, всему устройству обеспечивается максимальная скорость движения в грунте, что ведет к повышению производительностии.

Формула изобретения

1. Устройство ударного действия для пробивания скважин в грунте, включающее корпус, в котором размещен ударник, воздухораспределительный механизм и упругий элемент, наковальню с наконечникомлидером, имеющим цилиндрический участок поверхности, расположенный перед конической поверхностью, направленной меньшим основанием к прилегающей конической поверхности корпуса, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности устройства, корпус выполнен в виде усеченного конуса, меньшее основание которого направлено в сторону, обратную относительно наконечника-лидера.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что цилиндрический участок поверхности наконечника-лидера имеет длину не менее 1/5 его диаметра.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что углы при вершинах усеченных конусов наконечника-лидера и корпуса, направленных меньшими основаниями друг к другу, не превышают 18 .

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что разность диаметров оснований корпуса равна не менее 1,5О/р от величины большого диаметра.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что величина разности между диаметром цилиндрической поверхности наконечникалидера и диаметром большого основания корпуса равна не более 1 — 2 /О.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции № 2336520, кл. Е 02 F 5/18, 1977 г.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2996100/29-03, кл. Е 02 F 5/18, 1980 (прототип).

994646

Составитель А. Карпиков

Редактор А. Химчук Техред И. Верес Корректор Е. Рошко

Заказ 553/12 Тираж 571 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4