РАСКАТЫВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БУРОНАБИВНЫХ СВАЙ Российский патент 1997 года по МПК E02F5/20 E21B7/28 

Изобретение относится к горной и строительной промышленности и может быть использовано для проходки скважины, укрепления стенок скважин и изготовления буронабивных свай.

Известно оборудование для закладки свай или анкерных связей способом уплотнительной цементации грунта с помощью вспомогательных труб (заявка Франции N 2621627, кл. E 02 D 3/02, опублик. 1989), содержащее полый буровой шнек и прикрепленные к нему вспомогательные инъекционные трубки, имеющие радиальные каналы с выходами, расположенными на наружной цилиндрической поверхности винтовой лопасти шнека.

Недостатком такого оборудования является взаимодействие с грунтом выходов радиальных каналов, расположенных на наружной боковой поверхности шнека.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство (авт. св. СССР N 1677221, кл. E 21 B 3/00,7/24 опублик. 1988), содержащее раскатывающий рабочий орган, имеющий полый приводной вал с развернутыми вокруг его продольной оси эксцентриковыми шейками, установленные на эксцентриковых шейках приводного вала с возможностью вращения цилиндрические катки для реверса устройства и конические катки, образующие которых расположены к продольной оси приводного вала под углом, вершина которого ориентирована в направлении к головной части рабочего органа, обсадную трубу, нижний конец которой соединен с рабочим органом, буровой шнек, установленный с возможностью продольного перемещения относительно полого эксцентрикового вала рабочего органа и обсадной трубы, базовую машину с приводами вращения и механизмом подачи.

Недостатками данного устройства являются:
уменьшение зоны уплотнения вокруг первоначально пройденной скважины в результате выбуривания шнеком части грунта и изготовление сваи за два-три рабочих цикла;
разрешение устья скважины грунтовой пробкой при выходе раскатчика на поверхность.

Задача изобретения расширение технологических возможностей раскатчика и повышение производительности, т.е. получение возможности изготавливать буронабивные сваи, а также закреплять строительным раствором стенки скважины, осуществляя эти операции при обратном ходе рабочего органа за один рабочий цикл.

Задача решается тем, что раскатывающее устройство для изготовления буронабивных свай, включающее полый приводной вал с развернутыми вокруг его продольной оси эксцентриковыми шейками, установленные на эксцентриковых шейках приводного вала с возможностью вращения цилиндрические катки для реверса устройства и конические катки, образующие которых расположены к продольной оси приводного вала под углом, вершина которого ориентирована в направлении к головной части устройства, отличающееся тем, что имеет установленные на эксцентриковых шейках приводного вала с возможностью вращения дополнительные конические катки, образующие которых расположены к продольной оси приводного вала под углом, вершина которого ориентирована в направлении к хвостовой части устройства, а головная часть приводного вала, расположенная перед головным катком и выполненная в виде наконечника, имеет на наружной боковой поверхности кольцевую проточку для выпуска строительного раствора из внутренней полости приводного вала через каналы, площадь поперечного сечения которых увеличивается в направлении от продольной оси устройства.

Цилиндрические катки раскатывающего устройства могут быть расположены между основными и дополнительными коническими катками.

Выход каналов для выпуска строительного раствора может быть расположен между катками.

На фиг. 1 изображен общий вид раскатывающего устройства с каналами, имеющими выход в основании кольцевой проточки наконечников; на фиг. 2 общий вид раскатывающего устройства с каналами, имеющими выход между катками; на фиг. 3 сечение А А на фиг. 1; на фиг. 4 сечение Б Б на фиг.2.

Раскрывающее устройство для изготовления буронабивных свай содержит полый приводной эксцентриковый вал 1 с головкой частью 5, каналами 2, площадь поперечного сечения которых увеличивается от продольной оси устройства, и развернутыми вокруг продольной оси вала 1 шейками 3 на которых установлены цилиндрические катки 4 и конические катки 6, образующие которых расположены к продольной оси приводного вала 1 под углом, вершина которого ориентирована в направлении к головной части 5 устройства, а так же дополнительные конические катки 7, образующие которых расположены к продольной оси приводного вала 1 под углом, вершина которого ориентирована в направлении к хвостовой части устройства. Головная часть 5, расположенная перед головным катком 10, имеет каналы 8, площадь поперечного сечения которых увеличивается от продольной оси устройства, и кольцевую проточку 9.

Раскатывающее устройство для изготовления буронабивных свай работает следующим образом.

Устройство соединяется с приводом, имеющим осевую подачу и передающим вращение полому эксцентриковому валу 1 с жестко соединенной с ним головной частью 5. При этом расположение выходов каналов 8 в основании не взаимодействующим с грунтом кольцевой проточки 9, а также форма каналов 8, площадь поперечного сечения которых увеличивается в направлении от продольной оси устройства, способствующая возникновению грунтовой, запирающей каналы пробки, препятствуют проникновению грунта в полость вала 1.

При вращении вала 1 конические катки 6 и цилиндрические катки 4, установленные на развернутых шейках 3 вала 1, спирально обкатываясь по забою, уплотняют грунт и формируют стенки скважины, а расположение выходных отверстий каналов 2 с расширением наружу, между катками 7 на поверхности вала 1 не взаимодействующей с грунтом, ограничивает проникновение грунта в полость вала 1.

После разработки скважины на глубину до проектной отметки, осуществляется извлечение рабочего органа из скважины с одновременной подачи в скважину через полость вала 1 и каналы 8 вращающейся головной части 5, строительного раствора, выталкивающего, благодаря расширяющейся наружу форме каналов 8, грунтовую пробку и равномерно распределяющегося по скважине. При подаче строительного раствора через полость вращающегося вала 1 и каналами 2 между дополнительными катками 7 с одновременным извлечением рабочего органа из скважины, строительный раствор равномерно внедряется в стенки скважины последующим коническим катком 7 и цилиндрическими катками 4. Дополнительные конические катки 7 при обратном движении рабочего органа уплотняют осыпавшийся грунт, формируют сужающуюся при проходке в обводненных грунтах скважину и предохраняют устье скважины от разрушения при выходе рабочего органа на поверхность.

Изобретение относится к горной и строительной промышленности и может быть использовано для проходки скважин, укрепления стенок скважин и изготовления буронабивных свай. Задача - расширение технологических возможностей раскатчика и повышение производительности. Это решается тем, что в устройстве, содержащем приводной полый с радиальными выходными каналами вал, на эксцентриковых развернутых шейках которого установлены с возможностью вращения цилиндрические, для реверса устройства, и по обе стороны от цилиндрической части в противоположных направлениях конические катки, продольные оси каждого из которых ориентированы под углом к продольной оси устройства, и размещенный перед головным катком жестко соединенный с валом наконечник, имеющий радиальные выходные каналы и кольцевую канавку на поверхности для выпуска строительного раствора из внутренней полости приводного вала, причем площадь поперечного сечения каналов увеличивается в направлении от продольной оси устройства. 2 з. п. ф-лы, 4 ил.

1. Раскатывающее устройство для изготовления буронабивных свай, включающее полый приводной вал с развернутыми вокруг его продольной оси эксцентриковыми шейками, установленные на эксцентриковых шейках приводного вала с возможностью вращения цилиндрические катки для реверса устройства и конические катки, образующие которых расположены к продольной оси приводного вала под углом, вершина которого ориентирована в направлении к головной части устройства, отличающееся тем, что оно имеет установленные на эксцентриковых шейках приводного вала с возможностью вращения дополнительные конические катки, образующие которых расположены к продольной оси приводного вала под углом, вершина которого ориентирована в направлении к хвостовой части устройства, а головная часть приводного вала, расположенная перед головным катком и выполненная в виде наконечника, имеет на наружной боковой поверхности кольцевую проточку для выпуска строительного раствора из внутренней полости приводного вала через каналы, площадь поперечного сечения которых увеличивается в направлении от продольной оси устройства. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что цилиндрические катки устройства расположены между основными и дополнительными коническими катками. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выход каналов для выпуска строительного раствора расположен между катками.