УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРАБОТКИ И ВЫЕМКИ ГРУНТА В ПОЛОСТИ ТРУБЫ ПРИ ЕЕ ПОГРУЖЕНИИ В ГРУНТ Российский патент 2010 года по МПК E21B7/24 E02F5/20 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при изготовлении железобетонных фундаментов зданий, высотных домов, опор мостов и других сооружений с применением обсадных труб, погружаемых в грунт.

Известна установка для разработки и выемки грунта в полости трубы при ее погружении в грунт, включающая базовую машину, мачту, телескопическую штангу, головку роторную и буровой инструмент (рекламный лист фирмы Касагранте ФРГ).

Недостатком этой установки является потребность больших усилий и мощности на буровой инструмент при разработке грунта в полости трубы, большая масса и стоимость оборудования.

Известно устройство для бурения скважин, включающее базовую машину со стрелой, на которой подвешен привод и штанга с рабочим органом (а.с. СССР №989020, кл. Е21В 7/24 1983 г.). Недостатком этого устройства является недостаточные технические возможности конструкции выполнять разработку и выемку грунта из полости трубы при ее погружении в грунт при больших диаметрах труб.

Наиболее близким техническим решением является устройство для вибровращательного бурения, включающее направляющую мачту, на которой установлена рама с вибровращательной кареткой, кинематически связанной посредством цепной передачи с двигателями вращателя и вибратора, смонтированными на консолях рамы, и механизм регулировки подачи штанги с буровым инструментом на забой (а.с. СССР №1078018, кл. Е21В 7/24, 1984 г.).

Недостатком этого технического решения является малая эффективность передачи вибрации на буровой инструмент, ограничены технические возможности разработки и выемки грунта в полости погружаемых труб большого диаметра, усложнена и малонадежна система технического решения передачи вибрации на буровой инструмент, большая масса оборудования.

Изобретение направлено на повышение эффективности при разработке и выемке грунта в полости погружаемой трубы, на упрощение применяемого оборудования для решения поставленной технической задачи, на снижение стоимости применяемого оборудования.

Сущность заявленного изобретения заключается в том, что устройство для разработки и выемки грунта в полости трубы при ее погружении в грунт, включающее привод, редуктор с выходным валом в центре, соединенным со шнеком с забурником, и подвеску к базовой машине, снабжено виброблоком, эксцентриковые валы которого соединены коническими зубчатыми колесами с валом привода и входным валом редуктора, а редуктор снабжен дополнительными выходными валами, соединенными со шнеками с забурниками, причем шнеки помещены в подпружиненную к корпусу редуктора цилиндрическую ограждающую рубашку, выполненную в нижней части обращенными внутрь наклонными козырьками клиновидной формы, а подвеска устройства снабжена амортизатором.

Устройство для разработки и выемки грунта в полости трубы при ее погружении в грунт поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид устройства; на фиг.2 разрез по А-А фиг.1; на фиг.3 - разрез по Б-Б фиг.1 и на фиг.4 - разрез по В-В фиг.1.

Устройство, изображенное на фиг.1 состоит из привода 1, виброблока 2, редуктора 3, подвески 4, цилиндрической ограждающей рубашки 5.

Виброблок 2 устройства имеет эксцентрики 6, закрепленные на эксцентриковых валах 7. Эксцентриковые валы 7 соединены зубчатыми коническими колесами 8 с валом 9 привода 1 и входным валом 10 редуктора 3 (см. фиг.4). Виброблок 2 при бурении создает направленную вертикальную и крутильную в горизонтальной плоскости вибрацию. Редуктор 3 имеет выходные валы: центральный 11 и дополнительные 12, которые соединены соответственно с центральным шнеком 13 и дополнительными шнеками 14 и с забурниками 15.

Подвеска 4 устройства состоит из траверсы 16, амортизатора 17 с серьгой 18 и штанг 19, соединяющих корпус редуктора 3 с траверсой 16. Цилиндрическая ограждающая рубашка 5, в полости которой помещены шнеки 13 и 14, в нижней части имеет наклонные козырьки 20 клиновидной формы, она находится в скользящем зацеплении со штангами 19 и подпружинена пружинами 21, надетыми на штанги 19, с возможностью перемещения по ним. Перемещение рубашки 5 по штангам 19 ограничено упорами 22, закрепляемыми на штангах 19, в местах, обозначенных отверстиями 23.

Устройство для разработки и выемки грунта в полости трубы при ее погружении в грунт работает следующим образом.

При помощи серьги 19 устройство навешивают на крюк грузоподъемного крана (не показано). В таком виде устройство опускают в полость трубы на забой (не показано) и включают привод 1 устройства.

Под действием вибрации, создаваемой виброблоком 2 на цилиндрическую ограждающую рубашку 5 и вращающиеся шнеки 13 и 14 с забурниками 15, происходит разрушение грунта по всей площади сечения шнеков и цилиндрической ограждающей рубашки 5. Разрушенный грунт рабочими органами забурников 15 и цилиндрической ограждаемой рубашкой 5, шнеками 13 и 15 подается в полость цилиндрической ограждающей рубашки 5. Вибрация, создаваемая виброблоком 2 при бурении, повышает интенсивность бурения и заполнения свободного пространства в полости цилиндрической ограждающей рубашки 5.

После заполнения внутрирубашечного пространства грунтом устройство вынимают из полости погружаемой трубы грузоподъемным краном. При выемке устройства из полости погружаемой трубы цилиндрическая ограждающая рубашка с наклонными козырьками 20 и витки шнеков препятствуют произвольному выпадению грунта.

Разгрузку грунта осуществляют при подвешенном на крюке грузоподъемного крана устройстве путем включения привода 1 устройства в направлении, обратном бурению. При этом грунт под действием вибрации и вращения шнеков в направлении, обратном бурению, разгружают в предназначенном для этого месте.

Подвеска 4, снабженная амортизатором 17, предохраняет стрелу грузоподъемного крана от воздействия вибрации. На этом цикл работы по разработке и выемке грунта в полости погружаемой трубы закончен. Величину силы вибрации можно регулировать сменой эксцентриков 6 виброблока 2.

Выполнение устройства для разработки и выемки грунта в полости погружаемой трубы при погружении ее в грунт с виброблоком, дополнительными выходными валами со шнеками и забурниками с подпружиненной цилиндрической ограждающей рубашкой и подвеской с амортизатором дает возможность наиболее интенсивно разрабатывать и вынимать грунт из полости погружаемых в грунт труб меньшей мощностью привода и со значительно меньшими стоимостью оборудования и затратами на производство работ.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при изготовлении железобетонных монолитных фундаментов зданий, высотных домов, опор мостов и других сооружений с применением обсадных труб, погружаемых в грунт. Устройство для разработки и выемки грунта в полости трубы при ее погружении в грунт включает привод, редуктор с выходным валом в центре, соединенным со шнеком с забурником, и подвеску к базовой машине, снабжено виброблоком, эксцентриковые валы которого соединены коническими зубчатыми колесами с валом привода и входным валом редуктора. Обеспечивает упрощение применяемого оборудования и снижение его стоимости, повышение производительности труда. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство для разработки и выемки грунта в полости трубы при ее погружении в грунт, включающее привод, редуктор с выходным валом в центре, соединенным со шнеком с забурником, и подвеску устройства к базовой машине, отличающееся тем, что оно снабжено виброблоком, эксцентриковые валы которого соединены коническими зубчатыми колесами с валом привода и входным валом редуктора.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что редуктор снабжен дополнительными выходными валами, соединенными со шнеками с забурниками, причем шнеки помещены в подпружиненную к корпусу редуктора цилиндрическую ограждающую рубашку, выполненную в нижней части обращенными внутрь наклонными козырьками клиновидной формы.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что подвеска устройства снабжена амортизатором.