Рабочий орган для образования скважин в грунте Советский патент 1983 года по МПК E21B7/24 

00

ел оэ Изобретение относится к строительству и может быть использовано для образования строительных скважин в грунтах, в том числе и мерзлых. Известны рабочие органы для образования строительных скважин в грунте, включающие полый корпус с режущим наконечником TilОднако конструкшяи характеризуются невозможностью увеличения концентратш подведе1шой к лезвию режущей кром1Ш и массы рабочего органа при постоянной энергии единичного удара погружателя, что снижает скорость и увеличивает энергоемкость погружения. Кроме того, невозможность применения в этзсх рабочкх органах, так называемых актив ных аубьев и изменяющейся в дтроцессе удара рабочей длины режущей кромки, а также изменение скорости к времени внедре шя,режущей кромки в грунт значительно снижает эффективность применения последних Б мерзлых грунтах с большим содержанием гравийно-галеч ных и щебеночных включений. Наиболее близким к гфедлагаемому 5голяется устройство для образования скважин в грунте, .В1шючающее полый ко пус с оголовком и режущим наконечнИ ком. у этого устройства режущий наконеч ник В тполнен в виде сплощного ножа по всему периметру полого корпуса ,2 , Однако это устройство несмотря на простоту конструкции, характеризуется незначительной скоростью и энергоемкостью погружения в мерзлых грунтах, содержащих значительное количество гравийно-галечных и щебеночных включений из-за постоянства формы и длины режущей кромки и соотноще1шя масс погружателя и рабочего органа. Цель изобретения - повышение эффек тивности его .рименершя в грунтах с гравийно галечными включениями. Указанная цель достигается тем, чт устройство для образования С1шажин в грунте, включающее полый корпус с ого ловком и ре жущйм наконечником, снаб жено дополнительной полой трубой с ог ловком, подпрухшненным относитejJbHo основного и режущим наконечатаком, вы полненным в виде зубьев, при этом дополнительная труба установлена внутри полого корпуса с возможностью их осе вого перемещения относительно друг друга, а между оголовками установлен упругий элемент, причем режущий наконечник выполнен с прорезями, в которы размещены зубья режущего наконечника допол1штельной трубы. На фиг. 1 изображен рабочий орган общ:ий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Рабочий орган для образования скважин в грунте включает полый корпус с оголовком и режущим наконечником. Полый корпус представляет собой систему из двух труб, внутренней допошштельной полой трубы 1 и внещней 2, установленных одна в другую с возможностью продольного перемещения, ограниченного возвратными пружинами 3, установленными на направляющих 4 между оголовками 5 и 6 дополнительной и внещней труб. На головке 6 внещней трубы установлен в виде упругого элемента демпфер 7. В верхней части имеется разгрузочное окно 8. Режущий наконечник выполнен сборным и представляет собой кольцевой башмак 9 с режущей кромкой в виде кольцевых зубьев, образованньсх выб- ранныкж в корпусе пазами, в которые установлены в направляющих зубья 10 с возможностью продольного перемещения относительно бащмака 9, Причем баиж-так 9 и установленные подвижные зубья 10 жестко соединены соответствешш с внешней 2 и дополнктатьной 1 трубой. Суммарно подвижные зубья 1О башма1 а 9 образуют кольцевую составную режущую кромку известного профиля. Дополнительная труба 1, жестко соединенная с подвижными зубьями 10, которые имеют возможность перемещаться друг относительно друга вдоль общей продольной оси на величину свободного хода„ Величина этого хода, а также количество зубьев и соот- их размеров в. режущем наконечнике MOivGT быть различным и выбирается Б зависимости от размеров конструкции н условий работы после специального расчета (количество зубьев рекомендуется не менее шести). При погружении рабочего органа в начальный момент энергия удара от механизма погружения через оголовок дополнительной трубы 5, направляющие 4, внутреннюю трубу 1 передается к режущей кромке зубьев 10, которые выдвигаются из башмака 9 и внедряются Б грунт на величину свободного хода (показано щтрихами), при этом возвратные гфужины 3 сжимаются. При ударе оголовка 5 о демпфер 7 энергия улара через оголовок 6 внещней трубы 2 передается на режущую кр ку зубьев башмака 9, которая также на чинает внедр5иъся в грунт и разрушает, его в пространстве между опережакущими зубьями. По окончании процесса удара зубья 10 и внутренняя труба 1 под действием возвратных пружин 3 возвращаются в исходное положение. Затем процесс повторяется. Применение в предлагаемом рабочем органе так называемых активных зубьев (роль которых вьшолняпот зубья 1О) позволяет значительно повысить эффек, тивность проходки скважин в грунтах с болыиим содержанием гравийно-галечных включений, в частности за счет исключения заклинивания включений меж ду зубьями башмака 9. В связи с тем, что полый корпус выполнен из двух труб с возможностью осевого перемещения, а режуишй нако нечник состоит из кольцевого башмака 9 с, зубьями и подвижных зубьев 10, в предлагаемом рабочем органе в процессе

fM III1 Vffirffjr fffjrfjrfMjarfffffffjSrfiiSfJrf-. 1

pue.f 53 удара происходит изменение длинам режущей кромки и соотношения масс погружателя и рабочего органа, и следовательно, происходит концентрация энергии на лезвии режущего наконечника. Устано&ленный демпфер 7 между внешней трубой 2 и дополнительной трубой 1 позволяет растягивать время соударения на оптимальную величину, что необходимо для снижения энергоемкости и повыш&ния скорости погружения рабочего органа. Применение предлагаемого устройств ва позволяет увеличить скорость и снизить энергоемкость погружения последнего, что ведет к снижению сроков и стоимости строительства не только сва ных оснований, но и строительство объектов в целом, так как за счет расширения области применения сваебойных машин и повышение нх эффективности отпадает необходимость применения специальных буровых машин.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ СКВАЖИН В ГРУНТЕ, включак щее полый корпус с оголовком и режущим наконечником, отличающеес я тем, что, с целью повышения эффективности его применения в грунтах с гравийно-галечными включениями оно снабжено дополнительной полой трубой с оголовком, подпружиненным относительно основного : я режуиим наконечнике, выполменным в виде зубьев, при этом дополнительная труба установлена BHJTV. ри полого корпуса с возможностью их осевого перемещения относительно друг рруга, а между оголовками установлен упругИй , причем режупий наконечник -вьшопнен с прорезями, s- которых размещень зубья режущего наконечника дополни льноЯ трубы. W