Устройство для образования скважин Советский патент 1983 года по МПК E21B7/24 

ю сд

00

сд

о

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении фундаментов сооружений из набивных свай.

Известно устройство для уплотнения грунта с выштамповкой углубления, представляющее собой корпус из сплошной оболочки, полую штангу с плош,адкой на верхнем конце, толкатель с оголовником, соединенный со штангой посредством тяг и установленный с возможностью перемещения вдоль оси канала штанги, для чего между оголовком толкателя и площадкой штанги установлен составной промежуточный элемент 1.

Конструкция устройства не предусматривает возможности увеличения поперечного сечения оболочки для последующего беспрепятственного извлечения устройства из грунта.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для образования скважин, включающее штангу с траверсой в верхней части и наконечником, плиты, шарнирно соединенные с наконечником и с траверсой посредством распорных тяг 2.

Это устройство для увеличения поперечного сечения оболочки и для принудительного отрыва отдельных секторов от грунта имеет сложное гидравлическое и пневматическое оборудование.

Недостатком известного устройства является и то, что наряду с механической энергией применен гидравлический привод.

Цель изобретения - уменьшение энергоемкости.

Указанная цель достигается тем, что устройство для образования скважин, включающее щтангу с траверсой в верхней части и наконечником, плиты, шарнирно соединенные наконечником и с траверсой посредством распорных тяг, снабжено промежуточным элементом, установленным между штангой и траверсой и выполненным в виде подпружиненных шарнирно соединенных между собой полуколец с проушинами, а штанга снабжена в своей верхней части площадкой с отверстиями и с шарнирно установленными коромыслами с ограничителями перемещения полуколец промежуточного элемента, при этом ограничители перемещения полуколец промежуточного элемента выполнены в виде пальцев, проходящих через отверстия в площадке и установленных на конце каждого коромысла, на другом крнце которых установлены упорные лапы, причем траверса соединена с площадкой штанги посредством гибких тяг, проходящих через проушины полуколец промежуточного элемента, а штанга соединена с траверсой с возможностью осевого перемещения и подпружинена.

При этом соединение полуколец промежуточного элемента выполнено в виде зубчатых секторов.

Упорные лапы коромысла выполнены регулируемыми по высоте.

На фиг. I показано устройство перед погружением в грунт, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, в момент достижения проектной отметки; на фиг. 3 - то же, в момент извлечения; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 1.

Устройство включает штангу 1 с направляющим каналом 2 для штока 3 наковальни н с площадкой 5 на верхнем конце и наконечником 6 на нижнем. Между днищем 7 канала 2 и штоком 3 установлена пружина 8. На площадке 5 шарнирно установлены подпружиненные полукольца 9, сопряженные между собой с одного конца зубчатыми секторами 10 и имеющие проушины И. На площадке 5 также шарнирно установлены коромысла 12, с одной стороны которых установлена регулируемая по высоте упорная (Дапа 13, а с другой - шарнирно фиксатор0 ный палец 14, входящий в отверстие 15 площадки 5. Наковальня 4 соединена гибкими тягами 16, проходящими через проушины 11 полуколец 9 с площадкой 5. К наконечнику 6 штанги 1 шарнирно присоединены

5 продольные секторы 17 механизма для уширения скважины, образующие в сложенном виде обсадную трубу. Верхние части секторов 17 соединены шарнирно посредством распорных тяг 18 с наковальней 4.

Отверстие 19 в тяге 18 для шарнирного

0 соединения с секторами 17 уширителя может быть выполнено продольным для обеспечения оптимальных условий натяжения гибких тяг 16. Упорная лапа 13 может иметь шарнирно самоустанавливающуюся опорную поверхность, а также быть рёгулируемой по высоте для ограничения погружения сваи до заданной отметки. Для обеспечения сомкнутого исходного состояния секторов 17 оболочки последние подпружинены относительно щтанги 1.

Устройство работает следующим образом.

Устройство со сложенными секторами 17 погружается, например, при помощи копровой установки в грунт, образуя скважину., Усилие нагрузки передается через наковальню 4, полукольца 9 на штангу 1 с наконечником 6, на тяги 18 и секторы 17. При этом фиксаторный палец 14, установленный на одном плече коромысла 12, на другом плече которого в противовес установлена упорная лапа 13, входит в отверстие 15 площад0 ки 5, выступая своей верхней частью над поверхностью площадки 5, и удерживает под пружиненные полукольца 9 от раскрытия, при этом тяга 16 имеет слабину.

При погружении устройства на нужную глубину, устанавливаемую при помощи регулировки упорной лапы 13 по высоте, лапа 13, дойдя и упираясь в поверхность грунта, изменяет положение коромысла 12, опускает плечо коромысла с пальцем 14, таким образом утапливая его в отверстии 15 площадки 5 и высвобождая подпружииенные кольца 9, которые легко раскрываются в момент снятия ударной нагрузки, так как пружина 2, несколько приподнимая наковальню 4, обеспечивает минимально необходимый зазор. При следующем нанесении ударной нагрузки по. наковальне 4 она оседает, проходя в свободное пространство, образованное разведенными полукольцами, и давя через распорные тяги 18 на продольные секторы 17, раздвигает их на некоторое необходимое расстояние,. уширяя при этом скважину для последующего беспрепятственного извлечения устройства. После этого скважииообразователь свободно извлекают из скважины усилием подъемного механизма, приложенного к наковальне 4. При этом наковальня 4, поднимаясь вверх, что обеспечивается продольным отверстием 19, увлекает за собой тяги 18, которые сдвигают

в обратном направлении секторы 17 и гибкие тяги 16, которые, вытягиваясь в прямую линию под весом нижней части устройства и взаимодействуя через проущины 11 с полукольцами 9, задвигают последние под наковальню 4, обеспечивая готовность устройства для следующего погружения в грунт. Зубчатые секторы 10 полуколец 9, находясь в зацеплении, обеспечивают синхронность заведения полуколец под наковальню 4.

Сложенное устройство извлекают из скважины. Устройство для образования скважин позволяет избежать необходимость использования сложных силовых цилиндров большой грузоподъемности и сопутствующего гидравлического оборудования и обойтись обычным сваебойным оборудованием, при этом обеспечивая автоматическую -готовность устройства для каждого последующего скважинообразования, что упрощает обслуживание устройства и его эксплуатацию.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ СКВАЖИН, включающее штангу с траверсой в верхней части и наконечником, плиты, шарнирно соединенные с наконечником и с траверсой посредством распорных тяг, отличающееся тем, что, с целью уменьшения энергоемкости, оно снабжено промежуточным элементом, установленным между штангой и траверсой и выполненным в виде подпружиненных и шарнирно соединенных между собой полуколец, с проушинами, а штанга снабжена в своей верхней части площадкой с отверстиями и с шарнирно установленными коромыслами с ограничителями перемещения полуколец промежуточного элемента, при этом ограничители перемещения полуколец промежуточного элемента выполнены в виде пальцев, проходящих через отверстия в площадке и установленных на конце каждого коромысла, на другом конце которых установлены упорные лапы, причем траверса соединена с площадкой штанги посредством гибких тяг, проходящих через проушины полуколец промежуточного элемента, а штанга соединена с траверсой с возможностью осевого перемещения и подпружинена. 45 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, (Л что соединение полуколец промежуточного элемента выполнено в виде зубчатых секторов. 3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что упорные лапы коромысел выполнены регулируемыми по высоте.