Ковшовый бур Советский патент 1984 года по МПК E21B7/24 

Изобретение относится к строитель ству, в частности к выполненио способом бурения котлованов для буронабивных свайных фундаментов с использованием специальных буровых установок кранового типа. Известен ковшовый бур, включающий ведущую штангу, корпусt днище с проходными окнами и ножами, причем корпус снабжен грунтоприемной полкой с окнами, перемещающейся вдоль корпуса при помощи гидроцилиндра Л. Однако увеличенная высота проходных окон за счет толщины дополнительной J7pиeмнoй полки создает добавочное -сопротивление, препятствующее поступлению грунта в корпус, что вызывает преждевременное появление грунтовой пробки, которая приостанавливает дальнейщее бурение скважины. Наличие подвижной грунтовой полки требует тщательной очистки внутренней части бура от грунта, так как его незначительное количество, оста щееся на стенках или дне бура, не позволяет опустить полку-в исходное положение и тем самым вызьюает практически мгновенное заклинивание грун та между полками. Кроме того, наличи маслопроводов значительной , быстрый износ коллектора, обеспечивающего поступление наела в полость гидроцилиндра при вращении, усложняет работу ковшового бура. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо му результату является ковшовый бур, включающий полый цилиндрический кор пус с расположенньа и в нем вращающейся штангой со шнеком с днищем, грунтоприе.мными окнами и лемехами, ведущую- штангу и переходник 2J . Недостатком известного бура является многооперационность. Например, для того, чтобы запол11ить шнек грунтом после возникновения грунтовой пробки необходимо: остановить вращение; включить вращение в противоколожную сторону; остановить, вргадение з опусканием штанги и вкгяочекием вращения в первоначальном каправленкн заполняют щнек грунтом. Из-за отсутствия контроля за заполнением шнека грунтом, может возникнуть пробка уже над шнеком, т.е. грунтj поднятьй над шнеком, не позволит войти в зацепление шкворню с переходником и тем самым вызовет прекращение дштькейщего бурения. Кроме того, в результате уплотнения грунта в корпусе за счет трения о стенки образуется так называемая пробка, которая препятствует заполнению бура, уменьшая по мере его заполнения скорость проходки от максимального значения в начале бурения и до нуля в конце. Цель изобретения - увеличение скорости бурения путем исключения возможности образования грунтовой пробки. Указанная цель достигается тем, что в ковшовом буре, включающем полый цилиндрический корпус с расположеннь&ш в нем вращающейся штангой со шнеком с днищем, грунтоприемными окнами и лемехами, ведущую щтангу и переходник, шнек выполнен коническим, большим основанием обращенным к днищу корпуса, который снабжен несколькими грунтоприемными пблками, прнмыканвцнми к образующей конического щнека, при этом бур снабжен дополнительной штангой, имет)щей втулку, и установленной с возможностью вращения в противоположную сторону относительно ведущей штанги, размещенной внутри дополнительной штанги, причем верхний конец щтанги шнека установлен во втулке дополнительной штанги, имеет ка торце выступ, а торец ведущей штанги выполнен с пазом для размещения , причем даице имеет проточку с размещенными в ней упругим элементом, на который устанойлек другой конец щтанг € шнека с возможностью осевого перемещения, причем дополнительная штанга имеет перекидной ключ для соеД51нения с переходником и взаимодействия с ведущей штангой. На фиг. представлен ковшовьй бур,. общий ввд; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.; на фиг.З - разрез В--5 ка фиг.Ь Ковшовый бур BKJ304aeT ведущую штангу , корпус 2 с днищем 3, на котором установлены лемезгй 4 н выполнены грунтопрнемные окна 5. Корпус снабжен коническим щнеком 6, верхний торец KOTOjpqro свободно входит в зацепление посредством поперечного выступа 7 с ведявей ютангой I . ш- еющей поперечшлй паз 8, .а нижний - пссажен в цилиндрическую полость 9 на упругий элемент 10. Верхний кояУец шнека посажен во втулку 1 дополнительной штанги 2, которая соедит-ген с корпусом переходником i 3, Нг-тжнкй конец дополнительной штанги имеет продольное отверстие 14 и снабжен перекидным ключом 15, соединяющим ее с корпусом. Ведущая штанга имеет круговой выступ, на который посажен роликоподшипник J6. На внутренней стенке корпуса размей ены коль цевью грунтоприемные полки 17, замок 8, удерживающий от раскрытия две боковины 19, имеющие ширину равную 2/6 длины окружности корпуса. Ковшовый бур работает следующим образом. Перед началом бурения ручку перекидного ключа 15 устанавливают в нижнее положение (фиг.1), при этом дополнительная штанга 12 жестко соединена с переходником 13 корпуса 2. Установив ковшовый бур на точку бурения, включением приводного мехаяиз на (нет показан) приводят во вращение дополнительную штангу 1.2 и одновременно ведущую штангу 1 в противоположных направлениях. Корпус 2, соединенньй с дополнительной штангой 12, вращаясь, срезает грунт лемехами 4, установленными на днище 3. Грунт поступающий в корпус через проходные окна 5, подбирается коническим шнеком 6, вращающимся в противоположном направлении, и подается выше, где разбрасьгоается по стенкам корпуса к задерживается на кольцевых грунтоприемных полках 17, примыкакедих к образующей шнека. Конический шнек, имеющий в ннжней части цилиндрическую форму на высоту полного вит ка лопастей, начало которой находит ся на 3-5 см выше днища 3, не позволяет накапливаться грунту, создавая постоянно некоторое свободное пространство, Таким образом, грунт, поступающий в корпус, не встречая сопротивления, позволяет вести бурение скважины при постоянно максимальной скорости до полного заполнения корпуса бура. ОбВе корпуса устанавливается из условия грузоподъемности буровых установок кранового типа, д форма из условия трения по стенкам скважины (цилиндрическая или несколько зауженная к верху). Пбсле полного заполнения корпуса бура грунт заклинивается между верхним витком шнека 6 и крышкой корпуса или от собственного веса сжимает упругий злемент 10, перемещается вниз и выходит из зацепления с ведущей штангой 1, которая снабжена роликоподшипником 16, продолжаег свободно вращаться удерживаемая от смещения вниз зубом перекидного ключа 15. Грунт, не подбирающийся шнеком, заклинивается в проходных окнах, и углубление скважины прекращается. Выключив приводной механизм, извлекают ковшовый бур на поверхность. Для разгрузки бура ручку перекидного ключа 15 переводят в верхнее положение, тем самым отсоединяют корпус и одновременно осйобождают ведущую штангу, которая, опускаясь, входит в зацепление с коническим шнеком. Открьш замок для раскрытия боковин 19 корпуса, включают обратное вращение шнека. Под напором центробежных сил грунт, раскрыв боковины 19, разбрасывается в стороны. Освободившийся от грунта шнек поднимается в первоначальное положение упругим элементом 10. Вернув ручку перекидного ключа 15 в первоначальное положение, соединяют дополнительную штангу 12 с корпусом 2 и,закрыв его боковины на замок 18, цикл бурения повторяют . Экономический эффект от использования предлагаемого ковшового бура достигается за счет повышения производительности путем исключения возможности появления грунтовой пробки и обеспечения постоянно максимальной скорости бурения, а, следовательно, увеличения в четыре и более раз углубления скважииы (в зависимости от объема полого корпуса) и сокращения в четыре и более раз спуско-подъемных операций.

КОВШОВЫЙ БУР, включающий полый цилиндрический корпус с расположенными в нем вращающейся штангой со шнеком с днищем, грунтоприемными окнами и лемехами, ведущую штангу и переходник, о тлич ающий с я тем, что,с целью повьшения скорости бурения путем исключения возможности образования грунтовой пробки, шнек выполнен коническим, большим основанием обращенные к днищу корпуса, а корпус снабжен несколькими грунтоприемными полками, примыкающими к образующей конического шнека, при этом бур снабжен дополнительной штангой, имеющей втулку, и установленной с возможностью вращения в противоположную сторону относительного ведущей штанги, размещенной внутри дополнительной штанги, причем верхний конец штанги шнека установлен во втулке дополнительной штанги, имеет на торце выступ, а торец ведущей штанги выполнен с пазом для размещеg (f) ния выступа, причем днище имеет проточку с размещенным в ней упругим элементом, на который установлен др(угой конец штанги шнека с возможностью осевого перемещения, причем дополнительная штанга имеет перекидной ключ для соединения с переходником и взаимодействия с ведущей штангой. X О5