Буровой снаряд Советский патент 1985 года по МПК E21B7/24 

Изобретение относится к строительной технике, а именно к устройствам для образования скважин в различных нескальных грунтах. Известно буровое устройство, включающее штангу и рабочий орган, предназначенный для 1ФОХОДКП скважин с периодической вьщачей грунта на поверхность l j. Такое устройство имеет сравнительно невысокую производительность и не позволяет уплотнять стенки скважин, что при использовании скважин для возведения набивных свай снижает несущую способность последних. Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату буровой снаряд, включающий корпус со спиралевидными коническими наружными поверхностями, сужающимися от его средней части вниз и вверху Такой снаряд позволяет образовывать скражины с уплотненными стен ками путем отжатия грунта в стороны от оси образуемой скважины при ее |проходке Cz. Недостатком его является то, что с увеличением требуемого диаметра скважины возрастает сопротивление грунта в связи с увеличением его объема, отжимаемого в стороны при проходке. Это ведет к снижению эффективности снаряда вследствие повышения энергоемкости и снижения темпов прохбдки скважины. Кроме того, при устройстве набивных свай , особенно работающих на изгиб, в скважинах большого диаметра прочнос ные свойства материала свай в централ ной части сечения используются весьма незначительно. Цель изобретения - расширение технологических возможностей. Указанная цель достигается тем, что в буровом снаряде, включающем корпус со спиралевидными коническими наружными поверхностями, сужающимися от его средней части вниз и вверх, в корпусе выполнено сквозное осевое отверстие., расширякицееся от ее средней части вниз и вверх, при этом каждая конусная часть отверстия выполнен в виде спиралевидных кольцевых участков, плавно сопряженных между собой посредством переходных участков, при чем шаги спиралевидных поверхностей корпуса и спиралевидных кольцевых участков отверстия равны между Собой На фиг. 1 изображен предлагаемый снаряд; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - снаряд, продольный разрез; на фиг. 4 - проходка скважины снарядом; на фиг. 5 - извлечение снаряда. Снаряд, закрепленный на буровой колонне 1, включает корпус 2, состоящий из последовательно соединенных друг с другом кольцевых участков 3, плавно сопряженных между собой снаружи переходными участками 4, а изнутри - переходными участками 5. При этом в своей нижней части корпус 2 выполнен сужакщимся по направлению к режущей кромке 6,а сквозное осевое отверстие корпуса 2 выполнено расширяющимся по направлению к режущей кромке 6, В верхней части корпус 2 вы полнен сужающимся по направлению к месту соединения кодпуса с буровой колонной 1, а его осевое отверстие - расширякщимся по направлению к месту соединения корпуса 2 с буровой колонной 1. Спиралевидные поверхности полости корпуса 2, и его наружной поверхности имеют одинаковый шаг навивки. Устройство работает следующим обраПри вращении, которое передается через колонну 1 корпусу 2 снаряда, он ввинчивается в грунт, разрезая его по кольцу режущей кромкой 6 и постепенно отжимая его в стороны от оси образуемой скважины поверхностями переходных участков 4, которыми плавно сопряжены снаружи кйпьцевые участки 3, составлякйцие корпус 2. В то же время грунт, находящийся в отверстии корпуса постепенно отжимается к оси сквадшны поверхности переходных участков 5, плавно сопрягающих изнутри кольцевые участки корпуса 2, Таким образом вьшолняется скважина кольцевого сечения с уплотненным-грунтовым ядром внутри него. Снаряд извлекается из сквехояны путем вывинчивания при изменении его вращения на обратное. При этом грунт, осыпавшийся в скважину при ее образовании, вдавливается в стенки скважины поверхностями переходных участков 4 и 5, сопрягакяцих кольцевые участки 3 в верхней части корпуса 2, чем облегчается извлечение снаряда. При необходимости дополнительного закрепления стенок скважины в про3странство между стенками скважины и поверхностью корпуса 2 снаряда подают закрепляющий материал, который вдавливается в стенки скважины поверхностями 11ереходных участков 4 и 3 при извлечении снаряда. Кольцевые участки, составляющие корпус снаряда, могут иметь сечение различной формы, прямоугольное или трапецеидальное. 9 Применение предлагаемого снаряда позволяет уменьшить объем прорабатываемого при проходке скважины грунта. Образующееся; при проходке уплотненное грунтовое ядро включается в работу при передаче нагрузки на набивную сваю, устраиваемую в скажнне, чем достигается снижение ма-1 териалоемкости свййного фундамента.

ФибЛ

Фие.5