Устройство для пробивки скважин в грунте (его варианты) Советский патент 1986 года по МПК E21B7/24 

ipoHy пробивного снаряда, а длина одного из них со стороны торца направляющей трубы превышает длину других на величину ., меньшую, чем расстояние от большего основания усеченного конуса пробивного снаряда до верпшн лепестков ловителя.

1249148

4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что, с целью, повьш1ения ударной энергии пробивного снаряда за счет уменьшения потерь на трение путем использования упругих свойств каната, направление винтовых линий направляющих элементов противоположно направлению свивки прядей каната.

1

Изобретение относится к ударному бурению, а именно к устройствам для образования скважин в грунте свободно падаюшцми рабочими органами.

Целью изобретения является повышение производительности образования скважин за счет повышения энергии удара и сокращения объема вспомогательных работ, а также повьшение надежности захвата пробивного снаряда направляющей трубой и ударной энергии пробивного снаряда за счет уменьшения потерь на трение путем использования упругих свойств каната

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг .2 - конструкция пробивного снаряда; на фиг,3 и 4 - разрезы А-А и Б-Б на фиг.1 соответственно; на фиг.5 - узел I на фиг.1; на фиг,6 и 7 - варианты размещения лепестков ловителя на пробивном снаряде.

Устройство для пробивки скважин в грунте состоит из базовой машины 1, решетчатой направляющей трубы 2, опорной плиты 3, направляющих элементов 4 и 11;илиндрического пробивного снаряда 5, соединенного с канатом лебедки базовой машины 1. Пробивной снаряд 5 имеет хвостовую часть 6, вьшолненную в виде усеченного конуса, и заостренный ушнрен- ный наконечник 7, в котором выполнены симметрично расположённые вертикальные пазы 8. В йерхней части цилиндрического снаряда 5 симметрично по окружности зaocтpeния m вверх установлены лепестки 9 ловителя, образующие вертикальные пазы 10, число и расположение которых совпадают с числом и расположением пазов 8. Направляющие элементы 4 имеют в своей нижней части закругления, об

5

0

ращенные в сторону пробивного снаряда 5, .причем один из элементов дпин-; нее других на некоторую величину h (фиг.5), а верхние концы заострений лепестков 9 установлены на некотором расстоянии Н (фиг.2) от большего основания усеченного конуса 6. Для надежной работы устройства расстояние Н должно превьшать разницу дпин h направляюпщх элементов 4. Угол заострения :Лепестков 9 45-60° , а закругление более длинного направляющего элемента 4 должно быть заточено. Направляющие элементы 4, .а также пазы 8 и 10 снаряда, 5 могут располагаться по винтовым линиям с углом подъема 76-82°. При винтовом расположении направляюш 1х элементов 4 предпочтительнее размещение лепестков в непосредственной близости от заостренного уширенного наконечника 7 (фиг. 6 и 7). Пробивной снаряд 5 соединяется жестко с канатом лебедки базовой машины I. При .этом 5 направление винтовых линий направляющих элементов 4 противоположно направлению свивки пр ядей каната. Устройство работает следующим образом.

Направляющая, труба 2 выводится в вертикальное положение над устьем пробиваемой скважины и с помощью стрелы базовой машины 1 устанавливается опорной плитой 3 на грунт. 5 Пробивной снаряд 5, расположенный внутри направляющей трубы 2, поднимается канатом лебедки базовой ма- щнны 1 в верхнее положение и сбра- .сьюается. При этом он внедряется в грунт, образуя скважину, В процессе подъема и сброса снаряда 5 направ: ляющие элементы 4 находятся в пазах 8 и 10. Это обеспечивает удаление

31

Залипшего грунта из пазов 8 при подъеме снаряда и свободный выход воздуха через эти пазы при сбрасывании снаряда в скважину. В процессе пробивки скважины ее глубина увели- чивается настолько, что пробивной снаряд 5 выходит из зацепления с направляющими элементами -4 и при очередном его подъеме необходимо обеспечить совмещение пазов 10 с элемен- тами 4. При подъеме пробивного снаряда 5 его хвостовая корпусная часть 6, взаимодействуя с закруглениями элементов 4, располагается по оси направляющей трубы 2, затем самый длинный из направляющих элементов взаимодействует с боковой гранью какого-либо лепестка 9, разворачивая пробивной снаряд 5 относительно его оси до совмещения пазов 10 с направ-

ляющими элементами 4. После этого производятся очередной подъем снаряда и повторение описанных операций Если при подъеме пробивного снаряда

5 ось более длинного элемента точно coвпiaдaeт с вершинс)й заострения одного из лепестков 9, то он соскальзывает с вершины заострения на одну из

.боковых граней лепестка.

Вращение снаряда 5 перед ударом

по грунту является следствием его

484

движения (при сбрасьшании) по направ ляющлм элементам 4, которые укреплены на внутренней поверхности направляющей трубы 2 по винтовым линиям. При подъеме снаряда из скважины совм щение направляющих элементов 4 с пазами 8 и 10 пробивного снаряда производится так же, как и при вертикальном расположении на1Щ авляющих элементов и пазов на снаряде, а конструкция хвостовой части и принцип действия ловителя аналогичны. Отличием являются наклонные расположения паэов-,8 и 10 на пробивном снаряде 5, соответствующие расположению направляющих элементов 4 по винтовым линия :Жесткое закрепление грузоподъемного каната, направление свивки прядей которого противоположно направлению винтовых линий направляющих элементов 4 на пробивном снаряде 5, обеспечивает при подъеме снаряда внутри направляющей трубы 2 упругое раскручивание его прядей, и при падении снаряда - исчезновение этой деформации и передачу на пробивной снаряд 5 дополнительного крутящего момента по направлению его вращения) за счет уяругих свойств стального каната.

У////////У/7//У// 7////////////////////.

фиг. 1

Фиг. 2

фие.З

фиг.5

4

Фиг. б

фиг 7

1. Устройство для пробивки скважин в грунте, включающее направляющую трубу, шарнирно укрепленную на стреле базовой машины, опорную плиту, прикрепленную к направляющей трубе, и цилиндрический пробивной снаряд с уширенным конусным наконечником, соединенный с канатом лебедки базовой машины, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности образования скважин за счет повышения энергии удара и сокращения объема вспомогательных работ, направляющая труба снабжена направляю1Щ1ми злемента- ми, установленными вертикально, пробивной снаряд снабжен лепестковым ловителем, имеет хвостовую часть в виде усеченного конуса и выполнен с пазами на уширенном конусном наконечнике, лепестковый ловитель выполнен с пазами, соосными пазам уширенного конусного наконечника и образующими лепестки, выполненные с заострениями в верхней части цилиндрической части пробивного снаряда, а направляющие элементы установлены с возможностью размещения в пазах уширенного конусного наконечника и лепесткового ловителя,. 2. Устройство для пробивки скважин в грунте, включающее направляющую трубу, шарнирно укрепленную на стреле базовой машины, опорную плиту, прикрепленную к направляющей трубе, и цилиндрический пробивной снаряд с уширенным конусным наконечником, соединенный с канатом лебедки базовой машины, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения производительности образования скважин за счет повышения энергии удара и сокращения объема вспомогательных работ, направ тяющая труба снабжена направляющими элементами, установленными с наклоном по винтовым линиям с углом наклона 76- 82, а пробивной снаряд снабжен лепестковым ловителем, имеет хвостовую часть в виде усеченного конуса и выполнен с наклонными пазами на ном конусном наконечнике, причем лепестковый ловитель выполнен тоже с пазами, соосными пазам уширенного конусного наконечника и образующими лепестки, выполненные с заострениями в верхней части цилиндрической части пробивного снаряда, а направляющие элементы установлены с возможностью размещения в пазах уширенного конусного наконечника и лепесткового ловителя. 3. Устройство по ПП.1 и 2, о т - личающееся тем, что, с целью повышения надежности захвата пробивного снаряда направляющей трубой, направляющие элементы вьшолнены С закруглениями в нижней части в сто (Л tsD 4 ;о i 00