Устройство для ударного бурения скважин в слабых неустойчивых грунтах Советский патент 1987 года по МПК E21B7/24 

Изобретение относится к буровой технике, в частности к устройствам для проходки скважин посредством уплотнения грунта.

Цель изобретения - упрощение конструкции и облегчение извлечения устройства из скважины.

На фиг. 1 изображена базовая машина для подвески устройства; на фиг. 2 - предлагаемое устройство, общий вид.

Устройство для ударного бурения скважин в слабых неустойчивых грунтах включает базовую машину 1 для его подвески, рабочий орган 2 устройства, раму 3 рабочего органа, механизм 4 извлечения рабочего органа 2 из скважины с гибким элеления газа в полостях 11 и 12. Движение бойка 9 вниз (разгон) осуществляется механизмом рабочего хода под действием запасенной сжатым газом энергии и сопровождается падением давления газа в по лостях 11 и 12.

Во время периода взвода бойка 9 давление газа в полостях 11 и 12 возрастает и упругая оболочка 10 расширяется в направлении, перпендикулярном оси рабочего

10 органа 2, уплотняя грунт вокруг себя и формируя в грунте скважину с диаметром, превышающим диаметр скважины, формируемой наконечником 8. Деформацию упругой оболочки вверх скважины ограничивает хвостовик 14. За счет того, что размер обоментом 5 и гидроцилиндры 6 крепления ра- 5 лочки 10 в направлении вдоль оси рабочего

органа 2 не меньше величины его внедрения за один удар ударника, происходит перекрытие следов уплотнения и более равномерное формирование скважины.

мы к базовой мащине.

Рабочий орган 2 состоит из корпуса с кожухом 7 и с породоразрушаюшим коническим наконечником 8, ударника 9, выполненного в виде бойка, кольцевой упругой оболочки 10 и механизмов взвода (холостого хода) и рабочего хода ударника. Механизм подъема может быть выполнен в виде подпорщневой полости, сообщенной с гидронапорной магистралью базовой машины (не

20

органа 2 не меньше величины его внедрения за один удар ударника, происходит перекрытие следов уплотнения и более равномерное формирование скважины.

Во время разгона бойка 9 в каждом цикле работы ударника оболочка 10 возвра- ш.ается Б исходное положение (сжимается) и выходит из контакта с грунтом, не оказывая сопротивления внедрению рабочего ор гана 2, проходящему под действием удара

показан). Полость 11 корпуса над ударни- 25 бойка 9 по корпусу 7.

ком 9 и внутренняя полость 12 упругой оболочки 10 сообщены между собой каналом 13 и заполнены сжатым газом, образуя пневмоаккумулятор. Упругая оболочка 10 размещена между верхней частью корпу. После проходки скважины на расчетную глубину ударник выключают и при помощи механизма 4 с гибким элементом 5 рабочий орган 2 извлекают из грунта. При этом не происходит разрыхление грунта по стволу

са и хвостовиком 14, скрепленным с корпу- 30 скважины и в ее устье, поскольку при подъ- сом. Упругая оболочка 10 и хвостовик 14 образуют механизм рабочего хода. Размер оболочки 10 вдоль оси устройства выбирается не меньщим, чем возможная величина внедрения рабочего органа за один удар бойка.

Устройство для ударного бурения скважин в слабых неустойчивых породах работает следующим образом.

При помощи базовой машины 1 и гидро35

еме контакт между рабочим органом и скважиной отсутствует. Снижается и усилие, необходимое для извлечения устройства из скважины, упрощается его конструкция.

Формула изобретения Устройство для ударного бурения скважин в слабых неустойчивых грунтах, включающее корпус рабочего органа с породо- разрушающим коническим наконечником и

цилиндров 6 рабочий орган 2 устанавли- 40 УДарник с механизмами взвода и рабочего

вают на грунт над точкой погружения, и включают в работу ударник 9. При этом он совершает возвратно-поступательное движение внутри кожуха 7, нанося удары по корпусу и погружая конический наконечник 8

хода, размещенными в корпусе, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и облегчения его извлечения из скважины, механизм рабочего хода выполнен в виде кольцевой упругой оболочки и хвоси рабочий орган 2 в грунт. Движение удар- 4,5 товика, скрепленного с корпусом, при этом ника (бойка) 9 вверх (взвод бойка) осу- упругая оболочка размещена между хвосто- ществляется механизмом его подъема под виком и корпусом, а полость корпуса над действием давления жидкости, подводимой ударником и внутренняя полость упругой к ударнику от гидропривода базовой маши- оболочки сообщены между собой и заполнены 1, и сопровождается повышением дав- ны сжатым газом.

ления газа в полостях 11 и 12. Движение бойка 9 вниз (разгон) осуществляется механизмом рабочего хода под действием запасенной сжатым газом энергии и сопровождается падением давления газа в полостях 11 и 12.

Во время периода взвода бойка 9 давление газа в полостях 11 и 12 возрастает и упругая оболочка 10 расширяется в направлении, перпендикулярном оси рабочего

органа 2, уплотняя грунт вокруг себя и формируя в грунте скважину с диаметром, превышающим диаметр скважины, формируемой наконечником 8. Деформацию упругой оболочки вверх скважины ограничивает хвостовик 14. За счет того, что размер оболочки 10 в направлении вдоль оси рабочего

5 лочки 10 в направлении вдоль оси рабочего

20

органа 2 не меньше величины его внедрения за один удар ударника, происходит перекрытие следов уплотнения и более равномерное формирование скважины.

Во время разгона бойка 9 в каждом цикле работы ударника оболочка 10 возвра- ш.ается Б исходное положение (сжимается) и выходит из контакта с грунтом, не оказывая сопротивления внедрению рабочего ор гана 2, проходящему под действием удара

25 бойка 9 по корпусу 7.

бойка 9 по корпусу 7.

. После проходки скважины на расчетную глубину ударник выключают и при помощи механизма 4 с гибким элементом 5 рабочий орган 2 извлекают из грунта. При этом не происходит разрыхление грунта по стволу

скважины и в ее устье, поскольку при подъ-

30 скважины и в ее устье, поскольку при подъ-

35

еме контакт между рабочим органом и скважиной отсутствует. Снижается и усилие, необходимое для извлечения устройства из скважины, упрощается его конструкция.

Формула изобретения Устройство для ударного бурения скважин в слабых неустойчивых грунтах, включающее корпус рабочего органа с породо- разрушающим коническим наконечником и

40 УДарник с механизмами взвода и рабочего

Изобретение относится к буровой технике и предназначено для проходки скважин посредством уплотнения грунта. Цель - упрощение конструкции и облегчение извлечения устр-ва из скважины. Устр-во включает корпус рабочего органа (РО) с породоразрушающим коническим наконечником 8. Полость 11 корпуса расположена над ударником 9, выполненным в виде бойка с механизмами взвода и, рабочего хода. Механизм рабочего хода выполнен в виде кольцевой упругой оболочки 10 с внутренней полостью 12 и хвостовика 14, скрепленного с корпусом. Упругая оболочка 10 размещена между хвостовиком 14 и корпусом. Полости 11 и 12 сообщены между собой каналом 13 и заполнены сжатым газом. В процессе бурения ударник 9 соверщает возвратно-поступательные движения, нанося удары по корпусу и тем самым погружая наконечник 8 и РО в грунт. При взводе ударника 9 давление в полостях 11 и 12 возрастает и оболочка 10 расщиряется в направлении, перпендикулярном оси РО. Она уплотняет грунт вокруг себя и формирует скважину. Деформацию оболочки 10 ограничивает хвостовик 14. 2 ил. (Л tsS со оо 00