Устройство для бурения скважин с уширением Советский патент 1989 года по МПК E21B7/28 

монолитных свайных фундаментов. Цель изобретения - сокращение трудоемкости при нереналадке устройства на выполнение бурения, уширения и углубления. Для этого; устройство.снабжено фиксирующими приспособлениями 20 и 21 дпя взаимодействия попеременно с телескопическими буровой штангой (Ш) 5 и буровой колонной (БК), муфтами сцепления (МС) 8 с переключателями и отводной системой управления. Последняя выполнена из установленной между перемещающимися в направляющих 4 траверсами телескопической Ш 7 и верхнего 2 и нижнего 3 редукторов, кинематически связанных МС 8, размещенной на Ш 7, с приводом 1 вращения и секциями Ш 7, При этом БК и буровая Ш 5 кинематически соединены с редукторами 2 и 3 посредством разме- щерш-ой на последней другой МС 6. с . возможностью взаимодействия с оголовком БК, Секции буровой Ш 5 связаны

между собой резьбовым соединением. При выполнении скважин МС 6 при помощи переключателя опускается до тех

пор, пока не войдет в образованный между обечайкой 9 и оголовком паз, а МС ,8 поднимается до упора с помощью переключателя и фиксируется. Затем Ш 5, получив вращение от приво да 1, передает вращение через МС б шнековои секции 14 Ш 5, которая и образует скважину, Дпя углубления или уширения скважины МС б выводится из обечайки 9 и фиксируется на оголовке БК, Обечайка 9 и секции 11 БК стопорятся приспособлением 20, Внутренние винтовые.секции БК. а вместе с ними и секции, 11 раздвигаются. После удлинения Ш 5 МС 6 возвращается в исходное положение для бурения, а МС 8 остается в верхнем положении, Уширение производится шарнирно-рычажным механизмом 165 связанным с забурником 15 и щнековой секцией 14, 16 ил.

Изобретение относится к техническим средствам для образования скважин для последующего выполнения монолитных свайных фундаментов. Цель - сокращение трудоемкости при переналадке устройства на выполнение бурения, уширения и углубления. Для этого устройство снабжено фиксирующими приспособлениями 20 и 21 для взаимнодействия попеременно с телескопическими буровой штангой (Ш) 5 и буровой колонной (БК), муфтами сцепления (МС) 8 с переключателями и отводной системой управления. Последняя выполнена из установленной между перемешивающимися в направляющих 4 траверсами телескопической Ш 7 и верхнего 2 и нижнего 3 редукторов, кинематически связанных МС 8, размещенной на Ш 7, с приводом 1 вращения и секциями Ш 7. При этом БК и буровая Ш 5 кинематически соединены с редукторами 2 и 3 посредством размещенной на последней другой МС 6 с возможностью взаимодействия с оголовком БК. Секции буровой Ш 5 связаны между собой резьбовым соединением. При выполнении скважин МС 6 при помощи переключателя опускается вниз, пока не войдет в образованный между обечайкой 9 и оголовком паз, а МС 8 поднимается вверх доя упора с помощью переключателя и фиксируется. Затем Ш 5, получив вращение от привода 1, передает вращение через МС 6 шнековой секции 14 Ш 5, которая и образует скважину. Для углубления или уширения скважины МС 6 выводится из обечайки 9 и фиксируется на оголовке БК. Обечайка 9 и секции 11 БК стопорятся приспособлением 20. Внутренние винтовые секции БК, а вместе с ними и секции 11 раздвигаются. После удлинения Ш 5 возвращается МС 6 в исходное положение для бурения, а МС 8 остается в врехнем положении. Уширение производится шарнирно-рычажным механизмом 16, связанным с забурником 15 и шнековой секцией 14. 16 ил.

Изобретение относится к строительству, в частности к техническим сред- ствам для образования скважин для последующего выполнения монолитных : свайных фундаментов и установки сборных свай с поворотными лопастями.

Целью изобретения является рас.щи- рение технологических возможностей к сокращение трудоешсости при переналадке устройства на выполнение бурения скважин, уширения и углубления.

На фиг, 1 показано устройство в момент бурения сквазкины без дополнительного углубления, общий вид; на фиг, 2 - то же, в момент телескопического удлинения буровой колонны; на фиг, 3 - устройство в момент буре ния скважины с телескопическим удлинением буровой колонны; на фиг, 4 - то же, в момент выгрузки грунта из скважины путем телескопического сокращения буровой колонны и перемеще- кия устройства вверх по направляющим; иа фиг, 5 - то же, в момент выполнения уширения дна скважины; на фиг, 6 - сечение А-А на фиг, 1; на фиг, 7 - сечение Б-Б на фиг, 1; на фиг,8 -сечение В-В на фиг, 1; на фиг, сечение Г-Г на фиг, 2; на фиг, 10 - сечение Д-Д на фиг, 2; .на фиг, П - узел I на фиг, 1; на фиг, 12 - сечение Е-Е на фиГо 1| иа фиг, 13 - сечение Ж-Ж на фиг о 5; на фиг, 14 - се- чение И-И на фиг„ 13; на фиг 15 - сечение К-К на фиг, 14; на фиг, 16 - сечение Л-Л на фиг, 1,

, Устройство содержит привод 1 вращения, верхний 2 и нижIiий 3 цилиндрические редукторы, направляющие 4 для вертикального перемещения, буровую телескопическую штангу 5, скользящую муфту 6 сцепления квадратного сечения, телескопическую штангу 7 : обводной системы управления, скользящую муфту 8 сцепления квадратного сечения на штанге 7, обечайку 9 квадратного сечения оголовка телескопической буровой колоннь, штурвал 10 для ручной корректировки вращения телескопической буровой колонны, содержащей полые секции 11 телескопа- с направляющими (не показаны), внутренние винтовые полые секции 12 телескопа и паро- и водопровод 13., шнековую секцию 14, забурник 15, шар нирно-рычажный ущиритель 16, полый щток 17 забурника, фиксатор 18 штока забурника, патрубок 9 для крепления фиксатора 18, фиксирующее приспособление 20 наружних секций 11 буровой .колонны, фиксирующее приспособление 21 внутренних винтовых секций 12 буровой штанги, камеру 22 для подачи под давлением пара или холодной во- «ды, патрубок 23. для передачи пара или холодной воды, форсунку 24 ущирн- теля, форсунку 25 забурника, переключатель 26 буровой колойны, переключатель 27 обводной системы управления, оголовок 28 квадратного сечения верхней внутренней винтовой секции буровой штанги, нижнюю часть 29 с внешним квадратным сечением составной штанги 7 обводной системы управления буровой колонной, жесткую навивку ЗО.шнековой секции и шнековых витков забурника, овальное отверстие 31 для подачи пара или воды через патрубок 32 и продольный паз 33 в полом штоке разбурника.

Устройство работает следую1цим образом.

При выполнении скважин скользящая муфта 6 при помощи шарнирно-рычажног переключателя 26 опускается до тех ;

пор, пока с помощью направления штур- 25 предельной величины (фиг. 2). При

валом 10 низ муфты 6 не войдет в квадратный паз, образоваршый обечайкой 9 и оголовком 28, -при этом муфта 8 поднимается до у.пора с помощью переключателя 27 и фиксируется в- поло- жении, при котором обе части составной ш танги могут вращаться независимо друг от друга. Затем буровая штанга 5, получив крутящий момент от привода 1, передает вращение через муфту 6 секции 14 буровой колонны, которая и образует скважину на глубину секции 14 при перемещении всего устройства по направляющим 4, При разработке скважины в полускальных грунтах в камеру 22 через патрубок 23 подается под давлением холодная вода для охлаждения двухперьевого долота забурника 15 распылением из форсунки 25 При разработке скважины в грунтах вечной мерзлоты аналогично подается пар под давлением,

Дпя получения уширения (фиг. 12 и 13) у дна скважины необходимо при помощи фиксаторов 18 освободить упор полого штока забурника 15, благодаря чему все устройства начнет- опускаться по штоку, раздвигая при этом шарнирные кронштейны уширителя, а буровая штанга, вращаясь, выполнит режущими частями уширителя уширение. При этом шнековая навивка секции 14 сомкнется со шнековой навивкой забурника 15 и транспортировка грунта, разрабо

танного при выполнении уширения, бу- дет обеспечена. При разработке сква- ;кины в полускальных грунтах и в грунтах вечной мерзлоты при выполнении уширения холодная вода или пар под давлением еще дополнительно распъшя- ется через форсунки 24,

При выполнении скважины с дополни0 тельным углублением (фиг. 2 и 3) пос-. ле разработки ее на глубину шнековой секцда 14 в нерабочем состоянии привода 1 при помощи переключателя 26 выводится скользящая муфта 6 из квад5 ратной обечайки 9 и фиксируется на квадратном оголовке 28 верхней винтовой секции (фиксации переключателя 26 не показана), Затем обечайка 9 и внешние цилиндрические секции 1.1 стопо0 рятся при помощи фиксатора 20, После этого от крутящего момента привода 1 производится раздвижка винтовых секций 12, а вместе с ними и секций 11 по направляющим до необходимой или .

5

О

зтом при вращении буровой штанги по часовой стрелке резьба винтовых сек- 1ЩЙ должна быть левой. По окончании удлинения буровой штанги муфта 6 возвращается в исходное положение для бурения, а муфта 8 остается в верхнем положении. Далее производится бурение скважины (фиг, 3) при перемещении всего устройства по направляющим 4. Для транспортировки грунта из углубленной скважины вначале производится складывание телескопа буровой колонны (фиг. 4), при этом муфта 6 выводится из зацепления, перемещаясь

0 в верхнее положение, а муфта 8 перемещается в нижнее до упора при возможном повороте нижней части составной штанги 7 штурвалом 10 через редуктор 3, После складывания телеско5 па буровой колонны все устройство по направлякядим 4 поднимается с грунтом, находящимся .на секции 14 и, когда последняя окажется над дневной по- . верхностью, буровой колонне от приво0 да через муфту 6 передаются максимальные обороты для разгрузки грунта при помощи центробежной силы вращения, при этом муфты 6 и 8 устанав- ливаются в положение, показанное

5 на фиг, 1.

Для выполнения уширения дна углубленной скважины необходимо вьто.пнить в определенной последовательности все операции, описанные при П1 пол1неНИИ скважины на глубину, равную длине секции 14 со шнековой спиралью,

Ф о рмула изобретения

У-стройство для бурения скважин с уширением, включающее телескопичес- KYJO Ьуровую колонну с фиксаторами секций и с размещенной в ней с возможностью осевого перемещения и.фик- саюсии телескопической буровой штангой со шнековой секцией, на конце и забурником, привод враш,ения, ушири- тель,, выполненный в виде шарнирно- рычажного механизма, связанного с забурником и со шнековой секцией и траверсы, установленные в направляющих с возможностью -перемещения, о т- л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения трудоемкости при переналадке устройства на выполнение бугз.фиг. 2

рения, уширения и углубления, оно снабжено фиксирующими, приспособления- ми для взаимодействия попеременно с

буровой штангой и буровой колонной, муфтами сцепления с переклю ателями и обводной системой управления, выполненной из телескопической штанги, установленной между траверсами, и

верхнего и нижнего редукторов, кинематически связанных с приводом вращения и секциями штанги посредством муфты сцепления, размещенной на штанге, при этом буровая колонна и буровая штанга кинематически соединены с редукторами посредством другой муфты сцепления, размещенной на буровой штанге с возможностью взаимодействия : с оголовком буровой колонны, выполнен-

ным на ее конце, причем с екции буровой штанги связаны между собой посредством резьбового соединения,.

lit

фиг. 3

2«

25

Фиг.

25

25

15

фиг. 5

/А

Г

2 сНг . .

фиг.8

Фиг,9

В - Б

1

F

W

flatjrpfli

if/s. 7

-Л

W

Фиг, W

Пар под даВжнаем 2J

ojjodf ap

а®

ffoda

Фаг. 11

Е-Е

25

Фа2.12

И 1

25

Фаг. J

Фи.

Фиг. Г6

Редактор А.Лежнина

Составитель Л,Черепенкина Техред Л.Сердюкова

Заказ 6579/36

Тираж 514

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

У.

Корректор О.Ципле

Подписное