Устройство для образования скважины с уширением под сваю-опору Советский патент 1990 года по МПК E21B7/24 E21B7/30 

Изобретение относится к фундамен- тостроению преимущественно в промышленном строительстве.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей устройства за счет обеспечения образования им уширения в устье скважины.

На фиг.1 изображено устройство для образования скважины под сваю- опору, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фи.; на фиг.З - вальцовый уширитель (пунктиром изображено уши- рение в устье скважины, формируемое вальцовым уширителем); на фиг,4 - узел I на фиг.З; на фиг.5 - узел II на фиг.1; на фиг.6 - сечение Б-Б на фиг.4; на фиг.7 - сечение В-В на фиг.З; на фиг.8 - узел Ш на фиг.З; на фиг.9 - сечение Г-Г на фиг,7; на фиг.10 - сечение Д-Д на фиг.7; на фиг. 11 - узел 1У на фиг.З ; на фиг,12 - сечение Е-Е на фиг.11.

Устройство для образования скважины с уширением под сваю-опору содержит буровой агрегат 1 с направляющей колонной 2, приводом 3, буровой штангой 4, а также вальцовый уширитель 5, анкерную конструкцию 6 и винтовую муфту 7. Вальцовый уширитель 5 включает верхние башмаки 8, нижние башмаки 9, смонтированные на подшипниках на корпусе 10. К последнему шарнирно укреплены ножи 11 и 12, валец 13 радиапьно-поворотный от гидропривода, вкомпанованного в корпус 10. Анкерная конструкция 6 включает

5

0

5

0

5

0

5

корпус 14, кронштейны 15 и 16, анкеры 17, Кронштейн 15 содержит корпус 18, выполненный с возможностью укрепления к направляющей колонне 2. На корпусе 18 смонтирована обойма 19, выполненная с возможностью осевого перемещения с помощью винта 20. В обойму 19 вмонтирована цапфа 21, шарнирно прикрепленная к корпусу 14. Последний выполнен с секциями 22, смонтированными на шарнирах 23, располагаемых в осевой плоскости для раскрывания корпуса 14, что обеспечивает возможность монтажа анкерной конструкции 6 и вальцового уширителя 5 в горизонтальном их положении и облегчает монтаж в вертикальном положении. Кронштейны 16 соединены с анкерами 17 посредством винтов 24 для возможности их осевого смещения при монтаже в рабочее положение. Анкеры 17 содержат корпус 25, к которому подвешены по кольцевому контуру башмаки 26 на шарнирах, выполненных с возможностью радиального смещения за счет расположения их осей 27 в овальных отверстиях 28. В корпусе 25 вмонтирована штанга 29 с подшипниками 30 и 31, на которой закреплены распорные шарниры 32 и 33, последние контактируют с клиновидными поверхностями 34 и 35 соответственно на тыльной стороне башмаков 76. Причем поверхности 34 выполнены круче для обеспечения расклинивающего эффекта при раздвижке блтмакон 26. К orоловке штанги 29 ннполнепы осевые пысту- пы 36, располагаемые в окнах 37 корпуса 25 для подвижки его к штанге 29. На корпусе 25 по оси штанги 29 в торце ее оголовка выполнен фиксирующий винт 38. Обойма 39 винтовой муфты 7 прикреплена к анкерной конструкции 6 посредством поворотных кронштейнов 40. Бинт 41 винтовой муфты 7 соединен с буровой штангой 4 и корпусом 10 пальцевыми соединениями соответственно 42 и 43. Винт 41 выполнен по концам с безрезьбовыми и меньшего диаметра участками 44 и 45 для выхода его из зацепления с обоймой 39 в крайних ее положениях. Кронштейны 16 соединены шарнирно с корпусом 14 посредством винтовых осей 46 для вертикальной регулировки анкеров 17 относительно рельефа.

Устройство-работает следующим образом.

В рабочее положение уширитель 5 ,и анкерную конструкцию 6 устанавливают, используя подвижность в узловых соединениях последней. Буровую штангу 4 располагают так, что в подвешенном состоянии уширитель 5 располагается по оси предварительно пробуренной скважине для сваи-опоры, а анкера 17 - по осям предварительно пробуренных анкерных скважин. Затем опускают буровую штангу 4 до опирания одного из корпусов 25 о грунтовую поверхность. Корпус 25 второго анкера 17 опускают до опирания о грунт с помощью винтов 46. При этом штанга 29 находится в крайнем верхнем положении, а корпус 25 подвешен на ней посредством выступов 36. Это положение является исходным для работы анкерной конструкции 6.

Опускают буровую штангу 4. При

10

подвешивают пригруз. Положение ба маков 26 и штанги 29 фиксируют с помощью винтов 38.

Включают гидропривод вальцового утаирителя 5 и с помощью него раск вают ножи 11 и 12 на заданный угол Включают привод 3. Вращение от не через гатангу 4 передается на винт 41 и корпус 10. Винт 41, вращаясь в обойме 39, перемещает уширитель в осевом направлении с постоянной скоростью, погружая его в скважину Нож 12 срезает стружку грунта, ко- J5 тсрый падает в скважину. Погружени уширителя 5 (на заданную глубину) прекращается, когда обойма 39 сходит на безрезьбовой участок 44. Пр этом образование цилиндрического участка уширения с коническим осно ванием заканчивается. Ножи 11 и 12 гидравлически взаимосвязанные, воз вращают в исходное положение.

20

25

30

35

40

Выдвигают башмаки 8 и 9. При этом башмаки 8 опираются о корпус а башмаки 9 - о стенки скважины. Включают валец 13, который, повора ваясь с постоянной скоростью, приближается к поверхности основания уширения и за счет вращения корпус 10 начинает уплотнять грунт, образ зону уплотнения в основании уширения. Реа ктивное усилие от работы в ца 13 передается преимущественно н корпус 14, поскольку на башмами 8 передается вся вертикальная состав ляющая реактивного усилия и больша часть горизонтальной составляющей. От корпуса 14 реактивное усилие пе дается на анкеры 17 и колонну 2 по средством кронштейнов 16 и 15 соот ветственно. По окончании работы вальца 13 привод 3 отключают. Башэтом штанги 29 перемещаются в подшил- д5 маки 8 и 9 возвращают в исходное никах 30 и 31, а выступы 36 - в окнах положение и выключают гидропривод 37. Шарниры 32 и 33 скользят по клино- вальцового уширителя 5. Стопорные

видным поверхностям 34 и 35 соответственно, раздвигая в радиальных направлениях башмаки 26. Последние опираются о грунт, деформируя его, причем деформация возрастает с глубиной за счет разницы в крутизне поверхностей 34 и 35. Раздвижка происходит под собственным весом буровой штанги

4, привода 3, вальцового уширителя 5 и часте й анкерной конструкции 6. При необходимости на кронштены 16

подвешивают пригруз. Положение башмаков 26 и штанги 29 фиксируют с помощью винтов 38.

Включают гидропривод вальцового утаирителя 5 и с помощью него раскрывают ножи 11 и 12 на заданный угол. Включают привод 3. Вращение от него через гатангу 4 передается на винт 41 и корпус 10. Винт 41, вращаясь в обойме 39, перемещает уширитель 5 в осевом направлении с постоянной скоростью, погружая его в скважину. Нож 12 срезает стружку грунта, ко- тсрый падает в скважину. Погружение уширителя 5 (на заданную глубину) прекращается, когда обойма 39 сходит на безрезьбовой участок 44. При этом образование цилиндрического участка уширения с коническим основанием заканчивается. Ножи 11 и 12 гидравлически взаимосвязанные, возвращают в исходное положение.

Выдвигают башмаки 8 и 9. При этом башмаки 8 опираются о корпус 10, а башмаки 9 - о стенки скважины. Включают валец 13, который, поворачиваясь с постоянной скоростью, приближается к поверхности основания уширения и за счет вращения корпуса. 10 начинает уплотнять грунт, образуя зону уплотнения в основании уширения. Реа ктивное усилие от работы вальца 13 передается преимущественно на корпус 14, поскольку на башмами 8 передается вся вертикальная составляющая реактивного усилия и большая часть горизонтальной составляющей. От корпуса 14 реактивное усилие передается на анкеры 17 и колонну 2 посредством кронштейнов 16 и 15 соответственно. По окончании работы вальца 13 привод 3 отключают. Башвинты 38 выкручивают. Поднимают штангу 4, тем самым извлекая вальцовый- уширитель 5 и анкера 17 из скважин. Затем устройство перемещают на следующее рабочее место.

Извлечение взрыхленного грунта со скважин с уширениями в анкерные скважины можно производить вторым циклом - после замены вальцового уширителя и анкерной конструкции на шнек.

Формула

изо

1579969 бретения

Устройство для образования скважин с утирением под сваю-опору, включающее буровой агрегат с направляющей колонной, приводной буровой штангой и ганеком и вальцовый уширитель с выдвижными башмаками, радиально-поворОТНЫМИ НОЖаМИ И ВаЛЬЦОМ, О Т Л И -

чающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей устройства за счет обеспечения образования им утаирения в устье скважины, оно снабжено анкерной.кон- струкцией, состоящей из анкеров, винтовой муфты с обоймой и винтом и полого корпуса, выполненного с возможностью вращения в нем и фиксации вальцового уширителя, при этом польй

6

9

корпус связан посредством кронштейнов с направляющей колонной и ликерами, вальцовый уширитель соединен с приводной буровой штангой посредством винтовой муфты, обойма которой прикреплена к корпусу анкерной конструкции с возможностью разъема, а каждый анкер имеет корпус, башмаки с клиновидными плоскостями, выполненными на их тыльной стороне, и штангу с распорными шарнирами, причем штанга смонтирована в корпусе анкера с возможностью осевого перемещения, башмаки шарнирно прикреплены по кольцевому контуру к корпусу анкера с возможностью радиального их смещения и взаимодействия клиновидными поверхностями с распорными шарнирами штанги.

Изобретение относится к фундаментостроению, преимущественно в промышленном строительстве. Цель - расширение технологических возможностей устройства за счет обеспечения образования или уширения в устье скважины. Устройство для образования скважины с уширением под сваю-опору включает буровой агрегат с направляющей колонной, приводом, буровой штангой и шнеком, вальцевый уширитель, анкерную конструкцию, состоящую из анкеров, винтовой муфты и обоймой и винтом и полого корпуса, выполненного с возможностью перемещения в нем и фиксации вальцового уширителя. 7 ил.

Я

/// /// М М М М W м м /// /// фиг.1

Ь гпф

v-v

ьУио.( i

8- Б

Фиг.8

т-г

Фиг.9

я

Фиг 11

Л-Л

Фиг. Ю

f-f