Бур для установки опорного элемента в грунте Советский патент 1990 года по МПК E21B10/44 E02D5/56 

Йзобретешге относится к буровой технике8 а именно к бурам для установки опорного элемента в грунте.

Целью изобретения является повышение эффективности работы бура,

На фиг. 1 представлен бур для установки опорного элемента в грунте, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1,

Бур содеретгг колонковую трубу 1 с открытьм дистальным концом 2, на боковой поверхности которого выполнен подковообразный вырез 3., спираль 4з насаженную на наружную поверх-- ность колонковой трубы 1,, и режунщй наконечник в виде установленной на выходе дистальното конца колонковой трубы t лопасти 5 с режущим лезвием 6 которое проходит в тангендаальном направлении от оси колонковой трубы 1 к ее боковой поверхности в месте расположения подковообразного вьгоеза 3 и наклонено к упомян-угой оси под углом, равным или меньше 90, Лопаст 5 переходит в спираль 4, причем ее внепший размер равен внешнему ра,циу- су спираш Дистальньп конец 2 колон новой трубы 1 имеет клиновой участок 7 5 на-чинающийся из внутреннего конца лопасти 5 и заканчивающийся на боковой поверхности колонковой трубы. При этом клиновой участок 7 снабжен свободной передней кромкой 8,, один конец которой соединен с внутренним концом режущего лезвия 6 лопасти 5, а другой с колонковой трубой 1

В улучшенном варианте бура СБобод ная передняя кромка 8 клинового учас0

jj 40 45 д

ка 7 проходит в проекции в.радиальном направлении, сам клиновой участок 7 выполнен спиральным (в этом случае ш-Екняя кромка этого участка образует спираль 9, которая переходит в торцовую кромку 11 колонковой трубы 1), а Лопасть 5 имеет шаг, соответствующий шагу спирали 4, Предпочтительно также снабжение ре;жущего лезвия 6 . лопасти 5 зубьями 10, Кроме того, торцовая кромка 11 колонковой трубы 1 может иметь спиральньй надрез 12, образующий по крайней мере один режущий зуб 13, расположенный параллельно оси колонковой трубы 1, В зависимости от крепости пород таки зубьев может быть несколько. И, наконец, точка 14 соединения внутреннего конца режущего лезвия 6 лопасти

5с концом свободной передней кромки клинового участка 7 может лежать на оси колонковой трубы 1.

На конце колонковой трубы 1, противоположном дистальному концу 2, имеется быстроразъемный замок 15 для соединения бура с бурильными трубами

(не показаны) .

Бур для установки опорного элемента в грунте работает следующим образом,. .

В процессе бурения на бур передаются осевая нагрузка и крутящий момент, под действием которых режущее лезвие

6лопасти 5 срезает грунт, обеспечивая углубление скважилы. При этом режупщй зуб 13 (или несколько таких зубьев) облегчает работу режущему лезвию 6,создавая- дополнительную зону раз- руишния . Отделенный грунт вытесняется

наклонным клиновым участком 7 к стенкам скважины, где частицы грунта перегруппируются и частично уплотняются, , образуя у стенок скважины слой с до- с статочной несущей способностью, а- частично перемещаются с лопасти 5 на спираль 4;и выносятся из скважины. В грунтах с недостаточной способностью к перегруппировке частиц возникают Q напряжения, которые также повышают несущую способность грунта. Несмотря на то, что почти вся площадь выходного отверстия дистального конца 2 коло«ковой трубы 1 открыта, буровая 15 мелочь полностью вытесняется к стенкам скважины и далее на транспортирующую спираль 4 за счет выполнения бура с радиально расположенной лопастью 5 и примыкающим к ее внутренней 20 стороне клиновым участком 7. В результате внутренняя полость колонковой трубы 1 в процессе бурения все время остается свободной от шлама.

После того как скважина достигнет 25 требуемой глубины, осуществляют установку в нее опорного элемента. Благодаря наличию открытого дистального конца 2 колонковой трубы 1 и отсутоткрытым и с подковообразным вырезом на боковой поверхности, а режущий наконечник выполнен в виде установленной на выходе дистального конца колонковой трубы лопасти с режущим лезвием, проходяпщм в танген циальном направлении от оси колонковой трубы к ее боковой поверхности в месте расположения подковообразного выреза и наклонным к упомянутой оси под углом, равным или меньше 90, причем лопасть переходит в спираль, а ее внешний размер равен внешнему радиусу спирали, при этом дисталь- ный конец колонковой трубы имеет клиновой участок, начинающийся из внутреннего конца лопасти и заканчивающийся на боковой поверхности колонковой трубы, а сам участок снаб жен свободной передней кромкой, один конец которой соединен с внутренним концом режущего лезвия лопасти, а другой - с колонковой трубой.

2.Бур по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что свободная передняя кромка клинового участка проходи в проекции в радиальном направлении.

3.Бур по п. 1, отличаю35

выполнен спиральным.

4.Бур по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что лопасть выполнена с шагом, соответствукщим шагу спирали.

5.Бур по одному из пп. 1-4, о т- личающийся тем, что режущее лезвие лопасти снабжено зубьями.

f

40 .

ствию в последней шлама создание опор- зо м клиновой участок ного элемента ведется по известным технологиям, в том числе с опусканием в скважину профильного стержня из стали или бетона (фиг. 2), через бур без его подъема и отсоединения режущего наконечника, чем обеспечивается существенное упрощение процес са создания опорного элемента в грунте и многократное использование бура. Все это повышает эффективность работы бура.

Формула изобретения

1. Бур для установки опорного элемента в грунте, содержащий колонковую трубу, спираль, насаженную на наружную поверхность колонковой трубы, и режущий наконечник, о т л и ч а - щ и и с я тем, что, с целью повышения эффективности в работе, дисталь- ный конец колонковой трубы выполнен

6.Бур по одному из пп. 1-5, о т- личающийс. я тем, что торцова кромка колонковой трубы и/или клинового участка имеет спиральный надрез и на ней выполнен по меньшей мере

.f один режущий зуб, расположенный параллельно оси колонковой трубы.

7.Бур по одному из пп. 1-6, о т- личающийся тем, что точка

соединения внутреннего конца режущег луезвия лопасти с концом свободной пе редней кромки клинового участка ле- тгнт на оси колонковой трубы.

50

открытым и с подковообразным вырезом на боковой поверхности, а режущий наконечник выполнен в виде установленной на выходе дистального конца колонковой трубы лопасти с режущим лезвием, проходяпщм в тангенциальном направлении от оси колонковой трубы к ее боковой поверхности в месте расположения подковообразного выреза и наклонным к упомянутой оси под углом, равным или меньше 90, причем лопасть переходит в спираль, а ее внешний размер равен внешнему радиусу спирали, при этом дисталь- ный конец колонковой трубы имеет клиновой участок, начинающийся из внутреннего конца лопасти и заканчивающийся на боковой поверхности колонковой трубы, а сам участок снабжен свободной передней кромкой, один конец которой соединен с внутренним концом режущего лезвия лопасти, а другой - с колонковой трубой.

2.Бур по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что свободная передняя кромка клинового участка проходи в проекции в радиальном направлении.

3.Бур по п. 1, отличаю35

выполнен спиральным.

4.Бур по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что лопасть выполнена с шагом, соответствукщим шагу спирали.

5.Бур по одному из пп. 1-4, о т- личающийся тем, что режущее лезвие лопасти снабжено зубьями.

f

зо м клиновой участок

40 .

зо м клиновой участок

6.Бур по одному из пп. 1-5, о т- личающийс. я тем, что торцовая кромка колонковой трубы и/или клинового участка имеет спиральный надрез и на ней выполнен по меньшей мере

.f один режущий зуб, расположенный параллельно оси колонковой трубы.

7.Бур по одному из пп. 1-6, о т- личающийся тем, что точка

соединения внутреннего конца режущего луезвия лопасти с концом свободной передней кромки клинового участка ле- тгнт на оси колонковой трубы.

50

Ю

Изобретение относится к буровой технике и позволяет повысить эффективность работы бура для установки опорного элемента в грунте. Бур содержит колонковую трубу /КТ/ 1 с открытым дистальным концом 2, спираль 4 и лопасть /Л/ 5 с режущим лезвием 6, установленную на выходе дистального конца 2 КТ 1. Режущее лезвие 6 проходит от оси КТ 1 в тангенциальном направлении и наклонено к ней под углом ≤90°. При этом Л 5 переходит в спираль 4 и имеет внешний размер, равный внешнему радиусу последней. Дистальный конец 2 КТ 1 снабжен клиновым участком /КУ/ 7, начинающимся из внутреннего конца Л 5, заканчивающимся на боковой поверхности КТ 1 и имеющим свободную переходную кромку 8. Один конец кромки 8 соединен с внутренним концом режущего лезвия 6 Л 5, а другой - с КТ 1. Передняя кромка 8 КУ 7 проходит в проекции в радиальном направлении. Кроме того, КУ 7 м.б.выполнен спиральным. Шаг Л 5 соответствует шагу спирали 4. Режущее лезвие 6 Л 5 снабжено зубьями 10. Торцовая кромка 11 КТ 1 имеет спиральный надрез 12, образующий по крайней мере один режущий зуб 13, расположенный параллельно оси КТ 1. Точка 14 соединения внутреннего конца режущего лезвия 6 Л 5 с концом передней кромки 8 КУ 7 лежит на оси КТ 1. В процессе бурения при вращении бура режущее лезвие 6 Л 5 и зуб 13 разрушают грунт и он полностью вытесняется КУ 7 к стенкам скважины, где уплотняется. Внутренняя полость КТ 1 в продолжении всего времени бурения остается свободной от шлама. 6 з.п. ф-лы. 2 ил.

Фие.2