Устройство для расширения скважин Советский патент 1991 года по МПК E21B7/28 E21B7/24 

Изобретение относится к разработке грунта при строительстве различных сооружений на свайных фунтаментах, в частности к оборудованию для образования лидерных скважин преимущест- венно в плотных и смерзшихся грунтах.

Цель изобретения - снижение энергоемкости бурения прочных и мерзлых грунтов.

На фиг. 1 показано предлагаемое

устройство; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1.

Устройство состоит из забурника 1, соединенного с помощью опорных элементов 2 с нижним конусным рас- ширителем 3. Забурник в нижней части имеет винтовую лопасть 4. Расширител 3 соединен посредством нижнего конус ного кронштейна 5 с трубчатой колонной 6, противоположный конец которой соединен через верхний кронштейн 7 с буровой штангой 8. На наружной поверхности колонны 6 горизонтально и концентрично закреплена ступица верхнего расширителя 9 с возможность вертикального перемещения по ней, соединенная шарнирно посредством опорных элементов 10 с шайбой 11, на периферии нижнего основания которой закреплены клинья 12, а на пери- ферии верхнего - кулачки 13, контактирующие с ударником 14, установленным с возможностью вертикального перемещения по трубчатой колонне и связанным с ней упругим элементом 15 в виде пружин. Ступица верхнего расширителя 9 установлена на трубчатой колонне 6 горизонтально и концентрично, а шайба 11 связана с ней

5

0

5 0 5 Q

5

шарнирно с возможностью углового перемещения при относительном вращении. Во внутренней полости колонны размещена буровая штанга, имеющая шнековую навивку 16.

От обратного попадания грунта в скважину последняя защищена диском 17.

Устройство работает следующим образом.

При опускании устройства на грунт и вращении буровой штанги 8 крутящий момент через кронштейны 5 и 7,7а также через колонну 6 передается на забурник 1 с зацепленной на нем винтовой лопастью 4. В результате забурник с винтовой лопастью ввинчивается в грунт и втягивает за собой расширитель 3. При этом вертикальные нагрузки воспринимаются опорными элементами 2. Продвижение расширителя 3 в глубь массива грунта позволяет получить скважину (за счет деформаций сжатия) размером D.

Прь дальнейшем забуривании грунта клинья 12 шайбы 11 внедряются в грунт, испытывая при этом его сопротивление. В результате шайба перемешается вверх, воздействуя на ударник 14, который при совместном вращении с трубчатой колонной 6 периодически набегает на кулачки 13 шайбы 11, сжимая при этом упругий элемент 15, и резко опускается при выходе из контакта с кулачком 13, нанося удар по шайбе 11 и реализуя накопленную упругим элементом энергию. При этом происходит образование скважины размером Dg.

Осыпающийся грунт попадает в полость нижнего кронштейна 5 и увлекается вверх шнековой навивкой при ее вращении.

Разгрузка грунта осуществляется через кронштейн 7. От попадания грунта в скважину при разгрузке последняя защищается диском 17.

Формула изобретения

Устройство для расширения скважин, включающее буровую штангу со шнековой навивкой и с забурником с винтовой лопастью, трубчатую колонну, раз- мещенкую концентрично буровой штанге и соединенную с ней верхним кронштейном с возможностью вращения, и последовательно установленные на трубчатой колонне расширители, нижний

5 0

из которых выполнен конусным, а другой выполнен из ступицы, установленной на трубчатой колонне с возможностью вращения, и шайбы, установленной на ступице с возможностью вращения, на периферии которой закреплены клинья, отличающееся тем, что, с целью снижения энергоемкости бурения прочных и мерзлых грунтов, оно снабжено подпружиненным ударником, размещенным с возможностью осевого перемещения на трубчатой колонне, а шайба снабжена закрепленными на верхнем основании кулачками, установленными с возможностью взаимодействия с ударником, при этом ступица установлена на трубчатой колонне концентрично ей, а шайба - на ступице с возможностью углового перемещения.

Изобретение относится к разработке грунта при строительстве различных сооружений на свайных фундаментах, в частности к оборудованию для образования лидерных скважин. . Цель изобретения - снижение энергоемкости бурения прочных и мерзлых грунтов. Устройство включает забур

Фиг. 2