Устройство для образования скважин Советский патент 1992 года по МПК E02D7/22 

Изобретение относится к области разработки грунтов при строительстве различных сооружений на свайных фундаментах, в частности оборудованию для образования лидерных скважин, преимущественно в плотных и смерзшихся грунтах.

Известны устройства для образования лидерных скважин, выполненные в виде штанги с закрепленным на ней шнеком, снабженным в нижней торцовой части режущими элементами ножевого типа.

Недостатком конструкций таких устройств является низкая эффективность их работы вследствие больших энергозатрат и быстрою износа режущих элементов.

Наиболее близким по существу к предлагаемому изобретению является устройство, включающее буровую штангу с полым

забурником с зацепленной винтовой лопастью в нижней ее части, трубчатую колонну, размещенную концентрично буровой штанге и соединенную с последней посредством верхнего кронштейна с возможностью совместного вращения, последовательно установленные на трубчатой колонне ступенчатые расширители, нижний из которых выполнен конусным, а верхний расширитель выполнен из ступицы, наклонно закрепленной на трубчатой колонне, шайбы, установленной концентрично на ступице с возможностью вращения, и клиньев, размещенных по периферии основания шайбы с углом наклона к ее продольной оси, равным углу наклона продольной оси ступицы к продольной оси трубчатой колонны, причем конусный расширитель соединен с

s Ј

i4

трубчатой колонной посредством конусного кронштейна с окнами, расположенного под верхним расширителем, в котором размещен конец шнековой навивки, другой конец которой размещен в верхнем кронштейне. Устройство снабжено диском, размещенным под верхним кронштейном и закрепленным на трубчатой колонне.

Целью изобретения является снижение энергоемкости конструкции за счет адаптации рабочего органа к разрабатываемому грунту, достигающейся возможностью синхронного изменения положения в пространстве винтовой лопасти забурника и наклонной и ступицы, снабженной клинооб- разными элементами при изменении свойств и состава грунта при разработке скважин.

Изобретение поясняется чертежом,

Рабочий орган состоит из забурника 1, соединенного с помощью опорных элементов 2 с нижним конусным расширителем 3. Забурник в нижней части имеет консольно закрепленную винтовую лопасть 4, Расширитель 3 соединен посредством нижнего кронштейна 5 с трубчатой колонной 6, противоположный конец которой соединен через верхний кронштейн 7 с буровой штангой 8. На наружной поверхности колонны 6 шарнирно с возможностью углового перемещения в вертикальной плоскости закреплен средний кронштейн, жестко связанный с полой ступицей 10, охватывающей трубчатую колонну с зазором, достаточным для изменения угла ее наклона, соединенной посредством опорных элементов 11 с шайбой 12, по периферии нижнего основания которой закреплены клинья 13,и с тягой 14, свободный конец которого размещен во внутренней полости забурника и соединен жестко с консольной частью лопасти, имеющей возможность вертикального перемещения за счет ее растяжения, во внутренней полости колонны размещен шнек 15.

От обратного попадания грунта в скважину последняя защищена диском 16, размещенным под верхним кронштейном и закрепленным на трубчатой колонне.

Устройство работает следующим образом.

При опускании устройства на грунт и вращении буровой штанги 8 крутящий момент через кронштейны 5 и 7 передается на забурник 1 с консольно зацепленной на ней винтовой лопастью 4. В результате чего забурник с винтовой лопастью ввинчивается в

грунт и втягивает за собой расширитель 3. Вертикальные нагрузки при этом воспринимаются опорными элементами 2. При заглублении забурника положение консольной части винтовой лопасти по вертикали может изменяться в зависимости от реакции со стороны грунта, определяемой его составом, физико-механическими и де- формативными свойствами. Перемещения консольной части лопасти через тягу 14 передаются ступице 10, охватывающей трубчатую колонну с зазором, достаточным для изменения угла ее наклона, соединенной посредством опорных элементов с шайбой 12 по периферии нижнего основания, которой закреплены клинья 13,и жестко связанной со средним кронштейном 9. За счет шарнирной установки последнего на колонне б происходит его угловое перемещение синхронное с перемещением консольной

части винтовой лопасти.

Формула изобретения

Устройство для образования скважин,

включающее буровую штангу с полым за- борником, в нижней части которого закреплена винтовая лопасть, трубчатую колонку, соединенную с буровой штангой через кронштейн, последовательно установленные на трубчатой колонне ступенчатые расширители, нижний из которых выполнен конусным, а верхний - в виде ступицы, закрепленной на трубчатой колонне, и шайбы, по периферии нижнего основания которого

закреплены клинья, отличающееся тем, что, с целью снижения энергоемкости, устройство снабжено составной тягой, верхний конец которой связан со ступицей, ус- тановленной с зазором относительно

трубчатой колонны через дополнительный кронштейн, шарнирно связанный с трубчатой колонной, а нижний конец тяги установлен в полости забурника с возможностью перемещения вдоль нее, при этом винтовая

лопасть верхним своим концом связана с тягой консольно, а нижним - жестко с наконечником.

Использование: изобретение относится к области разработки грунтов при строительстве различных сооружений на свайных фундаментах, в частности к оборудованию для образования лидерных скважин, преимущественно в плотных и смерзшихся грунтах. Сущность изобретения: устройство, содержащее буровую штангу с полым заборником, в нижней части которого закреплена винтовая лопасть, трубчатую колонку, соединенную с буровой штангой через кронштейн, последовательно установленные на трубчатой колонне ступенчатые расширители, нижний из которых выполнен конусным, а верхний - в виде ступицы, закрепленной на трубчатой колонне, и шайбы, по периферии нижнего основания которого закреплены клинья, снабжено составной тягой, верхний конец которой связан со ступицей, установленной с зазором относительно трубчатой колонны, через дополнительный кронштейн, шарнирно связанный с трубчатой колонной, а нижний конец тяги установлен в полости забурника с возможностью перемещения вдоль нее, при этом винтовая лопасть верхним своим концом связана с тягой консольно, а нижним - жестко с наконечником, 1 ил. СП