Устройство для образования скважин в грунте Советский патент 1992 года по МПК E02F5/18 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при образовании скважин в грунте для прокладки подземных коммуникаций под препятствиями бестраншейным способом.

Известно устройство для образования скважин в грунте, содержащее корпус, ударный механизм и установленную в передней части корпуса рабочую головку с кольцевыми ступенями, диаметр которых увеличивается по направлению к корпусу, а сопряжение между смежными ступенями рабочей головки выполнено в виде поднутрения.

Недостатком известного устройства является то, что при внедрении в грунт рабочей головки в поднутрениях между смежными ступенями рабочей головки скапливается уплотненный грунт, что способствует повышению сопротивI

ления грунта перемещению устройства и, следовательно, увеличению энергоемкости процесса образования скважин в грунте.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для образования скважин в грунте, содержащее корпус, размещенный во внутренней полости корпуса ударный механизм и расположенную на переднем торце корпуса рабочую головку с кольцевыми ступенями, наружный диаметр которых последовательно увеличивается по направлению к корпусу и образующая, по меньшей мере, одной из которых расположена под углом к продольной оси рабочей головки, вершина которого ориентирована в сторону корпуса.

х|

VI

00

ю

4

Недостатком известного устройства является то, что при внедрении в грунт рабочей головки в месте сопряжения боковой поверхности каждой ступени рабочей головки с торцевой поверхностью смежной ступени рабочей головки будет скапливаться уплотненный грунт. Особенно активно этот процесс будет происходить в грунтах, склонных к налипанию. При проходке скважин в неоднородных грунтах в результате скапливания уплотненного грунта между смежными ступенями рабочей головки произойдет образование на рабочей головке поверхности из грунта, что приведет к повышению сопротивления грунта внедрению рабочей головки и, следовательно, к увеличению энергоемкости процесса образования скважины в грунте за счет увеличения бокового трения рабочей головки о грунт. Кроме того, вероят ность отклонения устройства от проектной оси прохо/пки при встрече с твердыми включениями достаточно высока, поскольку упор твердого включений в место сопряжения боковой поверхности рабочей головки с торцевой поверхностью ступени рабочей головки приведет к развороту твердого включения в грунте и, следовательно к отклонению всего устройства от проектной оси.

Боек 2 ударного механизма под де ствием рабочего агента, например, сжатого воздуха, подаваемого по шлан гу 5, совершает возвратно-поступательное перемещение в полости корпуса 1 . В конце своего движения боек 2 наносит удар по наковальне 6, хвостовик 7 которой соединен, например, с помощью резьбового соединения 8 с рабочей головкой 3. Под действием ударов бойка 2 рабочая головка 3 уплотняя грунт внедряется в последний и образует скважину. При этом сопряжение боковой поверхности каждой сту пени k рабочей головки 3 с торцевой поверхностью смежной ступени А рабочей головки 3 по радиусу расположение образующей, по крайней мере, одЦель изобретения - снижение энер-gg ной ступени k рабочей головки 3 под

гоемкости процесса образования скважин в неоднородных грунтах с твердыми включениями за счет снижения сопротивления грунта при одновременном повышений точности проходки за 40 счет снижения вероятности отклонения устройства от проектной оси сква- жины при встрече с включениями.

На чертеже изображено устройство для образования скважин в грунте. 45

Устройство для образования скважин в грунте содержит полый корпус 1, во внутренней полости которого размещен ударный(механизм, например, пнев-/

определенным углом к продольной оси рабочей головки 3 обеспечивают перемещение грунта по боковой поверхности рабочей головки 3 с минимальными потерями.

При встрече устройства с твердым включением (препятствием в виде, например, валуна), размеры которого превышают размеры рабочей головки 3, одна или несколько кромок ступеней рабочей головки 3 взаимодействуют с включением. При этом реакция со ст роны твердого включения, воздействую щая на кромки соответствующей или

матический ударный механизм с бойком CQ соответствующих ступеней Ь рабочей

2. На переднем торце корпуса 1 расположена рабочая головка 3. Рабочая головка 3 выполнена кольцевыми ступенями 1, наружный диаметр которых последовательно увеличивается по направлению к корпусу 1. Боковая поверхность каждой ступени k рабочей головки 3 сопряжена с торцевой поверхностью смежной ступени Ь рабочей

55

головки, направлена параллельно продольной оси устройства и обуславливает появление момента силы, разворачивающего устройство на препятстви что повышает точность направления проходки. Формула изобр -е-т е н и я

Устройство для образования скважин в грунте, включающее корпус, раз

10

g 782 74

головки 3 по радиусу (R), величина которого равна расстоянию (Н) между боковыми поверхностями соответствующих смежных ступеней Ь рабочей головки 3. Образующая по крайней мере одной из кольцевых ступеней рабочей головки 3 расположена под углом к продольной оси рабочей головки 3, вершина которого ориентирована в сторону переднего торца рабочей головки. Угол наклона образующей к продольной оси рабочей головки 3 (°0 составляет не менее 3° и не более 7 .

Устройство для образования скважин в грунте работает следующим образом.

Боек 2 ударного механизма под действием рабочего агента, например, сжатого воздуха, подаваемого по шлангу 5, совершает возвратно-поступательное перемещение в полости корпуса 1 . В конце своего движения боек 2 наносит удар по наковальне 6, хвостовик 7 которой соединен, например, с помощью резьбового соединения 8 с рабочей головкой 3. Под действием ударов бойка 2 рабочая головка 3 уплотняя грунт внедряется в последний и образует скважину. При этом сопряжение боковой поверхности каждой сту.- пени k рабочей головки 3 с торцевой поверхностью смежной ступени А рабочей головки 3 по радиусу расположение образующей, по крайней мере, од20

25

30

gg ной ступени k рабочей головки 3 под

определенным углом к продольной оси рабочей головки 3 обеспечивают перемещение грунта по боковой поверхности рабочей головки 3 с минимальными потерями.

При встрече устройства с твердым включением (препятствием в виде, например, валуна), размеры которого превышают размеры рабочей головки 3, одна или несколько кромок ступеней рабочей головки 3 взаимодействуют с включением. При этом реакция со стороны твердого включения, воздействующая на кромки соответствующей или

5

головки, направлена параллельно продольной оси устройства и обуславливает появление момента силы, разворачивающего устройство на препятствие, что повышает точность направления проходки. Формула изобр -е-т е н и я

Устройство для образования скважин в грунте, включающее корпус, размещенный во внутренней полости корпуса ударный механизм и расположенную на переднем торце корпуса рабочую головку с кольцевыми ступенями, наружный диаметр которых последоваЦельно увеличивается по направлению корпусу и образующая по меньшей мере одной из которых расположена под углом к продольной оси рабочей головки, вершина которого ориентирована в сторону переднего торца рабочей головки, отличающе- е с я тем, что, с целью снижения „энергоемкости процесса образования скважин в неоднородных грунтах с твердыми включениями за счет сни7782 6

жения сопротивления грунта при одновременном повышении точности1 проходки за счет снижения вероятности откло- ,. нения устройства от проектной оси скважины при встрече с включениями,

боковая поверхность каждой ступени рабочей головки сопряжена с.торцевой поверхностью смежной ступени рэ- Ю бочей головки по радиусу, величина которого равна расстоянию между боковыми поверхностями соответствующих смежных ступеней в плоскости, перпендикулярной продольной оси устройства, 15 а угол наклона образующей к продольной оси рабочей головки находится в пределах 3-7°.

Сущность изобретения: устройство содержит корпус, ударный механизм и рабочую головку. Ударный механизм размещен во внутренней полости корпуса. Рабочая головка расположена на переднем торце корпуса. Рабочая головка выполнена с кольцевыми ступенями, наружный диаметр которых последовательно увеличивается по направлению к корпусу. Образующая по меньшей мере одной ступени рабочей головки расположена под углом к продольной оси рабочей головки. Угол наклона образующей составляет не менее 3° и не более 7°. Боковая поверхность каждой ступени рабочей головки сопряжена с торцевой поверхностью смежной ступени рабочей головки по радиусу, величина которого равна расстоянию между боковыми поверхностями, 1 ил. Ё

к/.

/