Устройство для образования скважин в грунте Советский патент 1993 года по МПК E02F5/18 

Изобретение относится к горной и строительной отраслям техники и может быть использовано для бестраншейной проходки скважин в грунте.

Целью изобретения является повышение эффективности его работы.

На чертеже представлено устройство, общий вид.

Корпус устройства состоит из зарстрен- ного наконечника 1 и хвостовой 2 части, разделенных между собой перегородкой Зс продольными каналами 4. Внутри хвостовой и носовой частей корпуса размещен патрубок 5 для подвода рабочего агента. Заостренный наконечник 1 расчленен на секции 6 и 7, из которых передняя секция 6 установлена с возможностью осевого перемещения относительно корпуса.

Приспособление для регулирования подачи рабочего агента представлено стаканом 8 с отверстиями 9 в боковых стенках и соосным его подвижным поршнем 10с отверстиями в боковых стенках 11. При этом в исходном состоянии отверстия в стенках стакана 8 и подвижного поршня 10 взаимно . перекрывают друг друга.

Передняя секция 6 прикреплена к передней части 12 подвижного поршня 10, осно00

2

ел

СА

CJ

ванне которого представлено в виде выступа 13, снабженного кольцами уплотнения 14, подпружиненного пружиной 15. Стакан 8 жестко прикреплен своим основанием к перегородке 3, которая служит опорой и для пружины 15. На боковой поверхности заостренного наконечника 1 установлен щит 16 в Е-иде усеченного конуса, служащий для предотвращения попадания частиц грунта в зазор между секциями 6 и 7 наконечника 1. В стенках секции наконечника размещены каналы 17, а также перепускной канал 18с передним и задним выходами на внутреннюю поверхность стенки корпуса.

Хвостовая 2 часть корпуса выполнена в виде1 цилиндра, в пазах стенок которого установлены роликовые блоки 19 (количество которых может быть разным) с роликами 20, между которыми в стенках корпуса размещены радиальные отверстия 21. Внутри патрубка 5 выполнен сквозной, магистральный канал 22, имеющий радиальные каналы 23. Сзади к хвостовой 2 части с помощью направляющих 24 прикреплен хвостовик 25, подпружиненный пружиной 26 и снабженный тягами 27, на.концах которых размещены заслонки 28 с кольцами уплотнения 29, герметически перекрывающие радиальные каналы 23 сквозного магистрального канала 22 патрубка,к которому сзади прикреплен двойник 30, служащий для питания устройства сжатой средой. Тяги 27 связаны с хвостовой 2 частью через отверстия 31, снабженные кольцами уплотнения 32. Сзади хвостовик 25 снабжен наковальней 33.

Устройство работает следующим образом. .

Передняя секция б наконечника 1 прокалывает грунт и расширяет прокладываемую скважину. Преодолевая, при этом, силу сопротивления грунта, она смещается в сторону, противоположную движению устройства. Одновременно подключают систему подачи сжатой среды. От источника питания через один из отводов двойника 30 она поступает в сквозной магистральный канал 22 патрубка 5. При этом радиальные каналы 23 герметически перекрыты заслонками 28 с копьцами уплотнения 29. Поэтому сжатая среда поступает через выходное отверстие сквозного магистрального канала 22 внутрь стакана 8, жестко прикрепленного к перегородке 3. Подвижный поршень 10, прикрепленный своей передней частью 12 к передней секции б, перемещается всеете с ней в сторону, противоположную движению устройства, при этом отверстия 11 смещаются в сторону отверстий 9 и, в зависимости от прочностных характеристик грунта, в той или иной степени совмещаются друг с другом. Полное же их совмещение происходит при максимальном перемещении передней секции 6 относительно корпуса. В результате, в зависимости от силы сопротивления

грунта меняется объем сжатой среды проходящей через отверстия, Далее сжатая среда, заполняя предварительно пространство между подвижным поршнем 10с основанием в виде выступа 13 и внутренними стенка0 ми наконечника 1, проходит через каналы 17, а также через открывшийся (в результате . смещения основания подвижного поршня 10, выполненного в виде выступа 13) передний выход перепускного канала 18 внутрь

5 этого канала и через отверстия заднего выхода перепускного канала и канала 4 перегородки 3 в хвостовую часть устройства. При этом, в связи с тем, что передний и задний .выходы перепускного канала .18 отстоят

0 друг от друга на величину, превышающую максимальное расстояние, на которое воз- можно перемещение передней секции относительно корпуса, исключено перекрытие основанием 13 заднего выхода перепускно5 о канала 18. Одновременно сжатая среда заполняет полЪсть хвостовой 2 части и выходит через радиальные, отверстия 21,

При обратном извлечении устройства путем вытягивания из образованной сква0 жины происходит перемещение хвостовика 25 относительно корпуса в сторону, соответствующую направлению движения. Одновременно передняя секция 6 смещается в свое исходное состояние. При этом отвер5 стия стакана 8 и подвижного поршня 10 взаимно перекрываются, перекрывается и передний выход перепускного канала 18. В то же время в. результате перемещения заслонок 28, связанных тягами с хвостовиком

0 25, происходит открытие радиальных отверстий 23. Поэтому сжатая среда имеет возможность выхода на поверхность корпуса лишь через радиальные отверстия 21, что дополнительно уплотняет стенки каналов

5 радиальными потоками сжатой среды и облегчает выход устройства из скважины. Формула-изобретения 1. Устройство для образования скважин в грунте, включающее полый корпус, уста0 новленный с возможностью ограниченного осевого перемещения относительно корпуса заостренный наконечник, каналы для подачи рабочего агента на стенки образуемой скважины, расположенное во внутрен5 ней полости корпуса приспособление для регулирования подачи рабочего агента с патрубком для подвода рабочего агента, о т- л и чающееся тем, что, с целью повышения эффективности его в работе за счет улуч- шения качества стенок образуемой

скважины, оно снабжено роликами для взаимодействия со стенками скважины и установленным с возможностью осевого перемещения, относительно корпуса хвостовиком, а корпус выполнен с размещенными в хвостовой части корпуса пазами для размещения роликов, с расположенной во внутренней полости корпуса и разделяющей последнюю на носовую и хвостовую полости перегородкой с продольными каналами для сообщения между собой носовой и хвостовой полостей корпуса и с радиальными каналами для сообщения хвостовой полости корпуса с внутренней полостью пазов, при этом патрубок для подвода рабочего агента выполнен с радиальными каналами для подачи рабочего агента в хвостовую полость корпуса и жестко соединен

с перегородкой, а приспособление для регулирования подачи рабочего агента выполнено в виде расположенного в носовой полости корпуса и жестко соединенного с перегородкой стакана с радиальными хана-..

лами в его боковых стенках, размещенного е стенках корпуса перепускного канала, входи выход которого расположёны в носо- йой полости корпуса и смещены друг относительно друга по продольной оси устройства на расстояние, превышающее величину максимального перемещения наконечника относительно корпуса по той же оси, расположенного коаксиально снаружи стакана подвижного поршня с радиальными каналами, каждый из которых смещен по продольной оси устройства относительно соответствующего радиального канала в боковой стенке стакана на расстояние, равное

величине максимального перемещения наконечника относительно корпуса по той же оси, и с расположенным на его наружной боковой поверхности выступом для перекрытия входа перепускного канала и жестко соединенных одним концом с хвостовиком тяг, на свободном конце каждой из которых установлена с возможностью взаимодейст- вия с наружной поверхностью патрубка для подвода рабочего агента заслонка для перекрытия соответствующего радиального канала в патрубке для подвода рабочего агента, причем подвижный поршень установлен в носовой полости корпуса с возможностью ограниченного осевого перемещения, подпружинен относительно перегородки, и жестко соединен с наконечником, а патрубок для подвода рабочего

агента последовательно сообщен через радиальные каналы в обоих стенках стакана и радиальные каналы подвижного поршня с каналами для подачи рабочего агента на стенки образуемой скважины и через радиальные каналы в боковых стенках стакана, радиальные каналы подвижного поршня, перепускной канал, продольные каналы перегородки с радиальными каналами в корпусе для сообщения хвостовой полости

корпуса с внутренней полостью пазов или через радиальные каналы для подачи рабочего агента в хвостовую полость с радиальными каналами в корпусе для сообщения хвостовой полости корпуса с внутренней полостью пазов.. .

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что каналы для подачи рабочего агента на стенки образуемой скважины выполнены в стенках корпуса, причем продольные оси этих каналов расположены под острым углом к той же оси устройства.

3. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- ся тем, что радиальные отверстия в корпусе

для подачи рабочего агента в хвостовую полость расположены между роликами.

Сущность изобретения: устройство.содержит полый корпус, заостренный наконечник, каналы для подачи рабочего агента на стенки образуемой скважины, приспособление для регулирования подачи рабочего агента с патрубком для подвода рабочего -,. 2 агента, ролики для взаимодействия со стенками, скважинный хвостовик. Корпус выполнен в хвостовой части с пазами для размещения роликов, с перегородкой с продольными каналами для сообщения между собой носовой и хвостовой полостей корпуса и с радиальными каналами для сообщения хвостовой полости корпуса с внутренней полостью пазов. Приспособление для регулирования подачи рабочего агента выполнено в виде стакана с радиальными каналами в его боковых стенках, перепускного канала, подвижного поршня с радиальными каналами и с выступом для перекрытия входа перепускного канала и тяг, на свободном конце каждой из которых установлена с возможностью взаимодействия с наружной поверхностью патрубка для подвода рабочего агента заслонка для перекрытия соответствующего радиального канала в патрубке для подвода рабочего агента. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.