Устройство для удаления бурового шлама при бурении или экскаваторных работах в грязи на большой глубине Советский патент 1993 года по МПК E02F5/20 E21D1/06 

Настоящее изобретение относится к устройству для удаления бурового шлама при выполнении .или экскавации траншей большой глубины.

Целью изобретения является повышение эффективности удаления бурового шлама на большой глубине путем исключения наматывания гибкого трубопровода.

На фиг.1 - схематический основной вид устройства согласно изобретению;

На фиг,3-5 - схематические виды, в меньшем масштабе, устройства по фиг.1 в Конфигурациях, соответствующих различным фазам его работы;

На фиг.6 - схематический вид устройства удерживания верхней части телескопической трубы.

На фиг.1 показан кран 1, установленный на гусеницах 2, мачта которого 3, поднимается на значительную высоту, которая может достигать, например, нескольких десятков метров.

Схематически показан также породо- разрушающий инструмент в виде фрезы 4, который предназначен для рытья траншеи 5 в почве, находясь в подвешенном состоянии в верхней части крана с помощью непоказанных на фигуре одного или нескольких тросов.

Фрезы 4 приводятся во вращение с помощью электрических или гидравлических двигателей, которые питаются от крана или от блока мощности посредством непоказанных на фигуре трубопроводов.

Согласно изобретению, удаление бурового шлама, смешанного с грязью траншеи, осуществляется, по трубопроводу, который содержит первую телескопическую секцию

со

со

00

ел ю

00

6, состоящую из охватывающего элемента, внутри которого может скользить охватываемый элемент, который представляет собой трубу, позволяющую получать циркуляцию бурового шлама и грязи.

Согласно изобретения, непоказанный на фигуре механизм блокировки позволяет дстанавливать элементы б по отношению друг к другу, в частности в положении,.когда эти два элемента полностью вставляются друг в друга, как это показано на фиг.1.

На фиг.1 показана также вторая секция 7 гибкого трубопровода, один конец 7а которого соединяется с концом элемента 6 в, а другой конец 7 в заканчивается вблизи поверхнрсти почвы, йа уровне трубопровода выгрузки грунта, в соответствующем вы месте, с разделением и возможной рекуперацией шлама.

Согласно изобретению, гибкая секция 7 трубопровода удерживается шкивом 8, повешенным на тросе 9, проходящем по шкиву 10 на вершине мачты 3 крана, таким образом, что можно, с земли, перемещать по желанию, шкив 8, опуская или поднимая его по отношению к вершине крана.

Согласно изобретения; другой конец троса 9 соединяется с лебедкой, которая оказывает на него постоянное усилие, что позволяет, таким образом, автоматически регулировать положение шкива 8 относительно опускания фрезы.

Устройство, показано на фиг.1, в его самом верхнем положении, при этом охваты- ваемый элемент 6 в максимально вставляется в охватывающий элемент б а телескопической секции б, а шкив 8 поднимается в свое самое верхнее положение по отношению к вершине крана.

При этой конфигурации, фрезы располагаются слегка над поверхностью почвы.

Исходя из этого можно обеспечить непрерывность экскавации бурового шлама при опускании породоразрушающего инструмента.4 либо путем опускания шкива 8, либо путем перемещения элемента б в относительно ба, вызывая вытягивание секции длины телескопической трубы б, либо путем комбинированного использования этих двух движений,

Понятно также, что глубина опускания фрезы 4 точно соответствует двукратной высоте подъемной машину плюс увеличение Длины телескопической секции 6, которое соответствует максимальному вытягиванию элемента б в из элемента 6 а.

Таким образом, с использованием крана, вершина стрелы которого располагается примерно на высоте 30 метров от земли, и с использованием телескопической секции.

которая, в сложенном положении, имеет длину примерно 30 м, можно выполнять экскаваторные работы на глубине более 90 м. На фиг. 2-5 показаны различные фазы

использования устройства согласно изобретению.

На фиг.2 показано устройство в его исходном положении, при котором охватываемый элемент 6в телескопической трубы

полностью вставляется в охватывающий элемент 6а, при этом шкив 8 находится в верхней части подьемной машины.

В этом положении, фрезы располагаются точно на уровне поверхности почвы, а

элементы 6 а и б в собираются вместе посредством какого-либо устройства, размещенного в верхней части телескопической трубы.

В описанном способе выполнения, трос

9, который удерживает шкив 8, соединен с лебедкой с постоянным моментом таким образом, что на шкив 8 подается подъемная сила, достаточная для удерживания гибкой секции 7 трубопровода, с возможностью

следования за движением опускания фрез, которые постепенно углубляются в почву, роя траншею.

Таким образом, подходим к фазе, показанной на фиг.З, на которой верхняя часть

телескопической трубы размещается вблизи поверхности почвы.

В этом случае, осуществляют разблоки-. ровку элементов 6 а и б в телескопической трубы и, под действие троса 9 шкив 8 приводится в верхнее положение до полного извлечения охватываемого элемента б в телескопической .трубы из охватывающего элемента б а. При-продолжении рытья с помощью фрез, комплект постепенно углубляется в почву, как это показано на фиг.4.

Прежде всего, в траншею входит целиком охватываемый элемент 6 в, а затем ниж- .ний конец гибкой секции 7 трубы.

Таким образом, подходим к фазе, показанной на фиг.5, которая соответствует мак- симальной глу&ине для механизма фрезерования.

На этой фигуре, для разборчивости чертежей, охватываемый элемент 6 в телескопической трубы показан усеченным, то есть более коротким. То ж самое относится к нижней части гибкой трубы 7.

Действительно, понятно, что в положении максимальной глубины, соответствующем фиг.5, элементы 6а и 6в телескопической трубы остаются в положении по фиг.4, в то время, как снижение шкива 8 позволяет большей части длины гибкой трубы 7 входить в верхнюю часть к траншеи.

Разумеется, вышеприведенное описание устройства, согласно изобретению, не ограничивает возможное употребление.

В частности, ясно, что можно, не выходя з|а рамки изобретения, начинать максимально опускать фрезу, удерживая телескопическую трубу в сложенном состоянии и Снижая шкив 8 до положения, показанного на фиг.6. По истечении этого, после подъема устройства, устанавливают элементы телескопической трубы в разъемное положение, что позволяет углублять траншею на глубину, соответствующую высоте телескопической трубы.

На фиг.6 показано направляющее устройство, которое позволяет удерживать элементы телескопической трубы в вертикальном положении.

Это устройство является полезным, прежде всего, для направления охватываемого элемента 6в, когда он приподнимается над охватывающим элементов 6а, а также с другой стороны, для удерживания верхней части охватывающего элемента 6а, предполагая, что телескопическая труба заходит за шасси фрезы, как в случае способа выпол- нения, показанного на фиг.1.

На фиг.6 показан охватывающий элемент 6а телескопической трубы, внутри которого скользит охватываемый элемент 6в.

Позицией 11 схематически показана прокладка герметичности, установленная между двумя элементами.

Как указано выше, верхняя часть охватываемого элемента 6в соединяется с концом гибкого трубопровода 7.

Понятно, что в случае, когда элемент 6 в приводится в положение удлинения относительно элемента 6а, телескопическая труба может подниматься в высоту на несколько десятков метров над основанием механизма фрезерования.

Так как гибкая труба 7 может подвергаться перемещениям при перекачивании бурового шлама, понятно, что предпочтительно удерживать верхнюю часть телескопической трубы на уровне ее нижней части.

Это выполняется, согласно изобретению, путем фиксации, вблизи верхнего конца охватывающего элемента 6а, кронштейна С13, который устанавливается, через резьбовую втулку 14, на наружной поверхности охватывающей трубы 6а, и который имеет окно 15, через которое проходит трос 12, который удерживает фрезы 4.

Действительно, известно, что этот тип устройства содержит механизмы фрезерования значительного веса и необходимо удерживать их с помощью одного или нескольких тросов, которые оканчиваются в

вершине подъемной машины, и которые, по их натяжению, позволяют определять опорное давление на почву механизма фрезерования.

Из этого следует, что этот или эти удерживающие тросы являются абсолютно вертикальными и соосными с механизмом фрезерования.

Таким образом, такой трос является очень эффективной направляющей.

Как показано на фиг.6, второй кронштейн 16 крепится с помощью резьбовой втулки 17 на верхней части охватываемого элемента бв и снабжен окном 18, внутри которого проходит трос 12.

В случае большой длины охватываемого элемента 6 в, можно также размещать один или несколько других кронштейнов, снабженных отверстиями между прокладкой герметичности 11 и вышеописанным кронштейном 16.

Разумеется, такие кронштейны должны выталкиваться вверх при вставлении охватываемого элемента 6в охватывающий эле- мент 6а.

Формула изобретения

1. Устройство для удаления бурового

шлама при бурении или экскаваторных работах в грязи на большой глубине, включающее породоразрушающий инструмент и гибкий трубопровод для удаления бурового шлама, один конец которого связан с первой секцией, расположенной вблизи поро- доразрушающего инструмента, а другой пропущен через шкив, подвешенный в верхней части подъемной машины с лебедкой, отличающееся тем, что, с целью

повышения эффективности удаления бурового шлама на большой глубине путем исключения наматывания трубопровода, первая секция выполнена в виде телескопической трубы и снабжена механизмом блокировки секций телескопической трубы относительно друг друга, при этом шкив установлен с возможностью вертикального перемещения, а конец гибкого трубопровода, пропущенного через шкив, расположен

в точке выгрузки бурового шлама.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что шкив соединен с лебедкой подъемной машины посредством намотанного на нее с постоянным усилием троса. 3. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что оно снабжено механизмом фиксации, выполненным в виде кронштейнов с окнами и направляющего троса, пропущенного через окна и соединенного с породоразрушающим инструментом и

подъемной маш и ной, при этом крон- цахсекдий телескопической штейны установлены на верхних кон- трубы.

f.

N . - . -.-.--- - . .- . . /&/

Риг.1

. Z

Фиг.З

4v

Фиг. 4

IS