УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ СКВАЖИНЫ С ВЕРТИКАЛЬНЫМ СТВОЛОМ И УШИРЕННОЙ ПОЛОСТЬЮ Советский патент 1972 года по МПК E21B7/30 E02D5/44 

Изобретение относится к области промышленного и гражданского строительства и может быть применено при сооружении фундаментов из свай с уширенной пятой.

Известны устройства для образования скважины с вертикальным стволом и уширенной полостью, включающие корпус с приводом внутри, вибратор, приводной наконечник с коническим вальцом, смонтированным шарнирно, сочлененнЫхМ шарнирно с тягой для его раскрывания при образовании уширенной полости. Однако в них рабочий орган уплотнения грунта сочленен с вибратором посредством шарниров и тяги, что уменьшает эффективность передачи вибрационных колебаний от вибратора на грунт, непроизводительно увеличивает возмущаюшую силу вибрации вибратора и уменьшает надежность конструкции в целом.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что его вибратор смонтирован непосредственно в вальце, а тяга служит продолжением штока силового цилиндра, шарнирно закрепленного в наконечнике. Это позвотяет увеличить надежность конструкции и уменьшить мошность вибратора.

часть устройства с наконечником в момент окончания образования уширенной полости.

Контур скважины с уширенной полостью показан на чертеже контурной линией.

Предложенное устройство содержит корпус, включаюший внутренний 1 и наружный 2 цилиндры, жестко соединенный продольными перегородками 3 для образования сквозных каналов, обеспечиваюш,их пропуск жидкости при

перемешении в сквал ине с жидкостью. В корпус вмонтирован двигатель 4 в амортизаторах 5.

Цилиндр / герметично закрыт крышкой 6, на которой выполнена проушина 7 для подвески на трос. Корпус сочленен посредством подшипников 8 и 9 с наконечником 10, соединенным с двигателем 4 через упругую муфту 1} и понижающий редуктор 12. Подшипник 9 защищен уплотнением 13. На цилиндре 2 выполнены направляющие полозья 14 с рифленой поверхностью в виде остроконечных продольных зубьев.

Наконечник 10 включает корпус 15, в окне которого расположен рабочий орган уплотнеНИН грунта - конический валец. Валец состоит из конического корпуса 16 и закрыт герметично крышкой 17. Корпус 16 вальца смонтирован посредством подшипников 18 и 19 на сердечнике 20, который шарниром 21 закрепвальца в сторону оси наконечника 10 для обеспечения зазора между плоской частью крышки 17 вальца и сводчатой частью оболочки из уплотненного грунта при образовании уширенной полости.

В вальце под крышкой 17 расположен вибратор 22 с пневматическим приводом. Корпус его смонтирован на подшипниках 23 и 24 и утяжелен в нижней части для сохранения равновесия при перекатывании вальца по оболочке из уплотняемого грунта. Сердечник 20 имеет отверстия 25 с клапанами 26 для пропуска отработанного от вибратора 22 воздуха. В сердечнике выполнен канал 27, сообш,ающийся с приводом вибратора 22 через гибкий шланг 28, а через канал 29 корпуса 15 наконечника 10 --с распределителем 30. Продолжение сердечника 20 на шарнир 21 образует рычаг 31.

На корпусе 15 наконечника 10 выполнен упор 32 для упирания в него рычага 31 и фиксации вальца в положении, обеспечивающем образование им скважины заданного диаметра. К рычагу 31 посредством шарнира 33 подсоединена тяга 34 для раскрывания вальца при образовании уширенной полости. Тяга 34 представляет собой продолжение штока силового цилиндра 35. Силовой цилиндр 35 посредством патрубка 36 и шарнира 37 закреплен в корпусе 15 наконечника 10 и соединен с распределителем 30 гибкими шлангами -58 и .35 для подачи воздуха. Шток силового цилиндра 35 заш,иш.ен гофрированным шланго.м 40. К распределителю 30 через редуктор 12 подведен воздуховод 41 с тремя каналами: двумя для цилиндра 35 и одним для привода вибратора 22. Острие 42 наконечника 10 выполнено на подшипниках 43 и 44, заш.ищенных уплотнением 45.

Устройство работает следуюшим образом.

После установки устройства в вертикальное положение в направляюш.их путем подвески на тросе сжатый воздух подается через отдельный канал воздуховода 41, распределитель 30 и гибкий шланг 38 в силовой циллндр 35, удерживая поршень последнего в крайнем нижнем положении. Рычаг 31 при этом упирается в упор 32. От двигателя 4 через понижаюший редуктор 12 и упругую муфту 11 сообщается вращение наконечнику 10, который вращается в подшипниках 5 и 9 относительно корпуса и в подшипниках 43 и 44 относительно острия 42 наконечника 10. Через отдельный канал воздуховода 41 распределитель 30 каналы 25 и 27 и гибкий шланг 28 сжатый воздух подается в привод маятникового вибратора 22, вызывая вибрационные вертикальнонаправленные колебания вальца. Через упор 32 и шарнир 21 колебания передаются ог вальца на корпус 15 наконечника 10 и острие 42, погружающегося в грунт и образующего скважину с диаметром, равным диаметру основания его «опической поверхности.

При полном погружении вальца. на,конечника 10 в грунт начинается образование цилиндрической оболочки из уплотненного грунта ствола скважины. Зубья вальцов выходят из

пазов и скользят, передавая на грунт реактивный момент от вращения наконечника. Затем трос закрепляется для удержания устройства на одном уровне при образовании уширенной полости скважины. Через воздуховод

41, распределитель 30 и шланг 39 подается сжатый воздух в цилиндр 35, давящий на его поршень снизу, поднимая тягу 34 вверх. Тяга 34 стремится повернуть валец на шарнире 21 рычагом 31. По мере уплотнения грунта валец раскрывается, поворачиваясь на шарнире 21, и образует уширенную полость. Ее образование заканчивается с перемещением поршня силового цилиндра 35 в крайнее нижнее положение. Шланг 40 при этом предельно ежимается. После этого подача сжатого воздуха по шлангу 39 прекращается и подается сжатый воздух по шлангу 38. При этом поршень силового цилиндра 35 опускается вниз, а тяга 34 давит на рычаг 31 и поднимает валец в

первоначальное положение до упирания рычага 31 в упор 32. Устройство извлекается из скважин тросом.

Предмет изобретения

Устройство для образования скважины с вертикальным стволом и уширенной полостью, включающее корпус с приводом внутри, вибратор, приводной наконечник с коническим вальцом, смонтированным шарнирно, сочлененным с тягой для его раскрывания при образовании уширенной полости, отличающееся тем, что, с целью увеличения надежности и уменьшения мощности привода вибратора, его вибратор смонтирован непосредственно в вальце, а тяга служит продолжением штока силового цилиндра, шарнирно закрепленного в наконечнике.