Установка для бурения и исследования свойств грунтов статическим зондированием Советский патент 1980 года по МПК E21B7/02 E02D1/00 

с рамой вращателя, при этом передающий усилие вдавливапия гидроцилиндр моитирован на противоиоложной стороие корпуса вращателя.

На фиг. 1-5 изображеиа установка для бурения и исследования свойств грунтов статическим зондированием в положении для бурения и статического зондирования.

Установка состоит из иривода 1, мачты 2, лебедки 3, гидронасоса 4, силовых гидроцилиндров 5, вращателя 6 с корпусом 7 и щпинделем 8. Корпус 7 вращателя 6 установлен на валу 9 внутри рамы 10. Ось вала 9 является одновременно осью поворота вращателя в положение для вращательного бурения и в положение для статического зондирования и ударно-канатного бурения. Рама 10 имеет верхнюю балку И, к которой присоединены штоки 12 силовых гидроцилпидров 5, и нижнюю балку 13. Рама 10 может передвигаться вместе с корпусом 7 вращателя 6 по направляющим 14 вдоль ног 15 мачты 2. К нижней поверхности корпуса 7 вращателя 6 плотно прикреплен, например, с помощью болтов передающий усилие вдавливания гидроцилиндр 16 с захватом 17 для соединения с колонной труб для статического зондирования. К верхней поверхности корпуса 7 вращателя 6 плотно прикреилена, например, с помощью сварки стойка 18 с полостью 19. На верхней балке И рамы 10 выполнены выступы 20 п 21 для соединения со стойкой 18. На лебедке 3 имеется стальной канат 22, который проходит через блок 23 на верщине мачты 2 и на конце которого установлена серьга 24 для соединения с ударно-канатным инструментом.

Работа установки осуществляется следующим образом.

При вращательном бурении корпус 7 вращателя 6 находится в положении, изображенном на фиг. 1 и 3. Вращение на бурильные трубы иередается от привода 1 через вал 9, через редуктор в корпусе 7 вращателя 6 на шпиндель 8, соединенный с бурильными трубами. Осевое усилие на бурильные трубы передается при нагнетании жидкости гидронасосом 4 в силовые гпдроцилиндры 5 через штоки 12 силовых гидроцилиндров 5 на верхнюю балку 11, на корпус 7 и шпиндель 8, соединенный с бурильными трубами.

При погружении бурильных труб вниз при проходке скважины рама 10 вместе с корпусом 7 вращателя 6 передвигается вдоль ног 15 мачты 2 по направляющим 14. При ударно-канатном бурении и статическом зондировании корпус 7 вращателя 6 откидывается вокруг оси поворота 9 внутрь мачты 2 в положение, изображенное на фиг. 2, 4 и 5, при этом корпус 7 заходит внутрь рамы 10, выступ 20 верхней балки И заходит в полость 19 стойки 18, а выступ 21 ложится иа верхиюю иоверхиость стойки

18. Ось передающего усилие вдавливания гидроцилиндра 16 и захвата 17 совпадает с центральной плоскостью между ногами 15 мачты 2. Осевое усилие на задавливаемые при статическом зоидированпи трубы иередается от штоков 12 силовых гидроцилиндров 5 на верхнюю балку 11 рамы 10, на выступ 21, иа стойку 18, корпус 7 вращателя 6, передающий усилие вдавливания гидроцилиндр 16 и захват 17, соединенный с трубами зонда.

Изгибающий момент иа вращателе 6 создается минимальный, так как щтоки 12 силовых гидроцилппдров 5, выступ 21 и ось

передающего з силие вдавливания гидроцилиидра 16 и захвата 17 ирактически расиолол ены на одной оси. В связи с малым изгибающим моментом потери на трение в иаправляющих 14 и разрушающая нагрузка на вращатель 6, раму 10, балку И и вал 9 будут минимальными и, следовательно, система сможет иередавать больщие осевые нагрузки при тех же размерах и сечениях. При извлечении зонда иагрузка от штоков 12 силовых гидроцилиндров 5 иередается на верхнюю балку И, выступ 20, стойку 18, корпус 7 вращателя 6, гидроцилиндр 16 и захват 17, соедииеипый с трубами зонда. При этом иобочный изгибающий момент и работающие на изгиб пролеты балки И будут минимальными, что позволит системе иередавать большие осевые иагрузки при тех же размерах и сечениях элементов. При ударно-канатном

бурении к серьге 24 прикрепляется рабочий инструмеит, например желоика, а бурение осуществляется с помощью лебедки 3 и каната 22, соединяемого с помощью серьги 24 с бурильными трубами.

Предлагаемая установка обеспечит значительный экоиомический эффект, так как снабжение кориуса вращателя стойкой с полостью, один конец которой связан с корпусом, а другой с рамой вращателя и

монтирование иередающего усилие вдавливания гидроцилиидра па противоположной стороне корпуса вращателя позволит исключить операции по навешиванию, снятию и отдельной перевозке передающего

усилие вдавливаиия гидроцилиндра с механизмом подачи ири монтал е - демонтаже и иеревозке установки. Выполнение скобы иа вращателе вдоль одной оси со стойкой и взаимодействующих со скобой выступов

на верхней балке в центре между стоек позволяют установке передавать на трубы большие осевые нагрузки при статическом зондироваипи, что повысит производительиость и глубину зондирования.

Формула изобретения

Установка для бурения и исследования

свойств грунтов статическим зоидированием, включающая базовую машину, привод.

закрепленную на машине мачту с направляющими, размещенные на мачте силовые цилиндры со штоками и передающий усилие вдавливания гидроцилиндр, соединенный с захватом, раму вращателя с верхней балкой, соединенной со штоками силовых гидроцилиндров, установлениый виутри рамы с возможностью поворота вращатель с корпусом и шпинделем, а также измерительные приборы, отличающаяся тем, что, с целью повышения нроизводительности, корпус вращателя снабжен стойкой с полостью, один конец которой связан с корпусом, а другой - с рамой вращателя, при этом передающий уснлие вдавливания гидроцилиидр монтирован на противоположной стороне корпуса вращателя.

Источники информации, ирииятые во внимание при экспертизе

1.Рекомендации по применению полевых методов исследований грунтов ЦТИСЗ Госстроя РСФСР, М., 1969, с. 42.

2.Солодухии М. Инженерно-геологические изыскания для иромышленного и гражданского строительства. М., 1975, с. 82 (прототип).

15

78

фиг. i