Устройство для буренияНЕглубОКиХ СКВАжиН пРяМОугОль-НОгО СЕчЕНия Советский патент 1981 года по МПК E21B7/28 

ЛИаобретение огносится к огкрыгым ; Гфным разработкам, в частности к установкам вращательного бурения для проходки в строительстве неглубоких скважи прямоугольнся о сечения в крепких по|юда :ИЛи породах с крепкими включениями, пре имущественно для установки столб ать Х фундаментов опор мостов при сос ужении их в зоне вечной мерзлотьц Для бурения скважин прямоугольной : формы известны буровые устройства, используемые ддя проходки щелей иди траншей, прогивофильтрационных завес. Изве( тен буровой снаряд для прохоДки скважин некруглой формы, содержащий Koptiyq « закрепленный в нем породоразрушаюший орган i. Недостатком его является то, что использование устрЫ(ства практически невозможно для проходки скважин больших сечений в крепких породах из-за невозможности обеспечить соответствующие осевые нагрузки на инструмент. Известен также буровой снаряд, содержащ } колонну, длина больше глубины скваж«шы сзакрепленными в колонне приводами щэащения долот, паро- . доразрушаюший инструмент, а также гидросистему для подачи прсн ьюочных воды или раствора и всасывающий трубопровод, ияаметр буровых долот, например шарошечных, равен ширине проходимей скважины или траншеи. Указанный буровой снаряд смонпфован на свмоходнЫ1 каретке, перемешающейся по рельсам, и снабжен подъемно-подающим механизмсн 2. Проходка прямоугольной скважины проиаводится в резу льтате двух независимых перемещений указанного бурового снаря да: горизонтального возвратно-поступательного движения снаряда по оси траншеи (скважины) вместе с кареткой и вертикального движения вниз в направляющих подъемно-подающего механизма по мере опускания забоя скважины. Недостатком известного бурового снаряда является то, что попеременно одно 38 из долог работает вхояосгую{ невозможна проходка скважины с очнсгкой ее ог буровой мелочи сжатым воздухом; проходческие работы отличаются технологической сложностью, связанной с необхо димостью непрерывного возвратно поступательного перемещения каретки, несущей буровой снаряд, по рельсовым направляющим; большая длина кслшны, несущей приводы вращения долот, ограничивает приложение к долотам необходимых осевых нагрузок. Целью изобретения является увеличение скорости бурения. . Указанная цель достигается тем, что устройство для бурения снабжено кожухом прямоугольного сечения с жестко прикрепленными направляющими, контактирующими со стенками скважин, и механиз мом качания, выполненным в виде гидроцилинхфа и установленным на кожухе на дневнсй поверхности скважины, шток кото рого связан с. верхним кондом колонны, при этом колонна установлена внутри кожуха и шарнйрно с ним соединена. На фиг. 1 показано предлагаемое устрсйсгво в разрезе по оси ояншо из приводов вращения долоту на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1 {при вертикальном положении колонны). Устройство для бурения включает кфпус 1 в виде трубы прямоугольного сечения, механизм 2 качания в виде гидрсжсилиндра, колонну 3 с укрепленными в ней двумя приводами вращения допот, например электробурами 4 С трехщарощечными долотами 5. Колонна 3 приблизительно в своей средней части укреплена шарнирно в корпусе 1 на двух соосныхкулаках 6, допускающих качание колонны вдоль длинней сторсжы кфпуса. С целью снижения крутящего момента, передаваемого на колонну, долота вращаются в разные стороны. Электробуры расположены в колонне смежно в каждой из длинных сторон корпуса, а диаметр долот несколько меньше полсшины ширины скважины. Колонна 3 имеет силовую конст|эукцшо, обеспечивающую разгружение электробуров при буре нии от изгибающего момента. Верхний ксяЛад колонны соединен со штоком гидроцилиндра механизма 2 качания. Устройство для бурения перемещается вдоль оси скважины в направляющих 7 буровой установки (на фигурах не показана) посредством подъемно-подающего механизма. Направляющие имеют проходное отверстие прямоугольного очертания. 44 охватывающее KOf)nyc 1, имеющий продольные выступы - салазки 8 по наружным узким сторонам. При работе с очисткой скважины сжаTbtM воздухом часть его подается на забой по каналам внутри электробуров 4, а часть по каналу 9 внутри колонны, при этом верхний коаеи. корпуса и механизм качания закрыты кожухом 10, При забуривании, осуществляемом при небольших усилиях подачи, горизонтальные составляющие реакции забоя воспринимаются направляющими 7 буровой установки. После некотсрого заглубления снаряда в скважину эТа реакция забоя передается на стенки скважины, по которым скользят салазки 8. Буровые работы с использованием предлагаемого бурового снаряда не требуют непрерьтного перемещения буровой каретки, что упрощает технологию бурения. Возможность проходки скважин с очисткой их от буровсЛ мелочи сЖатым воздухом обеспечивают эффективное бурение вечномерзлых грунтов с крепкими включениями. При качании колонны с электробурами в обе стороны забой обрабатывается одновременно двумя электробурами, что обеспечивает значительное увеличение скорости бурения. Плечо колонны, несущ0§ приводы вращения долот, от шарнирной опоры до долот в предлагаемом снаряде составляет приблизительно половину глубины скважины, что обеспечивает снижение расчетного, изгибающего конструкцию рамы момента и создает условия для повышения осевой нагрузки на долота и, соответственно, увеличения скорости бурения. Использование предлагаемого устройства позволяет увеличить скорость бурения приблизительно вдвое по сравнению с прототипом. Увеличение скорости бурения в два раза приводит к снижению себестоимости проходки на ЗО-40% и повышению производительности установки на 40-5О%. Формула изобретения Устройство для бурения неглубоких скважин прямоугольного сечения, включающее колонну с закрепленными в ней приводами вращения дрлот и породоразрушающим инструментом, отлцчающее с я тем, что, с целью увеличения скорости бурения, оно снабжено кожухом прямоугольного сечения с жестко прикреплённы