Устройство для образования уширения в скважине Советский патент 1981 года по МПК E21B7/30 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ УШИРЕНИЯ

1

Изобретение относится к устройствам предназначенным для образования уширений основания скважины при строительстве буронабивных свай и направлено на совершенствование их конструкции.

По основному авт. св. № 564386 известно устройство для образования уширения в скважине, включающее распорные плиты с приводом в виде цилиндра с поршнем, приводимый в движение текучей средой.

После совершения рабочего хода поршня текучая среда выбрасывается в атмосферу (ЧНедостатком известного устройства является то, что при вдавливании распорных плит в грунт одновременно всеми их поверхностями возникает большое обш.ее сопротивление. Для этого требуется иметь большое рабочее давление в надпоршневой полости. Кроме того, выполнение уширений скважин гладкими вдавливающими плитами приводит к перерасходу бетона при бетонировании. В ряде случаев при работе во влажных и липких грунтах распорные плить после осуществления уширения основания скважин залипают грунтом, что, в свою очередь, В СКВАЖИНЕ

приводит к нарушению чистоты рабочей поверхности, снижению производительности и т.п.

Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства. 5 Указанная цель достигается тем, что в устройстве для образования уширения в скважине рабочие поверхности распорных плит имеют ступенчатую форму.

В распорных плитах выполнены каналы с выходами на боковые поверхности с воз10 можностью подачи в каналы отработанной текучей среды привода посредством шлангов и штуцеров.

На фиг. 1 показано устройствр, общий вид; на фиг. 2 - то же, при осуществлении отхода в стороны распорных вдавливающих плит; на фиг. 3 - расширенное основание скважины.

Газомеханический расширитель скважин состоит из верхнего I и нижнего 2 цилиндров, соединенных резьбой. В верхней части цилиндра 1 вмонтирован впускной трубопро20вод текучей среды 3 и трубопровод 4 электроконтактного манометра 5. В качестве текучей среды может быть использован, например, сжатый газ от компрессорной ус taHOBKH.

В верхнем цилиндре I установлен порпгень 6. с компрессионным кольцом 7. Для ограничения поршня б в верхнем цилиндре внутри установлено ограничительное кольцо 8..

В месте резьбового соединения верхнего цилиндра 1 и нижнего 2 установлена крышка 9 с отверстием 10 для предотвращены; появления воздушной подушки при движе НИИ поршня 6 вниз.

Между поршнем 6 и крышкой 9 установлен упругий элемент 11 (например цилинд пружина), поджимаемый снизу регулировочным устройством 12 за счет его вращения рычагом 13.

В нижней своей части поршень 6 соединен с помошью пальца 14 со штоком 15, проходящим внутри регулировочного устройства 12.

ЛЛток 15 соединен с крестовиной 16, которая, в свою очередь, через регулировочные винтовые тяги 17 и гайки 18 связана е серьгами 19 распорных плит 20. Последние крепятся к нижней части цилиндра 20 с помошью пальцев 21.

Для изменения величины отхода распорных плит 20 предусмотрены отверстия 22 в серьгах 19. В верхнем цилиндре 1 между поршнем 6 и крышкой 9 установлено стопорное приспособление для автоматического управления работой устройства. В стенке цилиндра 1 выполнена прорезь 23, где установлен двуплечий рычаг 24, который крепится к цилиндру 1 с помошью оси 25. Нижний конец двуплечего рычага 24 связан с соленоидом 26. Возврат двуплечего в исходное- положение осуществляется упругим элементом 27. В стенке верхнего цилиндра I имеются выпускные каналы 28. Текучая среда подается в надпоршневую полость 29, а приводом двуплечего рычага 24 является сердечник 30 соленоида 26.

В свою очередь, выпускные каналы 28 соединены гибкими трубопроводами 31 со штуцерами 32, смонтированными на распорных плитах 20. Причем, гибкие трубопроводы 31 по наружной части верхнего корпуса I проходят в специальных пазах 33, а также проходят через отверстия 10. Внутри распорных плит 20 выполнены также по нормали каналы 34, соединенные со штуцерами 32. Кроме того, каналы 34 соединены с каналами 35, расположенными по касательной к рабочей поверхности распорных плит 20.

Расширитель работает следующим о&разом.

Сжатая текучая среда подается по впускному трубопроводу 3 в надпоршневую полость цилиндра 1 до определенного давления. При этом поршень 6 удерживается в верхнем положении двуплечим рычагом 24.

Поршень 6 в таком положении перекрывает выпускные каналы 31.

При достижении необходимого давления в надпоршневой полости 29 включается цепь электроконтактного манометра 5. Происхо

дит замыкание контактов реле соленоида 26, шток 30 которого при своем движении в катушке поворачивает двуплечий рычаг 24 вокруг осн 25. При этом происходит освобождение поршня 6. Последний осуществляет движение вниз и отработанная текучая среда выходит через выпускные каналы 28 tio гибким трубопроводам 31 в каиалы 34 распориых плит 20, а затем через каналы 35 выходит по касательной направляющей на рабочие поверхности распорных плит 20.

Но так как поршень 6 с помощью штока i5 связан с распорными плитами 20, то последние осуществляют поворот вокруг шарниров 21. При этом происходит вдавливание распорных плит 20 в грунт, что вызывает уширение скважины.

«;, После того, как осушествлен Импульсный отход порцТня 6, а соответственно, и раскрытие распорных плит 20, упругий элемент II возвращает всю подвижную систему в исходное положение. Далее работа

5 расширителя повторяется автоматически Диалогично предыдущему циклу.

Следует отметить, что поток отработанных сжатых газов, находящихся первоначально в надпоршневой полости 29, осуществляет очистку наружных поверхностей рас-.

порных плит 20 от налипшего грунта только после отхода вниз поршня 6 до уровня выпускных каналов 28.

При вдавливании в груит распорных плит 20 ступенчатой формы сопротивление

5 вдавливанию значительно меньше, чем при вдавливании плит такой же площади, но сплошной конфигурации. Кроме того, меньшее сопротивление вдавливанию требует меньшего давления источника сжатого газа, его мощности и т.п.

0 Выполнение распорных плит ступенчатой формы обусловливает получен 1е меньшего объема вдавливаемого грунта, что, в свою очередь, приводит к существенной экономии бетона при выполнении бетонирования буронабивных свай.

Формула изобретения

1.Устройство для образования уширения в скважине по авт. св. № 564386, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы, рабочие поверхности

0 распорных плит имеют ступенчатую форму.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в распорны плитах выполнены каналы с выходами на боковые поверхности с возможностью подачи в каиалы отработанной текучей среды.

Источники информации, принятые 6о внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 564386, кл. Н 02 D I7/J48, 1976.

РЬ //A //N /x:-// x//

(pui.2.

(pui.3