Устройство ударного действия для образования скважин в грунте путем его уплотнения Советский патент 1981 года по МПК E02F5/18 

(54) УСТРОЙСТВО УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ СКВАЖ.ИН В ГРУНТЕ ПУТЕМ ЕГО УПЛОТНЕНИЯ

Изобретение относится к устройствам ударного действия для образования скважин в грунте путем его уплотнения и может быть использовано при бестраншейной прокладке подземных коммуникаций.

Известно устройство для образования скважин в грунте путем его уплотнения, включающее пневматический ударный механизм с заостренным корпусом, воспринимающим удары и несущим симметрично расположенные радиальные консольные ребра, .на свободных концах которых закреплены заостренные цилиндрические направляю-, щие 1.

Радиальные ребра на корпусе ударного механизма способствуют сохранению направления проходимой скважины, но для регулирования направления ее известное устройство не приспособлено.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство ударного действия для образования скважин в грунте путем его уплотнения, включающее лидирующий наконечник и несколько взаимодействующих с ним ударных механизмов. Ударные механизмы расположены параллельно один другому по вершинам воображаемого треугольника. В случае проходки прямолинейной скважины они работают одновременно, сообщая удары лидирующему наконечнику. Когда необходимо изменить направление проходимой скважины, лидирующий наконечник отклоняют в сторону, для чего включают в работу один нлн два ударных механизма, например верхний. В результате лидирующий наконечннк воспринимает уже ударную нагрузку, смещенную относительно его центральной оси, создается по|п воротный момент, который заставляет наконечник изменить свое направление (2.

Однако надежность регулирования направления проходимой скважины оказывается недостаточной из-за того, что создаваемый поворотный момент мал, так как он

15 ограничен малым плечом - расстоянием между точкой приложения силы удара н краем наконечника.

Цель изобретения повышение надежности регулирования направления проходимой скважины.

2Р Эта цель достигается тем, что лидирующий наконечник выполнен в виде ударного механизма, корпус которого снабжен симметрично расположенными радиальными консольными ребрами, каждое из которых имеет на снободпом конце ударный механизм с заостренным корпусом. При этом радиальные ребра могут иметь на конце поперечный элемент, а ударные механизмы закрепляться па его концах. Закрепленные на поперечном элементе ударные механизмы наклонены под острым углом один к другому На фиг. 1 показано устройство, вариант выполнения; на фиг. 2 -- то же, вид с переднего торца; на фиг. 3 - устройство, другой вариант выполнения; на фиг. 4 - то же, вид с переднего торца; на фиг. 5 - то же, вид сверху. В одном варианте выполнения устройство для образования скважин содержит ударный механизм I (фиг. 1 и 2), например пневматическии, имеющий размещенный в цилиндрическом заостренном корпусе 2 ударник (не показан), сообнгающий при своем возвратно-поступательном переме цении под действием сжатого воздуха ударь, корпусу 2. На корпусе 2 закреплены радиальные конгольные ребра 3, расположенные симметрично и несущие на свободных концах управляющие ударные механизмы 4, также включающие ударник и заостренный цилиндрический корпус и работающие на энергии сжатого воздуха. Для его подвода к механизмам I и 4 в их торцовой части предусмотрен штуцер 5. Работает это устройство следующим образом. В процессе проходки скважины работают все ударные механизмы 1 и 4 одновременно. Направленность проходимой скважины контролируется с помощью любого пригодного следящего приспособления (не показано), располагаемого сзади устроиства. Двигаясь вслед за устройством, оно выдает сигналы об изменении направления скважины от заданного по горизонтали и вертикали. Для устранения этих отклонений, например горизонтальных, включается пара управляющих ударных механизмов 4, расположенных по вертикали. Если уклон изменяется в сторону уменьп1еция, то выключается верхний ударный механизм 4, если в сторону увеличения, то включается нижний. После устранения отклонения, т.е. получения сигнала о нормальном, положении устройства, верхний или нижний управляющие ударные механизмы 4 выключаются. Таким же образом регулируется направление движения устройства по азимуту. Еели оно уходит в правую сторону, то для исправления направле.тя проходки включается левый управляющий ударный механизм 4, если влево, товыключается правый управляюп1ий ударн1 1й механизм 4. В другом варианте выполнения устройство для образования скпяжкм н грунте содержит ударм)1Й мсхяинчм ( (гЬнг. Я 5), аналогичный первому варианту конструкции, корпус 7 которого ocHanifH радиальными консольными ребрами 8, расположенными симметрично и имеющими на свободных концах поперечные элементы 9. По концам этих элементов 9 закреплены под острым углом один к другому управляющие ударные механизмы 10, аналогичные по конструкции вышеописанным, первый вариант. При этом продольные оси механиз.мов 10 пересекаются впереди ударного механизма 6. Устройство работает следующим образом. Процесс проходки скважины начинается при одновременной работе всех ударных механизмов 6 и 10. Сзади устройства иавещивae cя любое юдходящее приспособление. следящее за направлением проходимой скважины, которое выдает сигнал об изменении направления от заданного по горизонтальному и вертикальному направлениям, а так «Роро е устройства относительно продольной оси. Для устранения отклонений, например горизонтальных, в сторону уменьшения уклона, выключаются верхние управляющие ударные .механизмы 10. Для устранения отклонения по горизонтали в сторону увеличения уклона выключаются два нижних ударных механизма 10. Таким же образом регулируется направление движения устройства по азимуту. Если оно уходит в правую сторону, то для исправления направления его движения выключают два ударных механизма 10, расположенных с левой стороны вертикальной плоскости (ребра 8) симметрии. Если же устройство уходит в левую сторону, то выключают два ударных механизма 10, расположенных с правой стороны относительно ребер 8. Для устранения поворота устройства вокруг продольной оси Выключается пара ударных механизмов 10, расположенных «накрест. Так как усилие от работающих ударных механизмов 10 направлено под углом к продольной оси, то боковая составляющая образует. крутящий момент, который заставляет повернуться устройство в исходное положение. После этого включаются два отклоненных ранее ударных механизма 10, боковые составляющие усилия от которых взаимно уничтожаются и ffa устройство перестает действовать разворачивающий момент. Формула изобретения 1. Устройство ударного действия для образования сквйжин в грунте путем его уплотнения, включающее лидирующий наконечник и несколько взаимодействующих с ним ударных механизмов, отличающееся тем, что, с целью повып1енпч надежности

регулирования иаправления проходимой скважины, лидирующий наконечник выполнен в виде ударного механизма, корпус которого снабжен симметрично расположенными радиальными консольными ребрами, каждое из которых имеет иа свободном конце ударный механизм с заостренным корпусом. 2. Устройство по п. I, отличающееся тем, что радиальные ребра имеют на конце поперечный элемент, а ударные механизмы закреплены на его концах.

Источники ннформацнн,

принятые во вннманне при экспертизе

.f

х

/

/

г

Риг.