Устройство для уширения скважин Советский патент 1982 года по МПК E21B7/30 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УШИРЕНИЯ СКВАЖИН

1

Изобретение относится к бурению.

Устройство для уширения скважин предназначено для образования уширений в скважинах методом уплотнения грунта в стенки и .может применяться при возведении свайных фундаментов в промышленном и гражданском строительстве.

Известно устройство для образования вертикальных скважин с уширенной полостью, включающее корпус, выполненный по длине составным с секциями, рабочий орган с коническими вальцами и вибратор I.

Недостатком данного устройства является сложность конструкции и малая эффективность.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для ущирения скважин, включающее вал, подвижную относительно вала втулку с направляющей, раскатывающий валец и пяту. По длине вала выполнены пазы, позволящие установить рычажную систему на любом уровне по глубине скважиныГ.

Недостаток - невозможность получения ущирения более 1,5 диаметра скважины.

Цель изобретения - повыщение эффективности ущирения.

Указанная цель достигается тем, что устройство для ущирения скважин, включающее вал, подвижную относительно вала втулку с направляющей, раскатывающий валец и пяту, снабжено центрирующими вальцами, установленными на валу по обе стороны раскатывающего вальца, при этом направляющая выполнена в виде винтового паза, а раскатывающий валец установлен на подвижной втулке и имеет жестко закрепленный на нем палец, размещенный в винтовом пазе с возможностью перемещения, причем подвижная втулка и раскатывающий валец установлены эксцентрично относительно вертикальной оси, а вал и подвижная втулка выполнены коленчатыми, при этом центрирующие вальцы установлены на валу с эксцентриситетом.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство в начале образования ущирения, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, в конце образования ущирения; на фиг. 3 -

раскатывающий валец в начале процесса раскатывания, разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - то же, в конце процесса раскатывания, разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 - верхний центрирующий валец, разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 6 - нижний центрирующий валец, разрез Г-Г на фиг. 1.

Устройство имеет коленчатый вал 1, на котором концентрично установлена с возможностью осевого перемещения коленчатая подвижная втулка 2. На последней выполнен винтовой паз 3 и продольный паз 4, который обеспечивает осевое перемещение подвижной втулки 2 относительно коленчатого вала 1 на величину, равную половине щага винтового паза 3. На подвижной втулке 2 установлена эксцентричная втулка 5 с укрепленным на внутренней поверхности пальцем 6, который взаимодействует с винтовым пазом 3. На наружной поверхности эксцентричной втулки 5 вращается на подщипниках 7 раскатывающий валец 8.

Эксцентричная втулка 5 сверху и снизу ограничена эксцентричными втулками 9, жестко связанным с валом 1 и допускающих осевое перемещение подвижной втулки 2. На втулках 9 вращаются вальцы 10 имеющие незначительный эксцентриситет относительно вала 1, что предотвращает заклинивание ущирителя в скважине. Нижний конец вала снабжен опорным подщипником 11.

Устройство работает следующим образом.

При крайнем верхнем положении подвижной втулки 2 устройство находится в сложенном состоянии, т. е. раскатывающий и центрирующие вальцы расположены соосно друг с другом.

В таком состоянии устройство опускается в предварительно пробуренную скважину. Затем приводится во вращение вал 1, который вращает втулку 2, эксцентричные втулки 9 и, посредством пальца 6, втулку 5. Одновременно придается поступательное перемещение вниз подвижной втулке 2, которая вследствие взаимодействия винтового паза 3 с пальцем 6 разворачивает постепенно вокруг своей оси эксцентричную втулку 5 на полоборота. В процессе разворота втулки 5 раскатывающий валец 8 обкатывается по скважине и уплотняет грунт в ее стенки, образуя уширенную полость. В то же время центрирующие вальцы 10, обкатываясь по скважине, предотвращают выпирание грунта внутрь скважины.

После достижения требуемого диаметра ущирения коленчатая втулка 2 перемещается в крайнее верхнее положение, а эксцентричная втулка 5 занимает исходную позицию. Вращение вала 1 прекращается, устройство извлекается из скважины и устанавливается в следующей. Цикл повторяется. Время выдвижения раскатывающего вальца 8 обусловливается физико-механическими свойствами грунта.

Увеличение диаметра ущирения предлагаемым устройством, по сравнению с известным, позволяет повысить несущую способность сваи в 2-2,5 раза.

Формула изобретения

1,Устройство для ущирения скважин, включающее вал, подвижную относительно вала втулку с направляющей, раскатывающий валец и пяту, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности, оно снабжено центрирующими вальцами, установленными на валу по обе стороны раскатывающего вальца, при этом направляющая выполнена в виде винтового паза, а раскатывающий валец установлен на подвижной втулке и Имеет жестко закрепленный на нем палец, размещенный в винтовом пазе с возможностью перемещения, причем подвижная втулка и раскатывающий валец установлены эксцентрично относительно вертикальной оси устройства, а вал и подвижная втулка выполнены коленчатыми.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2059919/22-03, кл. Е 21 С 17/00, 1974.