Устройство для образования скважин в грунте Советский патент 1982 года по МПК E21B7/24 

1

Изобретение относится к строительной технике, а именно к устройствам ударного действи-я для образования скбажин в грунте, например для устройства набивных свай.

Известно устройство ударного действия для проходки скважин в грунте, содержащее полы цилиндрический корпус с размещенным в нем ударным узлом, сообщающим ударные импульсы наконечнику, который установлен с возможностью перемещения в носовой части корпуса, при этом на внутренней поверхности корпуса и наружной поверхности ударного узла выполнены расточки, в одной из которых шарнирно смонтированы упоры, а между ударным узлом и корпусом установлены пружины Lll.

Однако,так как конструкция устройства не предусматривает изменения yi- ла заострения наконечника, указанное устройство не обеспечивает необходимое уплотнение дна скважины.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для образования скважин в грунте, включающее полый корпус с крышкой, установленный в корпусе привод с ударником, взаимодействующим с торцом гильзы, имеющей наконечник t2.

Однако конструкция указанного устройства также не предусматривает из10менение геометрии(угла заострения) наконечника.

Обычно для образования скважин применяют рабочий орган с углом заострения наконечника порядка ЗО,

15 обеспечивающим минимальные затраты на пробивку скважины. Однако такой орган не обеспечивает достаточное уплотнение дна скважины, вследствие чего устройство приходится из20влекать из скважины и переоснащать его рабочим органЪм с большим углом заострения наконечника, что весьма нетехнологично. 39 Цель изобретения - расширение тех нологических возможностей устройства Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве, включающем полый корпус, установленной в нем привод с ударником, взаимодействующим с торцом полой гильзы, имеющей наконечник, наконечник подпружинен и размещен в гильзе с возможностью осевого перемещения, устройст во снабжено гидрозамком, гильза имеет установленный в торце фланец с ка налом, соединенным с одной стороны с полостью гильзы, а с другой посредством трубопровода с гидрозамком На фиг. 1 показано устройство, разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1 . Устройство для образования скважин в грунте включает полый корпус 1 в котором свободно размещен ударник 2, соединенный с приводом в виде гид роцилиндра 3. Ударник 2 воздействует на фланец k. С фланцем k жестко соединена гильза 5, внутри которой подвижно установлен подпружиненный нако нечник 6. Ударный импульс от фланца через жидкость, находящуюся в полости 7, передается наконечнику 6. Полость 7 гильзы 5, образованная днище фланца 4 и верхним торцом наконечника 6, между которыми установлена пру жина 8, соединена трубопроводом 9 с гидрозамком 10. Управление работой гидроцилиндра 3 и гидрозамком 10 осу ществляется гидрораспределителем 11. Устройство подвешивается на крюк-базовой машины, например, крана, через петлю 12. Устройство работает следующим образом. Устройство ориентируют на ось скважины. В исходном положении (показанном на чертеже) наконечник 6 выдвинут наружу при помощи пружины 8. Жидкость в полости 7 заперта при помощи гидрозамка 10. После этого включается .привод (гидроцилиндр) 3, ударник 2 при сбрасывании ударяет по фланцу k, который через жидкость, находящуюся в полости 7, воздействует на наконечник 6. Наконечник 6 под воздействием ударных импульсов внедря ется в грунт и увлекает за собой гильзу 5. При подъеме ударника 2 вес последнего передается через цилиндр 3 на корпус 1, который, преодолевая сопротивление грунта по боковой поверхности, опускается в скважину. После погружения устройства в грунт до глубины, близкой к проектной, при помощи гидрозамка 10 полость 7 через трубопровод 9 соединяется со сливной магистралью. При этом энергия удара ударника 2- передается через фланец гильзе 5 и происходит заглубление устройства при неподвижном наконечнике 6 до того моменту, когда днище фланца войдет в соприкосновение с верхним торцом наконечника 6. При этом угол заострения рабочей головки увеличивается до 180 . Последующие удары ударника 2 используются для уплотнения дна скважины. После этого устройство извлекается из скважины, наконечник 6 под воздействием пружины 8 возвращается в исходное положение, гидрозамок 10 запирает жидкость в полости 7 и устройство готово к изготовлению следующей скважины. Предлагаемая конструкция позволяет изменить конфигурацию профиля (угол заострения) рабочего органа от. острого угла, например 30° до угла близкого к 180° (плоский торец), без извлечения устройства из скважины. Это позволяет производить погружение устройства в грунт до глубины несколько меньшей проектной, при небольшом порядке 30° угле заострения головки(наконечник выдвинут до отказа наружу). При этом происходит уплотнение боковых стенок скважины, а сопротивление погружению минимально. При дальнейшем погружении устройства наконечник убирается внутрь гильзы до упора во фланец, увеличивая тем самым угол заострения головки до 180. Такая конфигурация профиля головки (с плоским торцом) обеспечивает образование максимального ядра уплотнения паред рабочей головкой. Это в свою очередь позволяет увеличить несущую способность основания скважины, а значит, и набивных свай, устроенных впоследствии в таких скважинах. Благодаря тому, что устройство позволяет вести проходку скважины до глубины, близкой к проектной при одном режиме (с острым- углом заострения головки), а после производить уплотнение дна скважины этим же устройством без ее извлеч,ения, технологические возможности устройства расширяются.