(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ СКВАЖИН В МЕРЗЛОМ ГРУНТЕ
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| Устройство для образования скважин | 1986 |
|
SU1384704A1 |
| КОЛЬЦЕВОЙ БУРОВОЙ ИНСТРУМЕНТ | 2008 |
|
RU2386777C2 |
| Буровая коронка | 1981 |
|
SU968304A1 |
| РАБОЧИЙ ОРГАН ДЛЯ ПРОХОДКИ СКВАЖИН | 1973 |
|
SU386120A1 |
| КОРОНКА ДЛЯ НАПРАВЛЕННОГО МЕХАНИЧЕСКОГО БУРЕНИЯ ЛЬДА | 2012 |
|
RU2504637C1 |
| Термомеханическое устройство для бурения скважин в мерзлом грунте | 1982 |
|
SU1084404A1 |
| Рабочий орган землеройной машины для разработки мерзлых грунтов | 1971 |
|
SU777151A1 |
| Рабочий орган для проходки скважин в грунте | 1977 |
|
SU665056A1 |
| ПРОБООТБОРНИК ДЛЯ СНЕГА | 1991 |
|
RU2024003C1 |
| Устройство для бурения скважин | 1976 |
|
SU610918A1 |
1
Изобретение относится к строительной технике, в частности к рабочим органам для образования скважин кольцевого сечения в мерзлых грунтах.
Известно устройство для образования скважин в мерзлом грунте, включающее керноотборную трубу и режущее кольцо 1.
Однако устройство позволяет образовывать скважины только сплошного сечения.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство, включающее корпус, режущую коронку и стержневые нагреватели с радиальными ножами 2,.
Недостатками такой конструкции являются необходимость наличия значительных усилий в зоне контакта режущей коронки, корпуса и труб с грунтом и невозможность получения при небольщих мощных базовых мащин достаточно высокой производительности при устройстве скважин, так как при этом режущая коронка, корпус и трубы находятся в непосредственном контакте с ненарущенными слоями мерзлого грунта, обладающими высокими механическими свойствами.
Цель изобретения - повышение производительности работы.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство, включающее корпус, режущую коронку и стержневые нагреватели с радиальными ножами, снабжено режущими кольцами, установленными на наружной поверхности корпуса, при этом нагреватели размещены между режущими кольцами и корпусом.
Q Кроме того, режущие кольца выполнены с увеличением их наружного диаметра по высоте, причем диаметр верхнего кольца равен диаметру окружности, описывающей внешние концы радиальных ножей.
На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.
Устройство состоит из корпуса 1, по всей рабочей длине которого равномерно, через
20 определенные расстояния, в зависимости от физико-механических свойств грунта, диаметра образовываемой скважины и толщины кольцевого сечения установлены нагреватели 2, оканчивающиеся радиальными ножами 3. К нижней части корпуса приварена режущая коронка 4, а в верхней части установлены наголовник 5 и монтажные (грузоподъемные) петли 6, а на боковых поверхностях корпуса расположены режущие кольца 7, образующие с ним кольцевые полости. Нагреватели имеют токопроводящие шины 8 и 9.
Наружные диаметры колец 7 выцолнены с перекрытием друг друга, причем диаметр верхнего бокового ножа равен диаметру разрезающего ножа 3.
Для ликвидации концентраций напряжений в грунтовом керне, с целью обеспечения оставления его в скважине, диаметр горловины режущей коронки 4 равен внутреннему диаметру корпуса 1.
Устройство работает следующим образом.
Рабочий орган устанавливают на место погружения, затем от силовой установки (базовой машины или автономной) через генератор электроэнергии, трансформатрр и пульт управления (не показаны) подают ток промышленной частоты к шинам 8 и 9 нагревателей, температура которых по.вышается за счет энергии, выделяющейся при прохождении тока. Через нагреватели 2 теплота передается боковым стенкам корпуса 1, ножам 3 и режущей коронке 4, которые во время погружения устройства контактируют с мерзлым грунтом. При этом в зонах контакта образуется пограничный слой (жидкостный и температурный) в результате плавления льда-цемента в тонком слое в непосредственной близости от нагретых поверхностей при выравнивании температур между ними и мерзлым грунтом. А в результате нагрева рабочих поверхностей уменьшается их хладоломкость и намерзание (налипание) на них грунта.
При погружении рабочего органа грунт входит внутрь корпуса и в кольцевые полости, образованные наружной поверхностью
корпуса и внутренними поверхностями колец 7.
При извлечении устройства керн грунта, находящийся внутри корпуса, остается в скважине, а грунт, находящийся в полостях,
извлекается, образуя кольцевое сечение.
Изобретение позволяет обеспечить снижение сопротивлений при погружении и извлечении рабочего органа за счет уменьшения усилий трения в зоне контактов его
поверхностей с мерзлым грунтом, а также повысить его надежность и экономичность в работе в результате снижения хладоломкости и намерзания грунта. Все это в целом позволяет повысить-производительность при устройстве скважин кольцевого сечения в
мерзлых грунтах.
Формула изобретения
5 кольцами, установленными на наружной поверхности корпуса, при этом нагреватели размещены между режущими кольцами и корпусом.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
li
фуг. /
