Устройство для образования уширения Советский патент 1982 года по МПК E21B7/28 

1

Изобретение относится к бурению скважин с уширениями для опор мостов и других инженерных сооружений.

Известно устройство для образования уширения, которое производит уширение за счет уплотнения грунта при помощи гидравлического цилиндра 1.

Недостатком этого устройства является наличие гидравлического привода.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для образования ущирения, включающее буровую колонну и размещенную на ней режущие ножи, приемный бункер и ударник. Расщирение производится рыч ажными ножами, взаимодействующими с гидроударником 2.

Недостатком известного устройства являются его ограниченные условия применения, т. е. необходимость воды для выемки грунта, ненадежность работы гидравлики при ударной нагрузке и громоздкость. Такое устройство практически нецелесообразно применять при сооружении буронабивных свай путепроводов, пойменных участков мостов и т. п., так как требуется большой

расход напорной воды для промывки скважин.

Целью изобретения является уменьщение энергоемкости при работе.

Указанная цель достигается тем, что устройство для образования ущирения, включающее буровую колонну и размещенные на ней режущие ножи, приемный бункер и ударник, снабжено поворотным кругом с центральным отверстием и проемами и щар,Q нирно закрепленными на нем ножами с рабочей кромкой и хвостовиками, а приемный бункер снабжен щаровыми опорами с возможностью взаимодействия их с поворотным кругом, при этом ударник выполнен в виде свободно охватывающего буровую колонну груза и установлен с возможностью взаимодействия его с хвостовиками ножей.

Кроме того, рабочая кромка ножей может быть выполнена по винтовой линии.

На фиг. 1 показано устройство, распо20ложенное в скважине, разрез; на фиг. 2 - устройство, расположенное в скважине с уширением, разрез; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - вид Б на фиг. 1 (деталь режущего ножа).

Уширитель состоит из буровой колонны 1 со свободно посаженным на ней ударником 2 и приемным бункером 3 с ребрами жесткости. По верхней плоскости приемного бункера 3 расположены шаровые опоры 4, на которые опирается внешней окружностью поворотный круг 5 с центральным отверстием б и проемами 7. На поворотном круге закреплены шарнирные опоры 8 и режушие ножи 9 с хвостовиком 10 и основной частью 11, развернутой асимметрично относительно хвостовика 10.

Уширитель работает следуюш,им образом.

Сбрасываемый ударник 2, который зацепляется стропом к крюку крана, имеющего грейферную запасовку грузового полиспаста, ударяет по хвостовику 10 режущих ножей 9, которые основной частью 11 внедряются в грунт. Через шаровые опоры 4 остаток энергии удара передается на приемный бункер 3, который распределяет ее по грунту. Применением режущих ножей 9, выполненных по винтовой линии, вызывается реактивная сила поворота, которая создает перемещение поворотного круга 5 в горизонтальной плоскости. Удары создают вибрацию и сброс грунта через проемы 7 в приемный бункер 3. При выведении уширителя на поверхность из приемного бункера через затворы удаляется грунт. В случае необходимости производится поворот буровой колонны при уменьшении реактивной силы по мере разработки уширения. Положение поворотного круга фиксируется центральным отверстием 6 и шаровыми опорами 4. При разработке уширения количество режущих ножей и их тип устанавливается в зависимости от категории грунта. С этой целью в комплект уширителя входят поворотные круги 5 разного диаметра и с различным числом шарнирных опор 8. Допускается установка неполного комплекта режущих ножей 9 на шарнирных опорах.

Режушие ножи 9 могут быть плоскими или развернутыми по винтовой линии. Основная часть 11 может быть выполнена с заборными лопатками, клиновой, многозубой и т. п. Для свободного падения при подъеме ударника 2 основная часть 11 устраивается тяжелее хвостовика 10.

Применение уширителя расширяет область применения буровой техники с обсадными трубами. Режущие ножи, выполненные по винтовой линии, облегчают угол атаки резания грунта. Использование приемного бункера создает условия для контроля за образованием уширения благодаря выемке грунта определенного объема на поверхность. Реактивный разворот режущих ножей не требует дополнительной энергии, что особенно эффективно при разработке скальных и полускальных грунтов.

Уширитель используется совместно с механизмом малой грузоподъемности, его применение создает экономию рабочей силы, электроэнергии, не требуется сложных гидравлических и других устройств.

Формула изобретения

1.Устройство для образования уширения, включающее буровую колонну и размещенные на ней режущие ножи, приемный

бункер и ударник, отличающееся тем, что, с целью уменьшения энергоемкости, оно снабжено поворотным кругом с центральным отверстием и проемами и шарнирно закрепленными на нем ножами с рабочей кромкой и хвостовиками, а приемный бункер снабжен шаровыми опорами с возможностью взаимодействия их с поворотным кругом, при этом ударник выполнен в виде свободно охватывающего буровую колонну груза и установлен с возможностью взаимодейстВИЯ его с хвостовиками ножей.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что рабочая кромка ножей выполнена по винтовой линии.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 589335, кл. Е 02 D 17/148, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР № 355299, кл. Е 02 D 7/28, 1969.