Устройство для образования скважин в грунте Советский патент 1982 года по МПК E02F5/18 E21B25/00 

1

Изобретение относится к разработке грунтов при строительстве различных сооружений и предназначено для образования скважин, преимущественно в плотных и мерзлых грунтах.

Известно устройство для образования 5 скважин, имеющее возможность вертикального перемещения, содержащее цилиндрическую щтангу с рабочим органом в виде полой качающейся конусной головки и привод 1.10

Недостатком устройства является малая его эффективность при проходке скважин в твердых и мерзлых (т. е. высокопрочных) грунтах, так как конусная головка имеет сильно развитую поверхность и поэтому ис- 15 пытывает больщое лобовое сопротивление грунта.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для образования скважин в грунте, включающее цилиндрическую полую щтангу и рабочий орган, соединенный со щтангой с возможностью свободного вращения, причем оси щтанги и

рабочего органа образуют между собой острый угол 2.

Недостатком известного устройства является переизмельчение разрущаемого грунта и, как следствие, больщая энергоемкость процесса и низкая эффективность проходки скважин.

Цель изобретения - повыщение эффективности проходки скважин.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для образования скважин в грунте, включающем цилиндрическую полую щтангу и рабочий орган, соединенный со щтангой с возможностью свобо; 1ного вращения, причем оси щтанги и рабочего органа образуют между собой острый угол, рабочий орган выполнен в виде кольцевого ножа, соединенного со щтангой посредством тел качения и удерживающ его кольца, а оси щтанги и кольцевого ножа пересекаются в плоскости ревущей кромки кольцевого ножа, при этом устройство снабжено уплотняющими элементами, размещенными между щтангой, ножом и удерживающим кольцом.

На чертеже представлено устройство для образования скважин. Устройство включает полую цилиндрическую штангу 1 с приводом {не показан), к которой посредством удерживающего кольиа 2, уплотиитс, - ломентов 3 и тел 1 качения злкренлсп кольцевой нож 5. Устройство p-6o ;iCT следующим образом. У .)иств.-. лановленное, например на :i;i ;;;;.i;.iio4i i:;, опускается на грунт. При ,iMHH шганги I нож 5 под действием i : iiini сил(,| начинает внедряться в массив ipvni.i. образуя кольцевую канавку, опреде.1И iv(. диаметром разрабатываемой сква,;.. -Поскольку оси штанги 1 и кольцевоI- 11ож,1 5 вынолнены под острым углом , ; процессе своего прецессируюшего движения режущая кромка ножа контактирует с грунтом, причем участок контакта «бежит по диаметру окружности режущей кромки ножа. За счет такого движения создаются большие удельные давления на грунт, что позволяет обеспечить нроходку скважины в прочных грунтах. Кроме того, благодаря бо1Ь цой цикличности приложения нагрузкп из кольцевой канавки образуется скважина цилиндрической формы, достаточная для того, чтобы в нее прошла цилиндрическая щтанга. Столб 1рунта, образующийся внутри цилиндричеп.пГ штанги, в процессе нроходки скважищ: может удаляться люб| 1м из числа изгичт,-, способов, например, с помощью ( устройств. Устройство i, бразования скважин имеет слелукяп, г пр; ммупдества. Поскольку осевая комдснгрируется на малой поuepxiiocTH : oiM iKT;i ножа с грунтом и создаются бп b:ini, удельные давления на разрабатываемый грунт, происходит эффективная цроходка грунтов практически любой плотности. Энергоемкость процесса проходки скважин в высокопрочных грунтах предлагаемым устройством в 3-4 раза меньще, че.м, например, для устройств статического или динамического действия. Формула изобретения . Устройство для образования скважин в грунте, включающее цилиндрическую полую штангу и рабочий орган, соединенный со штангой с возможностью свободного вращения, причем оси штанги и рабочего органа образуют между собой острый угол, огличающееся тем, что, с целью повышения эффективности проходки скважин, рабочий орган соединен со штангой посредством тел качения и удерживающего кольца, а оси штанги и рабочего органа пересекаются в плоскости режущей кромки последнего, при этом устройство снабжено уплотняющими элементами, размещенными между штангой, рабочим органом и удерживающим кольцом. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что рабочий орган выполнен в виде кольцевого ножа. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 321588, кл. Е 02 D 17/14, 1970. 2.Патент Германии ЛЬ 612703, кл. 5 а 23/20, опублик . 1935 (прототип).