Устройство ударного действия для пробивания скважин в грунте Советский патент 1983 года по МПК E02F5/18 

1

Изобретение относится к строительной технике, в частности к устройствам для пробивания скважин в грунте.

Известно устройство ударного действия для пробивания скважин в грунте, содержащее корпус, в котором размещен ударник с воздухораспределительным механизмом, наковальню с наконечником-лидером и упругий элемент 1.

Недостатком этого устройства является то, что переменный по величине зазор между корпусом и наконечником, имеющим острые кромки, быстро забивается грунтом, в результате чего выходит из строя упругий элемент и нарушается работа всего устройства.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство ударного действия для пробивания скважин в грунте, включающее корпус, в котором размещен ударник, воздухораспределительный механизм и упругий элемент, - наковальню с наконечником-лидером, имеющим цилиндрический участок поверхности, расположенный перед конической поверхностью, направленной меньщим основанием к прилегающей конической поверхности корпуса 2.

Недостатками этого устройства являются низкая скорость проходки скважин в упругих грунтах, что объясняется больщим сопротивлением, возникающим при внедрении устройства, а также неустойчивость стенок скважины, обусловленная упругими свойствами грунта.

Цель изобретения - повышение производительности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем корпус, в котором размещен ударник, воздухораспределительный механизм и упругий элемент, наковальню с наконечником-лидером, ющим цилиндрический участок поверхности, расположенный перед конической поверхностью, направленной меньшим основанием к прилегающей конической .поверхности корпуса, корпус выполнен в виде усеченного конуса, меньшее основание 0 которого направлено в сторону, обратную относительно наконечника-лидера, при этом цилиндрический участок поверхности наконечника-лидера имеет длину не менее 1/5 его диаметра, углы при верщинах усеченных конусов, направленных меньшими основаниями друг к другу, не превышают 18°, разность диаметров оснований корпуса равна не менее , от величины его большого диаметра, а разность между диаметром цилиндрической поверхности наконечника-лидера и диаметром большого основания корпуса равна не более 1-2%. На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство, обший вид; на фиг. 2 - то же, другой вариант. Устройство состоит из наковальни 1, наконечника-лидера 2, корпуса 3, хвостовой гайки 4, шланга 5 для подачи сжатого воздуха. Внутри корпуса 3 размешены ударник, воздухораспределительный механизм упругий элемент. Передняя часть накоИ ... нечника-лидера может быть выполнена в виде плоской поверхности 6, перпендикулярной продольной оси устройства (фиг. 1) или в виде конического заострения 7 (фиг. 2). Первый вариант обеспечивает получение особенно прямолинейных скважин, а второй предназначен для проходки скважин с максимальной скоростью. Далее следует цилиндрическая поверхность 8, длина которой должна быть равна не менее 1/5 ее диаметра. Прилегающие конические поверхности 9 и 10 наконечника 2 и корпуса 3 выполнены в виде усеченных конусов, обращенных вершинами друг к другу. Наружная поверхность И корпуса 3 выполнена в виде усеченного конуса, обращенного вершиной назад. Устройство работает следующим образом. Стенки скважины, образованной путем раздвигания грунта передней частью 6 или 7 наконечника 2, вначале стабилизируются, перетерпевая релаксацию на цилиндрическом участке 8 наконечника 3, затем за счет упругих деформаций грунта плавно стекают по конической поверхности 9 наконечника 2 и натекают на коническую поверхность 10 корпуса 3. Далее грунт движется по конической поверхности 11 корпуса 3, создавая наилучшие условия для движения корпуса 3 вперед и затрудняя его смешение под действием сил отдачи назад. Выполнение усеченных конусов, направленных вершинами друг к другу и имеющих угол при вершинах не более 18°, а также выполнение корпуса в виде усеченного конуса, разность диаметров основания которого не менее l., при этом разность между диаметром цилиндрической поверхности и большим диаметром корпуса составляет не более 1-2%, позволяет обеспечить плавное обтекание грунта по рабочим поверхностям устройства. Таким образом, всему устройству обеспечивается максимальная скорость движения в грунте, что ведет к повышению производительности . Формула изобретения 1. Устройство ударного действия для пробивания скважин в грунте, включаюш,ее корпус, в котором размещен ударник. воздухораспределительный механизм и упругий элемент, наковальню с наконечникомлидером, имеющим цилиндрический участок поверхности, расположенный перед конической поверхностью, направленной меньшим основанием к прилегающей конической поверхности корпуса, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности устройства, корпус выполнен в виде усеченного конуса, меньшее основание которого направлено в сторону, обратную относительно наконечника-лидера. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что цилиндрический участок поверхности наконечника-лидера имеет длину не менее 1/5 его диаметра. 3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что углы при вершинах усеченных конусов наконечника-лидера и корпуса, направленных меньшими основаниями друг к другу, не превышают 18°. 4.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что разность диаметров оснований корпуса равна не менее ,5°/о от величины большого диаметра. 5.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что величина разности между диаметром цилиндрической поверхности наконечникалидера и диаметром большого основания корпуса равна не более 1-2%. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Франции № 2336520, кл. Е 02 F5/18, 1977г. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2996100/29-03, кл. Е 02 F 5/18, 1980 (прототип).

Фffг.f