Устройство для образования вертикальных скважин с уширенной полостью

О П И С А Н И Е 302437

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Ссзетскнх

Соднглнстнческнх

Реслублнк

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 11.I I.1969 (№ 1305185/29-14) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 28.1Ъ .1971. Бюллетень че 15

Дата опубликования описания 1Х1.1971

МПК Е 020 17/14

Комитет по делам изобретений н открытий прн Совете Мнннстрое

СССР

УДК 622.233.6(088 8) Автор изобретения

В. Н. Запара

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ ВЕРТИКАЛЬНЫХ

СКВАЖИН С УШИРЕННОЙ ПОЛОСТЪЮ

Известно устройство для образования вертикальных скважин с уширенной полостью, включающее корпус, вибратор и ножи.

В предлагаемом устройстве для ооеспечения уплотнения грунта в стенках скважины корпус выполнен по длине составным с секциями, в одной из которых, установленной с возможностью поворота относительно другой, образован паз, в котором .шарнирно смонтирован рабочий орган с коническими вальцами, шарнирно соединенный с вибратором, а на внешней поверхности корпуса образованы направляющие выступы.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство в разрезе; на фиг. 2 — то же, разрез по

А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез по Б — Б на фиг. 1; на фиг, 4 — разрез по  — В на фиг. 1.

Корпус предлагаемого устройства содержит секцию 1 и смонтированную в ней на подшипниках 2 и 8 секцию 4, соединенную с,реверсивным электродвигателем 5 посредством понижающего редуктора б с упругой муфтой 7, передающей секции 4 крутящий момент и давление от веса редуктора, электродвигателя и пригрузов 8. Обратное вращение электродвигателя используется при переключении работы устройства на образование уширенной полости в скважине. В секции 4 образован паз

9, в котором у острия 10 на шарнире 11 смонтирован рабочий орган для уплотнения грунта, содержащий конические вальцы 12 и 18 и фасонную часть 14. Валец 18 выполнен в виде усеченного конуса с вершиной, направленной вверх, и расположен под тупым углом к вальцу 12 для возможности образования оболочки из уплотненного грунта в сводчагой части уширенной полости. Рабочий орган посредством шарнира 15 на фасоннои части подсоединен к тяге 16, закрепленной шарниром 17 на корпусе вибратора 18, Вибратор соединен с электродвигателем 5 посредством упругой муфты 19 и вала 20, пропущенного через редуктор 6 и муфту. 7. На корпусе вибратора выполнен кольцевой паз 21 для перемещения в нем выступов 22 фланца

28 упругой муфты 7 при перемене вращения электродвигателя и удержания вибратора 18 на фланце.

На внутренней поверхности секции 4 выполнены Г-ооразные пазы 24 для попадания с их горизонтальной части в вертикальную и перемещения по ней выступов 25 фланца упpyroA муфты 7 при соответствующем направлении вращения электродвигателя с целью передачи крутящего момента секции 4 и давления от веса вибратора, редуктора 6, электродвигателя 5 и пригрузов 8 через тягу 16 на рабочий орган для его раскрытия и уплотне30 ния грунта.

302437

Верхняя грань горизонтальной |асти Г-оо,разпых пазов выполнена восходящей по направлению к вертикальной для перемещения

IIo ней выступов 25 фланца и поднимая при этом через вибратор и тягу рабочего органа с целью создания между ним и поверхностью оболочки из уплотненного грунта зазора .при подъеме устройства.

На внутренней поверхности секции 4 выполнены вертикальные пазы 26 для перемещения по ним выступов 27 корпуса вибратора при его опус <анни с целью передачи ему крутящего мo»IcIIòà.

На внутренней поверхности секции 1 смонтированы амортизаторы 28 для защиты от вибрационных колебаний электродвигателя, редуктора и пригрузов и одновременно для передачи секции 1 реактивного момента от работы электродвигателя через выступы 29 на его корпусе.

В крышке 80, прикрепленной к корпусу электродвигателя, выполнено отверстие 81 для подвода кабеля к электродвигателю и троса, прикрепленного посредством шарнира

82 к электродвигателю. для подъема устройства.

В верхней части секции 1 смонтирован шари:tp 88 для крепления троса опускания виброснаряда.

В верхней части корпуса электродвигателя смонтирован кнопочный выключатель 84, а ниже, на внутренней поверхности секции 1, закреплен упор 85 для сигнализации об окончании образования уширенной полости.

На внешней поверхности секции 1 образованы направляющие выступы 86 для уменьшения спл трения грунта о ее поверхность. На выступах выполнены ножи 87 для врезания в грунт и переда- и на пего реактивного момента, возникающего при,раооте электродвигателя.

На крышке 80, между секцией 1 и крышкой, установлено уплотнение 88, между секцией 4

Yi секцией 1 — уплотнение 89, а между секцией 4 и корпусом вибратора 18 установлены уплотнения 40 и 41 для предотвращения попадания вн,трь устройства жидкости при работе его в жидкой среде.

Для удержания устройства от вращения в начале его работы, когда ножи 87 находятся еще над поверхностью грунта, оно расположено в направляющем хомуте с пазами на внутренней его поверхности, повторяющей форму ножей, приспособленном к стреле устройства посредством рычага.

При транспортировке устройство может быть расположено на указанной выше стреле, смонтированной на базе автомашины и устанавливаемой в вертикальное положение механизмом гидросистемы. Подъем и опускание устройства производится с помощью лебедок, установленных на базе той же автомашины.

От электродвигателя 5 передается вращение одновременно дебалансам вибратора 18 через вал 20 и упругую муфту 19 и секции 4

15 го

65 через редуктор 6 и его у1пру гую муфту 7, причем секция 4 вращается в подшипниках 2 и 8.

Крутящий момеI т секции 4 передаегся через находящиеся в ее пазах 26 выступы 27 корпусу вибратора. От вибратора через шарнир 17, тягу 16 и шарнир 15, а также от секции 4 через шарнир 11 крутящий момент передается рабочему органу для уплотнения

rp унта.

Реактивный момент от работы электродвигателя через выступы 29 на его корпусе и подвижно сочленные с ними амортизаторы 28 на внутренней поверхности секции I передается на последнюю, а от нее через ножи 87 на направляющий хомут.

Под действием собственного веса и вибрационных колебаний, передающихся на грунт через острие 10 и рабочий орган, устройство начинает погружаться в грунт, уплотняя его.

Конический валец 12 рабочего органа за счет контакта с поверхностью оболочки из укатываемого им грунта вращается вокруг собственной оси.

По мере погружения виброснаряда ножи выходят из направляющего хомута и врезаются ь ооолочку из уплотненного гру|гга, передавая на нее реактивный момент от работы электродвигателя.

Направляющие выступы 86, скользя по поверхности оболочки из уплотненного грунта, поддерживают вертикальность движения устройства.

Вибрационные колебания, передающиеся ножам 87 и направляющим выступам 86 от секции 1, уменьшают силы трения их о грунт и способствуют погружению устройства.

Давление на грунт в зависимости or его плотности можно регулировать, например путем изменения скорости подачи устройства в грунт лебедкой или с помощью добавления пр игр узов, по мере необходимости.

Глубину погружения устройства можно фиксировать, например, по градации троса опускания.

По окончании образования вертикальной скважины электродвигатель выключается, трос опускания закрепляется, и устройство приподнимается на тросе подъема настолько, чтобы секция 4 оказалась .подвешенной путем за цепления в пазах 24 выступов 22 фланца 28.

Для образования уширенной полости производится включение электродвигателя на обратное вращение и опускание троса подъема.

При этом выступы 22 скользят в вертикальной части пазов 24, передавая секции 4 крутящий момент. Выступы 27 на корпусе вибратора 18 скользят в пазах 26 секции 4, а выступы 29 на корпусе электродвигателя скользят в амортизаторах 28.

Вибратор, редуктор, электродвигатель и пригрузы, опускаясь, передают давление от их веса через тягу 16 на рабочий орган, обеспечивая его раскрывание и образование тем самым уширенной полости. Фасонная часть 14

302437

Фиг 2 37

6-б

Фиг 0 и валец 18 рабочего органа, уплотняя грунт, образуют сводчатую часть уширсниой полости.

Образование у ширенной полости прекращается при опускании выступов 22 фланца 28 в крайнее нижнее положение вертикальной части пазов 24.

В этот момент кнопочный выключатель 84, опустившись до упора 85, дает сигнал об окончании ооразования уширенной полости.

Предмет изобретения.

1. Устройство для образования вертикальных скважин с уширенной полостью, включающее корпус, вибратор и ножи, ог гичающееся тем. что, с целью обеспечения уплотнения грунта в стенках скважины, его корпус выполнен по длине составным с секциями, в одной из которых, установленной с возможностью поворота относительно другой секции, образован паз, в котором шарнирно смонтирован рабочий орган с коническими вальцами, соединенный шарнирно с вибратором.

2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что на внешней поверхности корпуса образованы направляющие выступы.