Устройство для образования уширений в скважине

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<»>950894 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— с (22) Заявлено 24.09.79 (21) 2843762/29-33 (51) М.К.

Е 21 В 7/28

Е 02 D 5/46

Е 02 D 5/54

Е 02 D 7/ОЭ с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—.Гесударствеиннй комитет

Опубликовано 15.08.82. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 25.08.82 (53) УДК 622 245.11 (088.8) пв деЛан кэобретеккк и аткрь|тий

1 ...,.„(А. Н. Мироненко, В. И. Феклин ф С. В." члгатон. Р .т ст

Днепропетровский инженерно-стро тельньй :йнМЫту P и трест «Днепротяжстройм ханизщ цвн;!Т;:.«g (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ УШИРЕНИЙ

В СКВА)К И НЕ

Изобретение относится к строительству, в частности к устройствам для образования уширений в буровых скважинах, используемых для изготовления набивных свай.

Известно устройство для образования уширений в скважинах, включающее корпус 5 с окнами, размещенными в нем складными ножами и систему принудительного выдвижения ножей из корпуса (1).

Недостатка м и да нного устройства являются низкие надежность в работе и произ- 1о водительность, что объясняется разрыхлением грунта при образовании уширения и осыпанием грунта в скважину.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для образования расширений в скважине, включаю- 15 щее штангу, соединенный с ней коленчатый вал, ва шейках которого смонтированы расширительные лопасти (2).

Недостаток известного бурового инструмента заключается в том, что грунт при разбуривании уширения попадает в скважину и его требуется удалять. Кроме того, при устройстве нескольких уширений по высоте скважины требуется извлечение ин трумента из скважины для удаления грунта. Отмеченные недостатки снижают производительность.

Цель изобретения — — повышение производительности.

Цель достигается тем, что в устройстве для образования уширений в скважине, включающем штангу, соединенный с ней коленчатый вал, на шейках которого смонтированы расширительные лопасти, шейки коленчатого вала, заключенного в корпус с окнами, расположены с переменным выносом относительно продольной оси устройства а лопасти образуют винтовую поверхность, причем внешние поверхности лопастей выполнены с переменным радиусом, а меньший радиус вышерасположенной лопасти равен большему радиусу нижерасположенной лопасти.

На фиг. 1 изображен общий вид устроиства в рабочем положении; на фиг. 2 то же, продольный разрез; на фиг. 3 разрез А — А на фиг. 2; на фиг. 4 — устройство при сомкнутых лопастях; продольный разрез; на. фиг. 5 — разрез Б — Б на

950894

Формула изобретения

55 з фиг. 4; на фиг. 6 — вид скважины в процессе устройства уширения; на фиг. 7— извлечение устройства из скважины.

Устройство включает цилиндрический корпус 1, имеющий верхнюю 2 и нижнюю 3 ступицы, в которых соосно и шарнирно закреплен коленчатый вал 4, заключенный в корпусе 1. На шейках 5 колнечатого вала 4 шарнирно закреплены лопасти 6, имеющие на своей поверхности ограничители 7. Шейки

5 коленчатого вала 4 расположены с переменным выносом относительно продольной оси устройства, а лопасти 6 образуют винтовую поверхность, причем внешние поверхности лопастей 6 выполнены:с переменным радиусом, а меньший радиус вышерасположенной лопасти 6 равен большему радиvcy нижерасположенной лопасти 6.

Коленчатый вал 4 жестко сопряжен со штангой 8, имеющей в нижней части упор 9.

На внешней стороне верхней ступицы 2 выполнены два диаметрально расположенные фиксаторы 10 и 11, которые посредством упора 9 ограничивают поворот штанги

8 с коленчатым валом 4 относительно цилиндрического корпуса 1 в пределах 180 и их смыкание внутри цилиндрического корпуса

1, причем фиксация лопастей 6 в раскрытом положении обеспечивается ограничителями

7, включающимися в работу при их контакте с внутренней поверхностью цилиндрического корпуса 1.

На наружной поверхности цилиндрического корпуса 1 имеется клиновидный штырь

12, предназначенный для фиксации корпуса в скважине 13, а для возможности выдвижения лопастей 6 в цилиндрическом корпусе 1 выполнены окна 14 по количеству лопастей 6

Устройство работает следующим образом

В пробуренную скважину 13 на штанге

8 устройство опускается со сложными лопастями 6 на глубину, где требуется устройство уширений 15. Затем с помощью вращательного привода (не показан) штанга 8 приводится во вращение, например в правую сторону, при этом цилиндрический корпус 1 за счет фиксации клиновым штырем 12 остается неподвижным, а коленчатый вал 4, соединенный со штангой 8, вращается, выдвигая лопасти 6. В момент полного выдвижения лопастей 6 упор 9 штанги

8 стопорится фиксатором 10, после чего лопасти 6, приняв рабочее положение, начинают вращаться и врезаясь в грунт по винтовой поверхности, образуют винтовые уширения 15 по стенкам скважины 13.

При вращении лопасти 6 движутся по винтовой траектории с постоянным шагом.

Стабилизация шага обеспечивается расчетным наклоном лопастей 6 относительно горизонтальной плоскости. При образовании уширений 15 лопасти 6 движутся след в след, последовательно вдавливая грунт при образовании винтового уширения 15. Фор5

10 !

З0

40 ма лопастей 6 обеспечивает плавный переход от одного промежуточного диаметра вдавливаемого углубления к следующему большему диаметру, образуемого последующей вышерасположенной лопастью 6, что улучшает условия внедрения лопастей 6 в грунт при образовании винтовых уширений

15 с минимальным сопротивлением.

При необходимости образования уширений 15 по всей длине скважины 13 штанга

8 приводится во вращение в левую (противоположную) сторону, при этом цилиндрический корпус 1, оставаясь неподвижным, позволяет коленчатому валу 4 поворачиваться вместе с лопастямн 6, при этом лопасти 6 через окна 14 в цилиндрическом кор. пусе 1 складываются в транспортное положение, а упор 9 штанги 8 стопорится фиксатором 11, ограничивая дальнейший поворот коленчатого вала 4 относительно цилиндрического корпуса 1.

После складывания (смыкания) лопастей 6 привод вращения отключают и устройство извлекают из скважины 13.

Устройство позволяет выполнять винтовые уширения как по всей длине скважины, так и выборочно на любом участке скважины, Одновременно с образованием винтовых уширений грунт в стенках скважины уплотняется, так как уширения образуются вдавливанием, что способствует увеличению несущей способности набивных свай и повышает устойчивость стенок скважины.

Описанное устройство позволяет выполнять уширения в скважинах, выполненных в связных грунтах.

Повышение производительности обеспечивается за счет непрерывности процесса образования уширений и за счет исключения выемки грунта из скважин на поверхность.

Применение устройства для образования уширений в скважинах позволяет увеличить производительность.

Изобретение может быть использовано при устройстве постоянных анкерных креплений, а также может применяться в качестве инвентарного анкера.

Устройство для образования уширений в скважине, включающее штангу, соединенный с ней коленчатый вал, на шейках которого смонтированы расширительные лопасти отличающееся тем, что, с целью повышения производительности, шейки коленчатого вала, заключенного в корпус с окнами, расположены с переменным выносом относительно продольной оси устройства, а лопасти образуют винтовую поверхность, причем внешние поверхности лопастей выполнены с переменным радиусом, а меньший ра

950894

Фиг.1

Фиг. 2 диус вышерасположенной лопасти равен большему радиусу нижерасположенной лопасти.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ № 1759860, 84 С 17/188, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2771848/22-03, Е 21 С 17/004979.

950894

Составитель Н. Заболоцкая

Редактор Г. Гербер Техред А. Бойкас Корректор У. Пономаренко

Заказ 5640/35 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по дела м изобретений и открытий

I 13035, Москва, Д вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4