Устройство для расширения скважин в грунте

Устройство для расширения скважин в грунте

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П """"ЙФ1 Е 00 497386

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 23.08.71 (21) 1689227/29-14 с присоединением заявки ¹ (32) Приоритет

Опубликовано 30,12.75. Бюллетень № 48

Дата опубликования описания 16.03.76 (51) М. Кл. Е 021 5/18

Е 02т1 17/148

Государственный Комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621.643.002.2:

: 624. 13 (088.8) (72) Авторы изобретения

Х. Б. Ткач, К. С. Гурков, К. К. Тупицын, Е. H. Чередников, Н. П. Чепурной и К. Б. Скачков

Институт горного дела Сибирского отделения АН СССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСШИРЕНИЯ СКВАЖИН В ГРУНТЕ

Известно устройство для расширения скважин в грунтах, включающее ударный механизм, рабочий орган, камеру с соплом, направляющую и фланец с отверстиями. Коническая направляющая жестко прикреплена впереди рабочего органа.

Такая конструкция предназначена для одноразового расширения скважин. Возможность смены рабочего органа, разрушающего грунт, исключена. Поэтому для проходки скважин разных диаметров необходимо иметь отдельные конструкции с разным калибром рабочего органа. То же можно сказать о проходке скважин в грунтах с разными физико-механическими свойствами, когда требуются конструкции с разным количеством ножей.

Известные конструкции недостаточно надежны вследствие наличия вертикальных перемычек, в частности фланца, подверженных воздействию ударных импульсов.

Цель изобретения — обеспечение сменности рабочего органа.

Это достигается за счет крепления направляющей непосредственно на ударном узле; при этом рабочий орган монтируется на направляющей, для чего направляющая снабжена окнами и выступами, внутренняя и наружная поверхности которых выполнены коническими, причем посадочные части поверхностей расположены между окнами, а рабочий орган снабжен фигурной втулкой с внутренней конической посадочной поверхностью, охватывающей наружную коническую поверхность направляющей. Хвостовая часть направляющей выполнена с кольцевой проточкой, в которую вмонтировано эластичное кольцо, взаимодействующее с вертикальной перемычкой рабочего органа. Рабочий орган выполнен составным с направляющей с возможностью разъема.

10 На фиг. 1 показано предложенное устройство в грунте; на фиг. 2 — разрез по А — А на фиг. 1.

На передней части ударного механизма 1 смонтирована направляющая 2, снабженная

15 выступом 3 с внутренней 4 и внешней 5 коническими поверхностями. Направляющая 2 выполнена с двумя рядами окон 6, 7 соответственно для подачи сжатого воздуха в полость рабочего органа и для прохода двухкомпонент20 ного потока (воздух — частицы грунта) в пионерную скважину 8.

Внутренняя коническая поверхность 4 предназначена для монтажа направляющей на ударном механизме, а внешняя поверхность

25 5 — для монтажа рабочего органа. Направляющая 2 снабжена кольцевой проточкой 9, в которую устанавливается эластичное кольцо

10, взаимодействующее с рабочим органом 11, Рабочий орган 11 представляет собой коль

30 цевые ножи 12, разрушающие грунт, и пери

497386 ферийный кольцевой нож 13, который одновременно с разрушением уплотняет стенку скважины 14. Все ножи скреплены между собой ребрами 15, которые прикреплены к фигурной втулке 16, выполненной с внутренней конической поверхностью 5. Хвостовая часть рабочего органа снабжена вертикальной перемычкой 17, замыкающей внутреннюю полость рабочего органа и совместно с клапаном 10 герметизирующей ее. Сжатый воздух подается по шлангу 18 одновременно в ударный механизм 1 и в калиброванное отверстие 19. Отражатель 20 служит для направления сжатого воздуха, выходящего из отверстия 19, и отработанного ударным механизмом 1, через окно 6 во внутреннюю полость рабочего органа, Принцип работы устройства заключается в следующем.

В пионерную скважину 8 помещают направляющую 2. При подаче сжатого воздуха по шлангу 18 ударный механизм 1 забивает направляющую 2 в скважину 8. Силы трения, возникающие между поверхностью направляющей 2 и грунтом, удерживают устройство от действия инерционных нагрузок.

В дальнейшем ножи 13 и 12 разрушают грунт, направляя последний во внутреннюю полость рабочего органа. Одновременно с этим коническая поверхность периферийного ножа

13 формирует скважину 14, уплотняя ее стенки.

Количество сжатого воздуха, подаваемого по шлангу 18, превышает расход воздуха ударным механизмом 1. Избыток сжатого воздуха, выходящий через отверстие 19, отражателем 20 направляется в головную часть устройства. Проходное сечение отверстия 19 подобрано так, что на входе ударного механизма обеспечивается номинальное давление.

Сжатый воздух, подаваемый через отверстие 19 и отработанный ударным механизмом

1, через окно 6 поступает во внутреннюю полость рабочего органа, Фигурная втулка 16 уменьшает проходное сечение для воздуха в зоне разрушения грунта, за счет чего в этой зоне повышается скорость потока, обеспечивая !

О дополнительное разрушение грунтовых частиц.

Измельченные частицы грунта, подхватываемые воздушным потоком, через окно 7 и направляющую 2 удаляются по пионерной скважине. !

5 Монтаж рабочего органа 11 на конической поверхности 5 направляющей 2 обеспечивает легкую замену его, например на орган с большим диаметром либо с большим количеством ножей.

При замене рабочего органа эластичное кольцо 10, взаимодействуя с вертикальной перемычкой 17, обеспечивает герметизацию GI о внутренней полости.

Предмет изобретения

Устройство для расширения скважин в грунте, включающее ударный механизм, рабочий орган для разрушения грунта и формирования стенки скважины, камеру с соплом и направляющую, отличающееся тем, что, с целью обеспечения сменности рабочего органа, направляющая выполнена с окнами и выступами, внутренняя и наружная поверхности которых выполнены коническими, а рабочий орган имеет фигурную втулку с внутренней конической поверхностью, охватывающей наружную поверхность направляющей, выполненную также конической, 497386

Составитель П. Богданова

Техред 3. Тараненко

Редактор А. Купрякова

Корректор T. Гревцова

Типография, пр. Сапунова, 2, 73,, Г

Заказ 724/7 Изд. Мв 2122 Тираж 782 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий.Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5