Устройство для бурения скважин в вечномерзлом грунте

Устройство для бурения скважин в вечномерзлом грунте

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

&се оуе;эи;.=.„-, (О П Й " .::.А.Й".Й Е

Союз Советских

Социалистических

Республик; (11) 622932

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено26.03.76 (21) 2338793/29-03 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано05.09.78.Бюллетень № 33 (45) Дата опубликования описания 28.08Л8 (51) М. Кл.

Е 02 13 17/14

Е 02 Р 5/30

Гасударственный комитет

Совета Министров CCCP аа делам изобретений н открытий (53) УДК 624.139 ° .68.622.233. .6 (088.8) (72) Авторы изобретения

И. И. Заборцев и E. Н. Булгаков

Проектный и научно-исследовательский институт

"Красноярский промстройниипроект" (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН

В ВЕЧНОМЕРЗЛОМ ГРУНТЕ

Изобретение относится к строительству и может быть применено при погружении свай в вечномерзлые грунты при строительстве по принципу сохраш пня мерзлоты в основании.

Погружение свай в вечномерзлые грунты с температурой — 0,5 С н ниже забивными устройствами невозможно. В таких случаях погружение свай производят с помощью бурово"установки,,которой пробуривается лидерная скважина диаметром 80--t00 мм, куда вводится «масляная игла» (!).

Устройство представляет собой коаксиа1bHG установленные трубы. B которых по замкну и) му контуру циркулирует нагретое до температуры 400--600 С масло, по внутренней трубе подается в иглу. а по внешней отсасывается.

Недостатком этого устройства является то, что их применение без устройства лидерной скважины сдерживается отсутствием достаточно надежного метода их погружения.

Извсстно устройство для бурения скважин в вечно мерзлом грунте, включающее полый шнековый став с забурником, привод вращения става и теплоноситель, представляющий собой генератор электромагнитных колебании, который размещен в верхней час2 ти шнекового става и подключен к рабочей части забурника высокочастотным трактом, расположенным в полости става (2j.

Недостатком этого устройства является наличие дорогостоягцего оборудования, устройство небезопасно при обслуживании, поскольку при проходке скважин большого диаметра этим устройством требуется создание мощных электромагHHTHbtx полей, которые сами но.себе представляют опасность для здоровья обслуживающего персонала. Об1а шеизвестно также,что чем мощнее какая-либо электроустановка, тем больше вероятность поражения обслуживающего персонала электрическим током при прочих равных условиях. Кроме того, устройство требует больших энергозатрат, так как электромагнитная энергия распространяется и за предс,ты контура скважины, а грунт разрушается только при определенной напряженности электромагнитного поля, т.е. энергия затухающего поля не может быть использована.

2в Целью изобретения является снижение удельных энергозатрат и уменьшение материалоемкости установки.

Цель достигается тем, что устройство снабжено коническим винтом с маслоподаюшей и маслоотводящей трубами, а в качест622932 ве теплоносителя использовано масло с температурой 400 — 600 С, при этом винт выполнен с каналами для циркуляции масла и имеет вертикальные пазы для удаления оттаявшей смеси из скважины. Дополнительно для удаления разрушенного грунта из скважины . устройство снабжено шнеком (навивкой пз стальной ленты). Все детали устройства крепятся к базовой трубе, которая для исключения нагрева изолируется от маслоотводяшей трубы воздушной прослойкой. 10

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 — разрез А — А фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б — Б фиг. 1.

Устройство для проходки скважин в вечномерзлом грунте состоит из подающего патрубка 1, соединяющегося подвижным соединением с пода1ощей трубой 2, масляных каналов 3 в коническом винте 4, имеющем вертикальные прорези 5, на острие конического винта находится забурник 6, отводящая труба 7 подвижным соединением соединяется с отсасываюшим патрубком 8. Детали устройства крепятся к базовой трубе 9. На базовой трубе 9 устроен шнек 10. Привод устройства включает червячный редуктор, состоящий из червячного вала 11 и червячной шестерни 12. Устройство поддерживается за фиксирующее кольцо 13 поддерживающей платформой 14. Герметизация труб и крепление, препятствующее продольному смешению патрубков 1 и 8 в подвижном соединении, выполнено в одном узле с сальниковым уплотнением 15.

На базовой машине помимо масляного котла размещен генератор для выработки электроэнергии, необходимой для вращения устройства, работы циркуляционного насоса, различного оборудования и приборов. Шаг резьбы находится в пределах 50 — 150 мм.

Устройство работает следующим образом.

Масло с температуро" 400 †6 С подается из котла через подающий патрубок 1 в подающую трубу 2 и затем поступает в ма- 4о сляные каналы 3 конического винта 4. Отсасывается масло через отводящую трубу 7 и отсасываюший патрубок 8. Устройство погружается в мерзлый грунт за счет разрушения грунта забурником 6 и коническим вин- 4 том 4, ввинчивающимся в мерзлый грунт.

Удаление разрушенного и оттаянного грунта осуществляется через вертикальные прорези 5 в коническом винте 4 и шнеком 10, закрепленным па базовой трубе 9.

Привод вращения устройства осуществляется с помощью червячной пары, состоящей из червячного вала 11 и червячной шестерни 12. На передвижной агрегат (трактор, автомобиль, прицеп) устройство навешивается за фиксирующее кольцо 13 поддерживающей платформой 14.

В настоящем устройстве во время работы неподвижными (неврашаюшимися) деталями будут: подающий патрубок 1, отсасываюший патрубок 8 и поддерживающая плат форма 14.

Агрегат с применением в качестве навесного рабочего органа предлагаемого устройства достаточно мобильно и производительно. Для его работы необходимо только жидкое топливо. Скорость проходки, в зависимости от грунтовых условий может составлять 5 — 35 м/час при скорости вращения устройства 1 — 6 об/мин; диаметр скважин 0,9 м и более, глубина до 20 м. Устройство может быть применено на значительной части Крайнего Севера, например практически во всех районах Севера Западной Сибири, во многих районах Байкало-Амурской магистрали и т.п.

Фор иула изобретения

Устройство для бурения скважин в вечномерзлом грунте, включающее полый шнековый став с забурником, привод вращения става и теплоноситель, отличающееся тем, что, с целью снижения удельных энергозатрат и уменьшения материалоемкости установки, оно снабжено коническим винтом с маслоподаюшей и маслоотводяшей трубами, в качестве теплоносителя использовано масло, а винт выполнен с каналами для циркуляции масла и вертикальными пазами.

Источники информации, принятые во H!:èмание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

Х> 324240, кл. E 02 D 5/30, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

ЛЪ 412373, кл. E 02 F 5/30, 1972. б22932 Риг.1

А-А

Б-Б

Уиг-

Составитель Л. с1ерепенкина

Редактор С. Титова Техред О. Л совая Корректор Е. Папи

Заказ 4863 31 Тира.к 819 Подписное

lIHHHllH Государственного комитета Совста Министров СССР по делам изобретений и открыт ° и

113035, Москва. Ж35, Раушская наб., д. 4/5

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