Устройство для образованиягоризонтальных скважин

Устройство для образованиягоризонтальных скважин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е 810906

Саюа Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИ Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.02.73 (21) 1885876/29-33 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл.

E 02F 5/18

Е 21В 7/26

Государственный комитет (43) Опубликовано 07.03.81. Бюллетень № 9 (53) УДК 622.692.473:

:5(088.8) по делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 07.03.81 (72) Авторы изобретения В. Л. Березин, В. И. Минаев, О. М. Иванцов, А. И. Лис венко, ""= ---"з-.

А. Л. Коптев, В. С. Смыслов, Б. Н. Курении и В. С. Но @Ифв - :- .",, --.,-э (71) Заявитель Московский ордена Трудового Красного Знамени институт нефтехимической и газовой промышленности им. И. М. Оубкина, " - - .4

°;: j.- Га

i (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ ГОРИЗОНТАЛЬНЪ|Х

С КВА)КИ Н

Изобретение относится к области строительства, а именно к устройствам для образования горизонтальных скважин в грунте бестраншейным методом с одновременной прокладкой трубы — кожуха.

Известно устройство для образования горизонтальных скважин в грунте, включающее рабочий орган, выполненный в виде трубы, оснащенной на забойном конце грунторазрабатывающим приспособлением в виде пропеллерного ножа и редуктора с электродвигателем, и эвакуирующий механизм, выполненный в виде совка и размещенный внутри рабочего органа (1).

Однако известным устройством не обеспечивается разработка скважин большого диаметра с одновременной укладкой в нее трубы в грунтах сыпучих и плывунах, оно требует обеспечения значительного задавливающего усилия, специального оборудования для эвакуации грунта из траншеи, большого объема подготовительно-заключительных работ.

Наиболее близким к изобретению является устройство для образования горизонтальных скважин в грунте, включающее рабочий орган, выполненный в виде трубы с разгрузочными окнами и приводом ударного действия, а также расположенный внутри нее механизм для транспортировки грунта с тяговым канатом (2).

Это устройство не требует приложения осевого задавливающего усилия, способно

5 работать в различных грунтах.

Однако разработка скважин большой длины из-за плохих условий эвакуации грунта этим устройством затруднена. Оно также малоэффективно в сыпучих грун10 тах, неспособных держать свод скважины.

Целью изобретения является повышение эффективности разработки за счет сокращения времени на разгрузку механизма транспортировки грунта.

15 Указанная цель достигается тем, что в устройстве для образования горизонтальных скважин в грунте, включающем рабочий орган, выполненный в виде трубы с разгрузочными окнами и приводом ударно20 го действия, а также расположенный внутри нее механизм для транспортировки грунта с тяговым канатом, механизм для транспортировки грунта выполнен в виде трубы с окнами, расположенными на одном уров25 не с разгрузочными окнами трубы рабочего органа, и снабжен приводом перемещения ударного действия, причем рабочий орган и механизм транспортировки грунта соединены между собой гибкой тягой и снабжеЗ0 ны рассекателями грунта, установленными

810906

3 в зоне окон, а длина каждого окна трубы рабочего органа равна или больше длины трубы механизма транспортировки грунта.

На фиг. 1 показано предложенное устройство, общий вид; на фиг. 2 — механизм транспортировки грунта; на фиг. 3 — схема работы устройства.

Устройство состоит из механизма транспортировки грунта 1 и рабочего органа 2, каждый из которых выполнен в виде трубы

3, имеющей разгрузочные окна 4 с рассекателем 5 грунта, выполненного в виде клина и соединенного посредством упругой связи 6 с корпусом молота 7, причем механизм транспортировки грунта 1 установлен во внутренней полости рабочего органа 2 и соединен с ним при помощи гибкой связи в виде подающего каната 8 и извлекающего каната 9. Подающий канат 8 прикреплен к механизму 1 при помощи кронштейна 10. На внутренней стороне трубы 3 рабочего органа 2 смонтирован блок 11, огибаемый подающим канатом 8, соединенIbIivI другим своим концом с тяговым механизмом привода 12.

Тяговый механизм 12 выполнен в виде прицепного агрегата, включающего три лебедки: тяговую лебедку 13 для наматывания каната 8, перемещающего механизм 1 к забою, тяговую лебедку 14, перемещающую механизм 1 к разгрузочному окну 4 рабочего органа 2, и лебедку 15, выбирающую кабель 16 энергопитания и управления механизма 1.

В передней (забойной) части механизм 1 снабжен уширенным кольцевым наконечником 17, исключающим обжатие механизма транспортировки 1 грунтом при его работе внутри трубы 3 рабочего органа 2, Работа устройства протекает циклически следующим образом.

Цикл 1 (фиг. 3а и б). Рабочий орган 2 под действием ударов вибромолота 7 внедрился в грунт на определенную величину, определяемую внутренним полезным объемом механизма транспортировки 1. Грунт (в виде керна) под действием инерции частично заполнил забойную часть рабочего органа 2. Механизм транспортировки 1, подтянутый к забою канатом 8, при включении своего вибромолота внедрился в грунтовый керн и вместил большую его часть в свою внутреннюю полость (фиг. За).

Затем под действием тягового механизма

12 через канат 9 механизм 1 передвинут к разгрузочным окнам рабочего органа 2 и при повторном включении своего вибромолота переместился из положения А в положение Б. При этом наполнявший его грунтовый керн, рассеченный рассекателем

5, вышел через разгрузочные окна 4 механизма транспортировки 1 и рабочего органа 2 наружу (в траншею по обе стороны рабочего органа (фиг. Зб).

Зо

4

Цикл II (фиг. Зв, г, д). Рабочий орган 2 под действием ударов вибромолота снова внедрился в грунт на такую же величину, как и в предыдущем случае (фиг. Зв).

Механизм транспортировки снова подтянут к забою и внедрен в грунт, заполнивший забойную часть рабочего органа (фиг. Зг).

Затем механизм 1 оттянут от забоя, передвинут к разгрузочным окнам рабочего органа 2 и начал выгрузку керна через свои разгрузочные окна и разгрузочные окна рабочего органа 2 в траншею (фиг. Зд).

После разгрузки от грунта рабочий орган 2 снова внедряется в грунт, начиная цикл III (фиг. 3e) и т. д.

В процессе разгрузки от грунтового керна механизма транспортировки небольшая часть грунта, высыпаясь в его разгрузочные окна, просыпается во внутреннюю полость рабочего органа. Однако при последующих ударных перемещениях самого рабочего органа эта часть грунта высыпается в траншею через разгрузочные окна рабочего органа, отражаясь от рассекателя.

Описываемое устройство универсально, так как обеспечивает возможность проходки любого вида и состояния грунта (кроме монолитной скалы) от тугопластичных глин и грунтов с большим количеством каменистых включений до плывунов; оно обладает высокими скоростями проходки за счет отсутствия вспомогательных операций по сварке, монтажу и эвакуации грунта на поверхность в процессе проходки (все работы выполнены предварительно до установки устройства в траншею), а также отсутствием необходимости в задавливающем усилии, что исключает потребность в мощных упорных стенках и якорных приспособлениях.

Формула изобретения

Устройство для образования горизонтальных скважин в грунте, включающее рабочий орган, выполненный в виде трубы с разгрузочными окнами и приводом ударного действия, а также расположенный внутри нее механизм для транспортировки грунта с тяговым канатом, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности разработки за счет сокращения времени на разгрузку механизма для транспортировки грунта, последний выполнен в виде трубы с окнами, расположенными на одном уровне с разгрузочными окнами трубы рабочего органа, и снабжен приводом перемещения ударного действия, причем рабочий орган и механизм транспортировки грунта соединены между собой гибкой тягой и снабжены рассекателями грунта, установленными в зоне окон, а длина каждого окна трубы рабочего органа равна или больше длины трубы механизма транспортировки грунта.

810906

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе,6

1. В. И. Минаев. Машины для строитель- 2. Авторское свидетельство СССР ства магистральных трубопроводов, Недра, № 264062, кл. Е 02D 17/146, 1968 (протоМ., 1978, с. 242. тип) .

810906

j (fflez d

Составитель Н. Заболоцкая

Техред А. Камышникова Корректор Т. Трушкина

Редактор И. Квачадзе

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 216/13 Изд. № 178 Тираж 694 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5