Устройство ударного действиядля образования скважин b грунте

Устройство ударного действиядля образования скважин b грунте

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социанистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 170478 (2)) 2624470/29-03 {5!)М. КЛ. с присоединением заявки Йо (23) Приоритет—

Е,02 F 5/18

Е 02 D 17/146 Ф

Государствеииый комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 2305.81. Бюллетень 89 19

Р ) "ДК621.643.2г

624 13 (088 8) Дата опубликования описания 230581

Б.Н.Смоляницкий, В.П.Богинский, и Е.П.Русин (72) Авторы изобретения

В, П, Пйзтет !

° г ; j< $ aq-,1 йг,. Гп (73 ) Заявитель

Институт горного дела Сибирско (54) УСТРОИСТВО УДАРНОГО ДЕИСТВИЯ

ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ СКВАЖИН В ГРУНТЕ

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для проходки горизонтальных скважин с частичным удалением и частичным уплотнением грунта при прокладке подземных коммуникаций.

Известно устройство для обраэованйя скважин большого диаметра с частичным удалением и частичным уплотнением грунта, включающее полый вал, расчлененный на две части — коническую и цилиндрическую, катки, установленныЕ на наружной поверхности вала по винтовой линии, и электродвигатель.

При проходке скважин таким устройст- 15 вом две части вала вращаются в разные стороны, эа счет чего происходит уплотнение грунта в радиальном направлении и продольное перемещение всего устройства в грунте. При этом часть 20 грунта проходит во внутреннюю полость вала. При заполнении грунтом устройство реверсируют из скважины. На поверхности его очищают от грунта и вновь запускают в скважину (1) . 25

Недостатки такого устройства-конструктивная сложность и, как следствие, низкая надежность и неудобство в эксплуатации ° 30

Известно также устройство ударного действия для образования скважин в грунте, включающее корпус, рабочий орган, неподвижно закрепленный в передней части корпуса, ударник, патрубок и гайку. При проходке скважин таким устройством скважина образуется только за счет вытеснения грунта в радиальном направлении, т.е. эа счет полного уплотнения грунта (2) .

Однако использование такого устройства для проходки скважин большого диаметра ограничено, так как силы сопротивления грунта достигают значительных величин, и для нх преодоления нужны устройства с очень высокими энергетическими показателями. Кроме того, эона уплотнения грунта при проходке скважин большого диаметра путем его полного уплотнения значительно увеличивается, что может вызвать выпучивание дневной поверхности грунта или поврегить близлежащие подземные коммуникации.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство ударного действия для образования скважин в грунте, содержащее цилинд.рический корпус, расположенный в нем

831927 ных в гайке 5.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении, показанном на чертеже, сжатый воздух поступает в камеру 17 рабочего хода и оттуда через окна 13 в камеру 16 холостого хода. При этом со стоРоны передней части устройства сжатый воздух действует на всю торцовую площадь ударника

3, а со стороны хвостовой части устройства - только на часть его торцовой площади, вследствие чего удар15 ник 3 движется (вправо по чертежу), совершая холостой ход. При этом окна

13 перекрыты кромкой 14,и поступление сжатого воздуха в камеру 16 холостого хода прекращается. Далее

20 ударник 3 движется за счет Расширения воздуха в камере 16 и за счет собственной инерции.

При дальнейшем движении ударника

3 окна 13 выходят за кромку 15 и происходит выхлоп воздуха из камеры

16 холостого хода через. окна 13, камеру 18 и каналы 19 в атмосферу, При этом, ударник 3 останавливается давлением воздуха в камере 17 рабочего хода в крайнем положении, не нанеся удара по гайке 5. Затем, под действием давления воздуха в камере 17, ударник начинает двигаться вперед (влево по чертежу), т .е. совершает рабочий ход.

При движении ударника 3 окна 13 снова перекрываются кромкой 15, и воздух в камере 16 начинает сжиматься..Когда окна 13 выходят за кромку

14, происходит впуск сжатого возду40

50

65 ударник, охватывающий полый грунтоприемный цилиндрический элемент, закрепленный в наконечнике, и средство для подвода энергоносителя (31, Однако грунтоприемный элемент известного устройства выполнен сквозным, что не позволяет полностью удалить грунт из-скважины, вследствие чего после проходки скважины требуется ее дополнительная очистка. Кроме того, невозможно получать глухие скважины, так как оставшийся в скважине грунт препятствует выходу устройства из скважины при реверсе, т.е. такое устройство недостаточно надежно в работе.

Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что грунтоприемный цилиндрический элемент в хвостовой части выполнен глухим, а его носовая часть выступа" ет эа наконечник устройства.

При этом на внешней поверхности грунтоприемного- элемента для его крепления выполнен кольцевой выступ, а на внутренней поверхности наконечника— соответствующая ему расточка. на чертеже показано устройство ударного действия для образования скважин в грунте, общий вид.

Устройство содержит полый грунтоприемный цилиндрический элемент 1, который является рабочим органом, и цилиндрический корпус 2. В корпусе 2 с возможностью возвратно-поступательного перемещения установлен ударник

3, охватывающий грунтоприемный элемент 1. Устройство имеет воздухораспределительный патрубок 4, гайку 5 и наконечник 6, монтированный иа корпусе 2 посредством резьбового соединения 7. Средство для подвода энергоносителя (сжатого воздуха) в устройство выполнено в виде шланга 8.

Грунтоприемный элемент 1 закреплен в наконечнике 6 и удерживается от осевого перемещения посредством.. кольцевого выступа 9, выполненного на внешней поверхности носовой части грунтоприемного элемента 1 и расположенного между торцовой.передней частью корпуса 2 и наконечником 6.

Для взаимодействия с выступом 9 на внутренней поверхности наконечника

6 выполнена соответствующая ему кольцевая расточка 10. Грунтоприемнцй элемент 1 выполнен в своей хвостовой части 11 глухим, а его носовая часть выступает за наконечник 6. Радиальное перемещение грунтоприемного элемента 1 ограничено опорными выстуПамн 12, выполненными на внутренней по" верхности патрубка 4.

Ударник 3 имеет окна 13, а патрубок 4 - воздухораспределительные кромки 14 и 15.

Устройство содержит камеру 16 холостого хода, камеру 17 рабочего хода и камеру 18 атмосферного давления, которая постоянно сообщена с атмосфеРой посредством каналов 19, выполненха из камеры 17 в камеру 16.

Ударник 3, двигаясь далее по инерции, наносит удар по корпусу 2, в результате устройство внедряется в грунт.

При заполнении грунтоприемного элемента 1 грунтом устройство необходимо реверсировать. Для этого вращением шланга патрубок 4 перемещают назад до тех пор, пока он не вворачивается в гайку 5 до упора.

При новом положении патрубка 4 во время движения ударника 3 вперед окна 13 раньше выходят за кромку 14.и, следовательно, выпуск сжатого воздуха в камеру 16 происходит раньше.

Поэтому ударник 3, не успев нанести удара по корпусу 2, затормаживается и начинает двигаться в обратном направлении. При этом окна 13 позже выходят за кромку 15 и, следовательно, выхлоп воздуха из камеры 16 происходит. позже. В результате,не успев затормозиться, ударник 3 наносит удар по гайке 5. Далее цикл повторяется.

831927 сителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности устройства, грунтоприемный цилиндрический элемент в хвос.товой части выполнен глухим, а его

5 носовая часть выступает за наконечник устройства.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а . ю щ е е с я тем, что на внешней поверхности грунтоприемного элемента для его. крепления выполнен кольцевой выступ, а на внутренней поверхности наконечника - соответствующая ему расточка.

Формула иэобретения

1. Устройство ударного действия для образования скважин в грунте, содержащее цилиндрический корпус,расположенный в нем ударник, охватывающий полый грунтоприемный цилиндрический элемент, закрепленный в наконечни-4О ке, и средство для подвода энергоноСоставитель В.Макаева

Техред Ж. Кастелевич Корректор Н ° Б або нец

Редактор С.Родикова

Заказ 3321/36 Тираж 693 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытиЯ

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

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

Таким образом, устройство реверсируется.

При выходе устройства из устья скважины наконечник 6 свинчивают с корпуса 2, и грунтоприемный элемент

1 извлекают,из него удаляют грунт.

Устройство снова собирают и запускают в скважину.

Таким образом, проходка скважин предлагаемым устройством осуществляется в результате частичного уплотнения и частичного удаления грунта.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ 9 1193081, кл. 19 f 3/00, опублик. 1965.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 383804 кл. E 02 F 5/18, 1971.

3. Авторское свидетельство СССР

9 389219, кл. Е 02 F 5/18, 1971.