Устройство для расширения скважин

Устройство для расширения скважин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалнстичесник

Республик (ii945346 (6I ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) закалено 23.10.80 (2l) 2998890/22-03 с прнсоединеннем запвкн М (23) П р норм тетв (51)M. Кл.

Е 21 В 7/28

9кударсжнный кевнтат CCCl

Io авва@ нэвбретеннй н атнрытнй

Опубликовано 23. 07.82. Бюллетень № 27

Дата опублнкованяя опнсання 23.07.82 (53) УДК 622.233,6 (088.8) !

6.ф. Воронин, А. П.Мишин и В.В.Ну азии, -"«- дg

4 (. . " " ь I Д

Тольяттинский политехнический f (72) Авторы изобретения (7l) Заявнтель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСШИРЕНИЯ СКВАЖИН

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для расширения скважин по диаметру под набивные сваи.

Известно устройство для расширения скважин по диаметру для набивных

5 свай, состоящее из корпуса, выполненного в виде полого цилиндра, внутри которого закреплен привод в виде гидродомкрата, к гидродомкрату при помощи шарниров присоединена расширяюще-уплотняющая система, выполненная из шарнирно соединенных плит и штанги с опорной плитой. Под действием усилия, развиваемого гидродомкратом, верхние и нижние плиты расходятся в стороны и вдавливаются в грунт Р 3.

Недостатком устройства является то, что в качестве нагружающего ме- 2о ханизма применена сложная по конструкции и в эксплуатации гидравлическая система, требующая специального квалифицированного обслуживания.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для расширения скважин, включающее ударник с осевым каналом и опорную плиту, к которым шарнирно присоединены верхние и нижние плиты уширителя, и опорную штангу с упором, на которой свободно установлен молот(2).

Недостатком известного устройства является невысокая производитель ность. Это связано с необходимостью прекращения процесса расширения для поворота расширителя при образовании уширенной полости по всей площади основания скважины, а также с невы- сокой эффективностью использования кинетической энергии падающего молота на расширение скважины, Цель изобретения - снижение энергоемкости.

Указанная цель достигается тем, что устройство, включающее ударник с осевым каналом и опорную штангу, к

3 94534 которым шарнирно присоединены верхние и нижние плиты уширителя, опорную штангу с упором, на которой свободно . установлен молот, снабжено штангой с пальцем на конце, жестко прикреп- 5 ленной к опорной плите и размещенной в осевом канале ударника, выполненного с пазами, в которых размещен палец с возможностью перемещения, при этом опорная штанга жестко сое- 10 динена с ударником.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство для расширения скважин содержит молот 1, ударник 2, внутри которых выполнены осевые каналы 3 и

4 соответственно, уширитель, состоя- щий из верхних 5 и нижних 6 плит,соедйненных между собой шарнирами 7,причем нижние плиты 6 присоединены к опорной плите 8 . при помощи шарниров 9, а верхние плиты 5 - при помощи шарниров

10 к ударнику 2. К ударнику 2 присоединена также опорная штанга 11, снабженная упором 12, расположенным на .верхнем ее торце.

Причем опорная штанга 11 свободно расположена внутри осевого канала 3 молота 1 и дополнительно снабжейа шпонкой 13, свободно расположенной в пазу 14, выполненном в осевом канале 3. Шпонка 13 необходима для того, чтобы исключить проворачивание молота 1 отсносительно ударника 2, 35 а длина опорной штанги 11 выбирается такой, чтобы зазор а, образующий-. ся между молотом 1 и ударником 2, был достаточнен для раскрытия верхних

5 и нижних 6 плит до момента удара молота 1 по ударнику 2.

К опорной плите 8 присоединена нижняя штанга 15, дополнительно снабженная пальцами 16. Причем нижняя штанга расположена внутри осевого канала 4 ударника 2, а палец 16 сво45 бодно расположен к пазу 17,выполненном в ударнике 2. Длина паза 17 выбирается такой, чтобы в исходном положении шарниры 7, 9 и 10 уширителя не нас

50 ходились на однои линии, в противном случае возможно заклинивание уширителя при ударе опорной .плиты 8 о грунт.

Иолот 1 снабжен канатным замком

18, по конструкции аналогичным замкам станков ударно-канатного бурения, при-55

:соединенным к канату 19. Для предотвращения осыпания грунта в процессе работы устройство может быть помещено

6 4 в направляющую трубу 20, снабженную опорным кольцом 21.

Устройство работает следующим образом.

В пробуренную скважину опускается труба 20, при этом опорное кольцо 21 опирается на грунт и не позволяет опускаться трубе 20 ниже определенной отметки и мешать раскрытию уширителя.

Затем в трубу 20 опускается уширитель, при помощи каналов 19 уширитель поднимается, при этом Нопо 1 скользит по опорной штанге 11 и при достижении заданного зазора д между молотом 1 и ударником 2, молот, 1 упирается в упор 12 и дальнейший подъем молота 1 осуществляется совместно с ударником

2. Плиты 5 и 6 уширителя разворачиваются в шарах 7, 9 и 10 и когда палец 16 коснется верхних стенок паза

17, верхние 5 и нижние 6 плиты занимают исходное положение. В дальнейшем молот 1 поднимается совместно с уширителем. В процессе подъема уширителя, за счет свойств каната раскручиваться под нагрузкой, а также за счет специальной конструкции канатного замка 18, устройство поворачивается вокруг своей оси. Поднявшись на необходимую высоту, устройство сбрасывается вниз. При ударе опорной плиты 8 об основание скважины оно останавливается, а ударник 2 продолжает двигаться вниз, оказывая давление на верхние 5 и нижние 6 плиты, и плиты расходятся в стороны. Кинетическая энергия ударника 2 расходуется на преодоление сил сопротивления: сил инерции раскрывающихся плит 5 и.6 и сил трения в шарнирах 7, 9 и 10, а также на уплотнение грунта под опорной плитой 8.

Поскольку часть кинетической энергии затрачивается на преодоление сил сопротивления, то скорость вертикального перемещения ударника 2 уменьшается. При этом молот 1 преодолевает зазор, настигает ударник 2 и в дальнейшем движение ударника 2 продолжается совместно с молотом 1, а раскрывающиеся верхние 5 и нижние 6 пли- . ты расширяют скважину и уплотняют грунт в ее основании.

В крайнем нижнем положении молота

1 канат ослабляется и за счет свойств каната скручивается при снятии нагрузки, а также за счет специальной конструкции замка 18, канат 1 9 свободно прокручивается в канатном замке

6 6 рение скважины, чем снижается энергоемкость.

Формула изобретения

Устройство для расширения скважин, включающее ударник с осевым каналом и опорную плиту, к которым шарнирно присоединены верхние и нижние плиты уширителя, и опорную штангу с упором, на которой свободно установлен молот, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения энергоемкости, оно снабжено штангой с пальцем на конце, жестко прикрепленной к опорной плите и размещенной в осевом канале ударника, выполненного с пазами, в которых размещен палец с возможностью перемещения, при этом опорная штанга жестко соединена с ударником.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

l. Сорочан Е.A. Строительство сооружений на набухающих грунтах, М., Стройиздат, 1974, с. 190.

2. авторское свидетельство СССР по заявке N 2783815,кл. E 02 0 17/148, 1979 (прототип).

5 94534

18 и занимает новое угловое положение.

Затем устройство поднимается,и работа повторяется °

Расширение скважины продолжается до, тех пор,пока ударник 2 не будет S ударять по опорной плите 8. При этом кинетическая энергия падающего молота 1 одинаково распределяется как на нижние плиты 6, так и на опорную плиту 8, равномерно уплотняя грунт по >в всей площади основания скважины.

Использование предлагаемого устройства позволяет повысить долю кинетической энергии падающего молота, затрачиваемую на расширение скважины. М Это достигается. за счет увеличения угла между верхними и нижними плитами и осевой линией расширителя в момент касания молота и ударника, что и приводит к уменьшению ускорения и 20 сил инерции раскрывающихся плит, а соответственно и сил трения в шарнирах. Уменьшение сил сопротивления. уменьшает, и долю кинетической энергии молота, необходимую на их преодо-2s ление, соответственно увеличивается доля кинетической энергии на расшиВНИИПИ Заказ 5281/42 Тираж 623 Подписное

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