Снаряд для образования скважин с закрепленными стенками

(19) . (11) СОВЕТСКИ 22 ЕСКИХ РЕСПУБЛИ 5)Е 21 В 724 БРЕТЕНИЯ ТВУ ПИСАН И и пвщтвы К АВТОРС еди- отнерио-с ьство ССС ство СССР 964.(54)(57) СНАРЯД ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯСКВАЖИН С ЗАКРЕПЛЕННЫМИ СТЕНКАМИ,включающий основной и дополнительрпус ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКР(71) Днепропетровский инжительный институт(56) . Авторское свидетпо заявке У 2947708/03,кл, Е 21 В 7/24, 1980.2. Авторское свидетелУ 201967, кл. Е 02 1) 3/ ный корпуса с наконечниками, со ненные между собой перемычкой с верстием, сообщенным с каналом, выполненным внутри дополнительного корпуса, имеющего диаметр больше диаметра основного корпуса, о ти ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности закрепления скважины путем исользования снаряда с наконечником, имеющим винтовые лопасти, перемычка снабжена винтовыми лопастями, направление навивки которых противоположно направлению навивки вийтовых лопастей наконечника основного1 О 45 1 11411Изобретение относится к строительной технике, а именно к устройствам для образования скважин в различных нескальных грунтах, в т.ч.слабых и водонасыценных.5Известно устройство для образования скважин с закрепленными стенками, в котором нижняя и верхняя части корпуса образованы чередующимисяцилиндрическими и коническими спиралевидными поверхностямиНедостатком этого устройстваявляется невозможность подачи закрепляющего материала без подъемаустройства на поверхность.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является устройство,включающее основной и дополнительный корпуса с наконечниками, соеди 20ненные между собой перемычкой с отверстием, сообщенным с каналом, выполненным внутри дополнительного корпуса, имеющего диаметр большедиаметра основного корпуса 2.Такое решение позволяет осуществлять закрепление стенок скважиныразличными закрепляющими материалами в процессе внедрения устройствав скважину. Однако при этом дно истенки скважины на ее нижнемучаст 30ке остаются не закрепленными, чтопри заглублении дна скважины нижеуровня грунтовых .вод может привестик обводнению скважины и затруднениюпроизводства работ по последующему 35возведению свай, При использованиитакого снаряда для закрепления днаскважины требуется извлечь снарядна поверхность, подать закрепляющий материал в скважину через ее 40устье и осуществить вторичную проходку всей скважины, Это ведет к существенному говышению трудоемкости процесса и снижению качества работ, таккак стенки скважины на ее нижнемучастке оплывают до его закрепления при вторичной проходке, скважина наполняется водой, фильтрующейсячерез ее не закрепленное дно,Целью изобретения является повышение эффективности закрепления сква.жины путем использования снаряда снаконечником, имеющим винтовые лопасти.Укаэанная цель достигается тем, 55что в устройстве для образованияскважин включающем основной и дополнительный корпуса с наконечника 7ми, соединенные между собой перемычкой с отверстием, сообщенным с каналом, выполненным внутри дополнительного корпуса, имеющего диаметр больше диаметра основного корпуса, перемычка снабжена винтовыми лопастя; ми, направление навивки которых противоположно направлению винтовых лопастей наконечника основного корпуса.На фиг.1 изображено устройстводля образования скважин, общий вид; на фиг,2 - разрез А-А на фиг.1;на фиг.З - процесс проходки скважины с одновременным закреплением ее стенок; на фиг.4 - подача закрепляющего материала на дно скважины; на фиг.5 - закрепление стенок нижнего участка скважины и ее дна.Снаряд для образования скважинс закрепленными стенками включает основной корпус 1, содержащий калибрующую часть 2, основной 3 и дополнительный 4 наконечники конусообразной формы винтовыми лопастями, имею-.щими одинаковое налравление навивки и дополнительный корпус 5, расположенный выше основного корпуса 1 и соединенный с ним при помощи перемычки 6, причем основной корпус 1, дополнительный корпус 5 и соединяющая их перемычка 6 имеют общую продольную ось, а дополнительный корпус 5 содержит цилиндрическую часть 7 и наконечник 8 конусообразной формы, расположенный соосно с цилиндрической частью 7 и имеющий винтовые лопасти, направление навивки которых совпадает с направлением навивки винтовых лопастей основного 3 и дополнительного 4 наконечников основного корпуса 1, выполненную в виде расположенных соосно цилиндрических участков, радиусы которых,ступенчато уменьшаются книзу по направлению от калибрующей части 7 дополнительного корпуса 5 к месту соединенир дополнительного корпуса 5 с перемычкой 6, при этом цилиндрические поверхности соосных участков, со- ставляющие наконечник 8 дополнительного корпуса 5 плавно сопряжены между собой переходными участками 9. Дополнительный корпус 5 снаряда содержит канал 10 дляподачи закрепляющего материала 11, сообщающийся с полостью буровой штанги 12, а перемычка 6, содержит полость 1 З,сообщающуюся с каналом 1 О, отверстия 14:20 в стенках для выпуска закрепляющего материала 11 в скважину 15 и лопасти 16, расположенные относительно перемычки по спирали, направление навивки которой противоположно направлению навивки винтовых лопастей наконечников основного 1 и дополнительного 5 корпусов.Снаряд работает следующим образом.При вращении, которое передается снаряду от привода (не показан), основной корпус 1 снаряда благодаря наличию основного наконечника 3конусообразной формы ввинчивается в грунт, образуя скважину 15, которая затем при внедрении в нее дополни тельного корпуса 5 расширяется до проектного диаметра, равного диамет. ру цилиндрической части 7 дополнительного корпуса 5, которая выполняет функцию калибрования скважины 15. При этом грунт вдавливается в стенки скважины 15 поверхностями переходных участков 9 конусообразного наконечника 8 дополнительного корпуса 5. При проходке участков скважины 15, где необходимозакрепление грунта, через полость штанги 12 канал 1 О внутри допол 30 нительного корпуса 5 и полость 13 в перемычке 6, которые последовательно сообщаются друг с другом, подают эа.крепляющий материал 11, который через отверстия 14 в стенках перемычки 6 поступает в пространство между З 5 основным 1 и дополнительным 5 корпусами и по мере внедрения снаряда в грунт вдавливается в стенки скважины 15, закрепляя их. Наличие лопастей 16, расположенных на поверхнос ти перемычки 6 относительно нее по спирали, направление навивки которой противоположно направлению навивки спиралевидных поверхностей наконечников основного 1 и дополнитель. 45 ного корпусов, позволяет перемешивать закрепляющий материал 11, благодаря чему его консистенция поддерживается одинаковой во всем его объеме, что способствует повышению эа крепления стенок скважины 15. Кроме того, лопасти 16 предотвращают налипание грунта на поверхность перемычки 6 и проникание разработанного грунта из скважины 15 в полость 13 55 перемычки 6 через отверстия 14 в его стенках, По окончании проходки скважины производят вывинчивание снаряда путем изменения направления его вращения на обратное. При этом закрепляющий материал 11, оказавшийся в пространстве между основным 1 и дополнительным 5 корпусами, вдавливается в стенки скважины дополнительным конусообразным наконечником 4 н калибрующей частью 2 основного корпуса 1. Подъем устройства производят на высоту, не меньшую длины его лидерной части, т,е. расстояния от нижней точкй коргуса 1 до нижней точки дополнительного корпуса 5, продолжая подачу закрепляющего материала 11, ксторый падает на дно скважины 5, и после заполнения нижнего участка скважины 15 закрепляющим материалом 1 осуществляют вторичную проходку нижнего участка скважины. При этом достигается закрепление дна скважины и стенок ее нижнего участка.Возможен также вариант устройства, при котором дополнительный корпус снабжен дополнительным наконечником, подобным по форме дополнительному наконечнику основного корпуса. В этом случае возможно осуществление закрепления стенок скважины в два слоя при одной проходке, при этом второй слой закрепляющего материала, который подается непосред. ственно в скваллну перед извлечением устройства из скважины, вдавливается в стенки скважины поверхностью дополнительного конусообразного наконечника дополнительного корпуса при вывинчивании снаряда иэ скважины аНаправление навивки спиралевидных поверхностей дополнительныхнаконечников основного и дополнительного корпусов может быть противоположно направлению навивки спиралевидных поверхностей основных наконечников этих корпусов. В этом случае извлечение снаряда из скважины осуществляется путем изменения на-. правления подачи снаряда на обратное снизу вверх), но беэ изменения направления вращения снаряда.Применение снаряда позволяет образовать закрепленные скважины в слабых и водонасыщенных грунтах при горизонте грунтовых вод, лежащие выше диа скважины. При этом предот/25 Тираж 540ВНИИПИ Государственного комитета ССпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб,каз Подписное 4/5 илиал ППП "Патент", г.ужгородул,Проектная 3вращается Фильтрация воды в скважину. При использовании скважины для набивной сваи.за счет дополнительного уплотнения грунта у дна скважины несущая способность сваи повышается на 15-307.А-А