Устройство для образования скважины в грунте

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ ЕСПУБЛ Р 5. оЬ%3 И РЕТЕНИ К А венно строи ма н ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗ СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Московское научно-проиэвообьединение по механизированнтельному инструменту и отделочн(56) Авторское свидетельство СССРМ 497386, кл. Е 02 Р 5/18, 1971.Авторское свидетельство СССРМ. 214413, кл. Е 02 Р 5/16, 1966,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯСКВАЖИНЫ В ГРУНТЕ(57) Изобретение относится к образованиюскважин в грунте при бестраншейной прокладке подземных коммуникаций, Цель -повышение произ-сти устр-ва за счет снижения энергоемкости процесса извлеченияустр-ва из скважины, Внутри корпуса 2 устрва размещен ударный механизм, С возмож 1701841 А ностью перемещения вдоль корпуса 2 к его носовой части установлен расширитель, На корпусе установлены упор и тяговый элемент для извлечения устр-ва из скважины в виде троса 8. Расширитель выполнен в виде отдельных продольных секций 5, с внутренней опорной конической поверхностью которых может взаимодействовать упор, причем упор выполнен в виде сужающейся к носовой части корпуса 2 конической насадки 3, На основании насадки 3 расположен упорный буртик 4. Секции 5 расширителя установлены с возможностью радиального перемещения. На корпусе 2 со стороны его носовой части перед насадкой 3 закреплен дополнительный упор, с которым также могут взаимодействовать секции 5 расширителя. При осевом перемещении корпуса 2 на всю длину контакта расширителя и корпуса 2 сила трения между секциями 5 расширителя и корпусом 2 остается постоянной, При наличии упора одновременно с корпусом 2 из скважины свободно извлекается расширитель, 1 3, и. ф-лы, 4 ил,Изобретение относится к строительству, в частности к устройствам для абразава"ния скважин в грунте при бестраншейнайпрокладке подземных коммуникаций поцдорогами, взлетно-посадочными полосами 5аэродромов, для устройства закрытога дре.нажа без повреждения покрытий на территории заводов, шахт и других предприятий,а также для проведения других аналогичныхработ в различных отраслях народного хозяйства.Цель изобретения - повь,шение производительности устройства для образованияскважины в грунте за счет снижения энерго.емкости процесса извлечения устройства из 15скважины,На фиг, 1 изображено устройства дляобразования скважины в грунте, частичныйразрез; на фиг, 2 - то же, с двумя упорами;на фиг, 3 - сечение А - А на фиг, 1; на фиг. 4 20- расширитель, частичный разрез,Устройство для образования скважлныв грунте 1 содержит корпус 2, внутри которого размещен ударный механизм (не показан), закрег 1 ленный на корпусе 2 упор, 25выполненный в виде конической насадки 3с вершиной, расположенной га стороны носовой части корпус 2, с упорным буртиком4 на ее основании. На конической насадке 3установлен расширитель, выполненный в 30виде отдельных продольных секций 5 с внутренней опорной поверхностью коническойформы, На секциях 5 могут бьггь закрепленытяговые элементы (не показаны) для вазможности извлечения их из скважлны. Устройства 35может быть снабжено допалнительнь.м упорам6(фиг, 2), закрепленным, например, на корпусе2 перед конической насадкол 3, Для вазможности перемещения секций 5 в радиальном направлении они устанавлень 1 с зазорам 7(фиг, 3), 40На корпусе 2 закреплен тяговый элемент, выполненный, например, г, виде троса 8 (фиг,.1, 2), для извлечения корпуса 2 из скважины,УГОЛ конуса насадки 3 мажет быть равенуглу конуса внутаенней опорной поверхнасти секций 5 расширителя,Устройство для образования скважиныв грунте работает следующим образом,При внедрении устройства в грунт 1 секции 5 расширителя смещаются в радиальном и осевом направлениях Этиперемещения процилжаатся до моментасоприкосновения секций 5 с буртиком 4.При дальнейшем перемещении корпуса 2коническая насадка 3 и секции 5 расширителя уплотняют грунт, оставляя за собой отверстие диаметром Э, При необходимостиизвлечение устройства из грунта происходит следующим образам, К-росу 8 прилагается тяговое усилие. Под действием тягового усилия корпус 2 перемещается, преодолевая силы трения между контактирующими поверхностями конической насадки 3 и секций 5. Поскольку секции 5 установлены на конической насадке 3 с углом р, сила давления грунта Тг (фиг, 4) раскладывается на составляющие Тз и Т 4, При этом Тз = Тг совр, т, е. ТзТг, кроме того, составляющая Т 4 способствует относительному перемещению секций 5 относительно конусной насадки 3. В связи с этим потребное тяговое усилие в предложенном устройстве уменьшается на величинуТ = Тг(К(1 - соз о) + з 1 и р 1,где К - коэффициент трения между секциями 5 и конической насадкой 3;о- угол конуса насадки 3,При осевом перемещении конусной насадки 3 относительно секций 5 последние перемещаются в радиальном направлении, приближаясь к корпусу 12, т. е. расширитель "сжимается". В связи с этим уменьшается давление грунта на секции 5 и сила трения между последними и канусной насадкой 3.При этом величина относительного осевого перемещениянасадки 3 и секций 5, при которой указанное трение становится равным нулю, определяется по формулеЯтс 6где 5 - упругая деформация грунта (перемешение грун-а в пределах упругой деформации). Дальнейшее перемещение насадки 3 происходит свободно. При этом сила трения между секциями 5 расширителя л корпусом 2 остается постоянной при осевом перемещении корпуса 2 на всю длину контакта расширителя и корпуса 2, При наличии дополнительного упора б одновременно с корпусом 2 из скважины свободно извлекается расширитель. При отсутствии указанного упора б секции 5 расширителя извлекаются из скважины поочередно вслед за корпусам 2 при помощи тяговых элементов,Таким образам, в предлагаемом устройстве снижены тяговое усилие и затраты энергии, неабхоцимые для изъятия корпуса 2 и расширителя из скважины, вследствие чего уменьшена длительность технологического цикла "пробивка скважины-изьятие устройства",Формула изобретения1; Устройства для образования скважинь 1 в грунте, включающее корпус, внутри которого размещен ударный механизм, расширитель, выполненный в виде отдельных продольных секций и установленный с воз 1701841можностью перемещения вдоль корпуса к его носовой части, закрепленный на корпусе упор, установленный с возможностью взаимодействия с внутренней опорной поверхностью секций расширителя, и закреп ленный на корпусе тяговый элемент для извлечения устройства из скважины, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения его производительности за счет снижения энергоемкости процесса извлечения уст ройства из скважины, упор выполнен в виде сужающейся к носовой части корпуса конической насадки с расположенным на ее основании упорным буртиком, а внутренняя опорная поверхность каждой секции расширителя имеет коническую форму. при этом секции расширителя установлены с возможностью радиального перемещения. 2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что оно имеет закрепленный на корпусе дополнительный упор, который размещен перед конической насадкой со стороны носовой части корпуса, при этом секции расширителя установлены с возможностью взаимодействия с дополнительным упором.ставитель А.Толстовхред М,Моргентал Тираж Подписноесударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская нэб 4/5