Установка для бурения скважин

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЛЬСТВУ Севэ Соеетскнк Социалистических Республик(22) Заявлено 1705,78 (21) 2 б 17431/29-03 (53) М. КЛ,Е 02 0 17/14Е 02 О 17/148 с присоединением заявки йф(23) Приоритет Государственный комитет СССР(54) УСТАНОВКА ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН Изобретение относится к строительству и, в частности, к оборудованиюдля бурения скважин большого диаметрас уширением под буробетонные фундаменты строительных объектов.Известно устройство для буренияскважин, включающее базовую машинус грузоподъемной стрелой и копровойнаправляющей, бурильную трубу с буро Овым органом на конце, секционный шнек,.размещенный в бурильной трубе вращения и привод, закрепленные жестко набурильной трубе и смонтированные свозможностью перемещения по направляющим копровой стрелы, причем вал .15двигателя привода шестернями кинематически связан одновременно с бурильной трубой, имеющей на верхнем конце зубчатое колесо, и с секционнымшнеком, имеющим возможность вращения 20в сторону, противоположную вращениюбурильной трубы 11.Это устройство обладает недостаточной производительностью, ввиду сложности очистки секционного шнекаи не имеет воэможности производить уширение скважины.Известно также устройство, включающее базовую машину с грузоподъемной стрелой, шнековый бур с приводом, ЗО бурильную трубу с уширением, выполненным в виде рычажного механизма с режущими ножами, с тягами, установленными на направляющих, закрепленных на бурильной трубе, привод вращения бурильной трубы 123.Недостатком данного устройства является низкая производительность и невозможность проиэводйть уширение в любом месте скважины.Цель изобретения - расширение скважин на любой глубине с одновременным ее бурением.Указанная цель достигается тем, что устройство для бурения, включающее базовую машину с груэоподъемной стрелой, шнековый бур с приводом, бурильную трубу с уширением, выполненным в виде рычажного механизма с режущими ножами, с тягами, установленными на направляющих, закреплен- ных на бурильной трубе, привод вращения бурильной трубы, снабжено выносной опорой, соединенной с базовой машиной, и подвеской с контактным устройством, присоединенной к грузоподъемной стреле и приводу шнекового бура, установленному на бурильной трубе, при этом привод вращения бурильной трубы смонтирован иавыносной опоре и имеет направляющие, в которых установлена бурильная труба с возможностью осевого перемещения, причем тяги шарнирно соединены с рычагами уширителя и имеют упоры для взаимодействия с приводом шнекового бура во время уширения.На чертеже изображена установка, общий вид.фУстановка включает базовую машину 1 с грузоподъемной стрелой 2, вы р носную опору 3 с механизмами наводки соединенную .шарниром 4 с базовой машиной 1, бурильную трубу 5 с буровым органом 6 на конце и шнековый бур 7 с собственным приводом 8, помещенный в бурильной трубе 5. 13Шнековый бур 7 выполнен с контактным вращательным устройством 9 с подвеской 10 и прикреплен, с одной стороны, при помощи подвески 10 к грузо- подъемной стреле базовой машины, а 20 с другой, соединен силовым сцеплением 11 с бурильной трубой 5. Бурильная труба 5 снабжена уширителем 12 и выполнена со шпоночными выступами 13, находящимися в скользящем зацепленйи 25 14 с приводом 15 вращения, смонтированным на выносной опоре 3.Подвеска 10 включает в себя рамку 16, смонтированную на цапфах 17 опоры 18, насаженной на ось 19 блоков 20 ЗО грузоподъемной стрелы и штанги 21, соединенные с неподвижной частью 22 вращательного контактного устройства 9. Штанги 21 помещены в направляющих 23, закрепленных на рамке 16 и подвешены при помощи блоков 24 и тросов 25 к блокам 20 грузоподъемной стрелы. По своему исполнению подвес.ка 10, нри ее перемещении вверх-вниз на тросах 25, имеет возможность само- устанавливаться независимо от уста новки базовой машины. Уширитель 12, снабжен механизмом раскрытия, выполненным в виде шарнирных звеньев 26, соединенных стержнями 27 с закрепленными на них упорами 28, связанны ми с массой шнекового бура 7. Стержни 27 помещены в направляющие втулки 29, закрепленные на бурильной трубе 5. Выносная опора 3 снабжена лотком 30 для сброса грунта и кольцом яО 31, направляющим бурильную трубу в процессе бурения.Установка работает следующим об"разом.Бурильную трубу 5 с. размещенным в ее полости шнековым буром 7 при помощи механизмов наводки выносной опоры 3 перемещают на место бурения к устанавливают в вертикальное положение. Включают привод 8 шнекового бура 7, реактивный момент которого, 60 возникающий при забуривании в грунт,. воспринимается бурильной трубой 5 посредством силового сцепления 11 и передается через шпоночные выступы 13 на привод 15. Питание электроэнер гией привода 8 шнекового бура осуществляют посредством вращательного контактного устройства 9, реактивный момент которого воспринимается грузовой стрелой 2 базовой машины 1, через штанги 21 подвески 10. После включения шнекового бура 7 включают привод 15 бурильной трубы 5, который вращает бурильную трубу в противоположном направлении вращению шнекового бура. При этом реактивный момент привода 15 бурильной трубы воспринимается выносной опорой 3, соединенной с базовой машиной 1..При вращении шнекового бура 7 и бурильной трубы 5 с буровым органом 6 на конце, производят одновременное бурение скважины на полный диаметр, равный диаметру бурового органа 6. При этом грунт от бурения буровым органом 6 через окна 32, расположенные в нижней части бурильной трубы, и грунт от разбуривания шнековым буром захватывают шнеком бура 7 и подают по бурильной трубе до окон 33, расположенных в верхней части бурильной трубы, а. затем. через окна 33 грунт падает на лоток 30 и оттуда - на поверхность земли или периодически после набора грунта в винтовое пространство шнека, грунт извлекают вместе с выемкой шнекового бура из бурильной трубы. После пробуривания скважины на необходимую глубину производят уширение. Для этого бурильнуютрубу опирают на.привод 15 вращения,а шнековый бур 7 выводят из силовогозацепления 11 и насаживают на стержни 27 до упоров 28,Под действием массы.шнекового бура на механизм раскрытия уширителяуширитель раскрывают и прижимают кстенкам скважины. При одновременномвращении бурильной трубы, опертойна привод 15 и шнекового бура, посаженного на упоры 28 стержней 27, уширитель 12, прижатый к стенкам скважины массой шнекового бура, производитконусное уширение скважины путем срезания грунта со стенок .под углом.Срезанный грунт уширителем 12 через окна 32 в бурильной трубе захватывают шнековым буром и подают вверхнюю часть бурильной трубы, а затем, через окно 33 в верхней частибурильной трубы грунт падает на лоток 30 и оттуда - на поверхность земли или извлечение грунта производятпериодической выемкой шнекового бураиз бурильной трубы,Выполнение шнекового бура с собственным приводом, с контактным вращательным устройством с подвеской исиловым сцеплением, соединяющимего с бурильной трубой, и наличие закрепленного на бурильной трубе уширитЕля с механизмом раскрытия, связанного с массой шнекового бура, позволяют по сравнению с известнымиФормула изобретения Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Р 298724, кл. Е 21 В 9/22, 1969. 2. Авторское свидетельство СССР Р 626153, кл. Е 02 О 17/148, 1977установками для бурения скважин. выполнять бурение скважин сразу на полный диаметр и образовывать уширение без выемки бурильной трубы из забоя (для этой цели не требуются отдельные специальные уширители); облегчить выемку грунта при бурении скважийы или ее уширения и облегчить очистку шнеково го бура путем выемки его из бурильной трубы при помощи грузоподъемной стрелы (при этом не требуется извлекать бурильную трубу); использовать бурильную трубу для воспричтия реактивного момента шнекового бура и тем саьым разгрузить грузовую стрелу базовой машины использовать этот реактивный момент для облегчения вращения бу рильной трубы, а также использовать массу шнекового бура в качестве привода механизма раскрытия уширителя); производить монтаж и демонтаж оборудования установки собственно базовой 20 машиной и выполнять другие подсобные работы при разъединении подвески со шнековым буром.Указанные выше преимущества позволяют значительно повысить произво- р дительность при бурении скважин и образовании уширений при изготовлении буробетонных фундаментов, а также .сократить объем земляных работ при сооружении буробетонных фундаментов на 50, снизить расход металла на 40 и бетона на 20. Ожидаемый экономический эффект от применения предлагаемой установки ориентировочно составит 80 тыс. р. в год. Установка для бурения скважин, включающая базовую машину с грузо- подъемной стрелой, шнековый бур с приводом, бурильную трубу с уширителем, выполненным в виде рычажного механизма с режущими ножами, с тягами, установленными в направляющих, закрепленных на бурильной трубе, привод вращения бурильной трубы, о т - л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения скважин на любой глубине с одновременным ее бурением, она снабжена выносной опорой, соединенной с базовой машиной, и подвеской с контактным устройством, присоединенной к грузоподъемной стреле и приводу шнекового бура, установленному на бурильной трубе, при этом привод вращения бурильной трубы смонтирован на выносной опоре и имеет направляющие, в которых установлена бурильная труба с возможностью осевого перемещения, причем тяги шарнирно соединены с рычагами уширителя и имеют упоры для взаимодействия с приводом шнекового бура во время уширения.817145 Составитель Л. Череаенкинактор П. Макаревич Техред М,Голиика. Корректор екм Заказ,1254/3 к Филиал Патентф, г. Уигород, ул. Проектная, 4 ВНИИ ао 3035, ираа 693Государственноголам изобретенийсква, Ж-,3, Рауш Подписноеомитета СССРкрнтийнаб д. 4/