Устройство для образования уширений в скважине

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик1950894па двфан вэвбретввкй и аткрьтий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ УШИРЕНИЙ В СКВАЖИНЕ1Изобретение относится к строительству, в частности к устройствам для образования уширений в буровых скважинах, используемых для изготовления набивных свай.Известно устройство для образования уширений в скважинах, включающее корпус 5 с окнами, размещенными в нем складными ножами и систему принудительного выдвижения ножей из корпуса 1.Недостатка м и да нного устройства являются низкие надежность в работе и произ о водительность, что объясняется разрыхлением грунта при образовании уширения и осыпанием грунта в скважину.Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для образования расширений в скважине, включаю шее штангу, соединенный с ней коленчатый вал, ва шейках которого смонтированы расширительные лопасти 2.Недостаток известного бурового инструмента заключается в том, что грунт при разбуривании уширения попадает в скважину и его требуется удалять, Кроме того, пои устройстве нескольких уширений по высоте скважины требуется извлечение инструмента из скважины для удаления грунта. Отмеченные недостатки снижают производительность.Цель изобретения -- повышение производительности. Цель достигается тем, что в устройстве для образования уширений в скважине, включающем штангу, соединенный с ней коленчатый вал, на шейках которого смонтированы расширительные лопасти, шейки коленчатого вала, заключенного в корпус с окнами, расположены с переменным выносом относительно продольной оси устройства а лопасти образуют винтовую поверхность, причем внешние поверхности лопастей выполнены с переменным радиусом, а меньший радиус вышерасположенной лопасти равен большему радиусу нижерасположенной лопасти.На фиг. 1 изображен общий вид устроиства в рабочем положении; на фиг. 2 то же, продольный разрез; на фиг. 3 разрез А - А на фиг. 2; на фиг. 4 - устройство при сомкнутых лопастях; продольный разрез; на. фиг. 5 - разрез Б - Б на45 Формула изобретения 50 55 зфиг, 4; на фиг. 6 - вид скважины в процессе устройства уширения; на фиг. 7 - извлечение устройства из скважины.Устройство включает цилиндрический корпус 1, имеющий верхнюю 2 и нижнюю 3 ступицы, в которых соосно и шарнирно закреплен коленчатый вал 4, заключенный в корпусе 1. На шейках 5 колнечатого вала 4 шарнирно закреплены лопасти 6, имеющие на своей поверхности ограничители 7. Шейки 5 коленчатого вала 4 расположены с переменным выносом относительно продольной оси устройства, а лопасти 6 образуют винтовую поверхность, причем внешние поверхности лопастей 6 выполнены:с переменным радиусом, а меньший радиус вышерасположенной лопасти 6 равен большему радиусу нижерасположенной лопасти 6.Коленчатый вал 4 жестко сопряжен со штангой 8, имеющей в нижней части упор 9. На внешней стороне верхней ступицы 2 выполнены два диаметрально расположенные фиксаторы 10 и 11, которые посредством упора 9 ограничивают поворот штанги 8 с коленчатым валом 4 относительно цилиндрического корпуса 1 в пределах 180 и их смыкание внутри цилиндрического корпуса 1, причем фиксация лопастей 6 в раскрытом положении обеспечивается ограничителями 7, включающимися в работу при их контакте с внутренней поверхностью цилиндрического корпуса 1.На наружной поверхности цилиндрического корпуса 1 имеется клиновидный штырь 12, предназначенный для фиксации корпуса в скважине 13, а для возможности выдвижения лопастей 6 в цилиндрическом корпусе 1 выполнены окна 14 по количеству лопастей 6Устройство работает следующим образом В пробуренную скважину 3 на штанге 8 устройство опускается со сложными лопастями 6 на глубину, где требуется устройство уширений 15. Затем с помощью вращательного привода (не показан) штанга 8 приводится во вращение, например в правую сторону, при этом цилиндрический корпус 1 за счет фиксации клиновым штырем 12 остается неподвижным, а коленчатый вал 4, соединенный со штангой 8, вращается, выдвигая лопасти 6, В момент полного выдвижения лопастей 6 упор 9 штанги 8 стопорится фиксатором 10, после чего лопасти 6, приняв рабочее положение, начинают вращаться и врезаясь в грунт по винтовой поверхности, образуют винтовые уширения 15 по стенкам скважины 13.При вращении лопасти 6 движутся по винтовой траектории с постоянным шагом. Стабилизация шага обеспечивается расчетным наклоном лопастей 6 относительно горизонтальной плоскости. При образовании уширений 15 лопасти 6 движутся след в след, последовательно вдавливая грунт при образовании винтового уширения 15. Фор 5 10 5 20 25 Зо 35 40 ма лопастей 6 обеспечивает плавный переход от одного промежуточного диаметра вдавливаемого углубления к следующему большему диаметру, образуемого последующей вышерасположенной лопастью 6, что улучшает условия внедрения лопастей 6 в грунт при образовании винтовых уширений 15 с минимальным сопротивлением.При необходимости образования уширений 15 по всей длине скважины 13 штанга 8 приводится во вращение в левую (противоположную) сторону, при этом цилиндрический корпус 1, оставаясь неподвижным, позволяет коленчатому валу 4 поворачиваться вместе с лопастямн 6, при этом лопасти 6 через окна 14 в цилиндрическом кор пусе 1 складываются в транспортное положение, а упор 9 штанги 8 стопорится фиксатором 11, ограничивая дальнейший поворот коленчатого вала 4 относительно цилиндрического корпуса 1,После складывания (смыкания) лопастей 6 привод вращения отключают и устройство извлекают из скважины 13,Устройство позволяет выполнять винтовые уширения как по всей длине скважины, так и выборочно на любом участке скважины, Одновременно с образованием винтовых уширений грунт в стенках скважины уплотняется, так как уширения образуются вдавливанием, что способствует увеличению несущей способности набивных свай и повышает устойчивость стенок скважины.Описанное устройство позволяет выполнять уширения в скважинах, выполненных в связных грунтах.Повышение производительности обеспечивается за счет непрерывности процесса образования уширений и за счет исключения выемки грунта из скважин на поверхность.Применение устройства для образования уши рений в скважинах позволяет увеличить производительность.Изобретение может быть использовано при устройстве постоянных анкерных креплений, а также может применяться в качестве инвентарного анкера. Устройство для образования уширений в скважине, включающее штангу, соединенный с ней коленчатый вал, на шейках которого смонтированы расширительные лопасти отличающееся тем, что, с целью повышения производительности, шейки коленчатого вала, заключенного в корпус с окнами, расположены с переменным выносом относительно продольной оси устройства, а лопасти образуют винтовую поверхность, причем внешние поверхности лопастей выполнены с переменным радиусом, а меньший ра950894 6 г.1 Фиг. 2 диус вышерасположенной лопасти равен большему радиусу нижерасположенной лопасти.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент ФРГ1759860,84 С 17/188, 1974. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке2771848/22-03, Е 21 С 17/004979.Состави Техред А Тираж 62 Государстве лам изобретква, Ж - 35 Патент, г. ель Н. Заболоцкая . Бойкас Кор 3 Под нного комитета СС ений и открытииРаушская наб., д Ужгород ул. Прое ектор У. ПономаренисноеР