Устройство для расширения скважин

Опубликовано 30.05.80. Бюллетень 20Дата опубликования описания 05.06.80 ао делам иэобретений и втнрытий(71) Заявитель Всесоюзный ордена Ленина проектно-изыскательский и научноисследовательский институт Гидропроект им. С, Я, Жука(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСШИРЕНИЯ СКВАЖИН Изобретение относится к буровому оборудованию и предназначено для проходкискважин с уширенной полостью, преимущественно под буронабивные сваи,Известна конструкция бурового ковша,состоящего из цилиндрической оболочки иоткидного конического дна с режущими кромками 1 .Недостатком этих буровых ковшей является то, что с помощью указанного ковшапроизводится проходка скважин определенного диаметра, а для устройства уширенияв нижней части скважины необходимо использовать другой инструмент, например расширитель. Кроме того, выгрузка грунта изтакого бурового ковша представляет значительные трудности, особенно при разработке пластичных грунтов,Известна также конструкция грейферарасширителя, включающего режущие лопасти в виде открытых снизу полуцилиндров.шарнирно прикрепленных к верхней частиразделяющей их перегородки и связанных 20рычагами с буровой колонной, опорный конус и фиксатор для стопорения лопастейв момент бурения, размещенный в верхнейчасти устройства 12,Недостаток его заключается в том, что он не приспособлен для бурения вертикальных стволов и для бурения скважинпод короткие буронабивные сваи с уширенной пятой, необходима замена специализированного инструмента, на которую уходит времени больше, чем на бурение.Цель изобретения - обеспечение бурения скважины без смены бурового инструмента,Цель достигается тем, что опорный конус выполнен с грунтозаборными окнами и снабжен фиксатором, при этом опорный конус установлен с возможностью поворота относительно оси скважины,На фиг. 1 схематически изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1; на фиг. 3 -- разрез Б - Б на фиг, 1; на фиг. 4 - разрез В- - В на фиг. 1; на фиг. 5 - разоез Г - -Г на фиг. 1; на фиг. 6 - устройство ушире ни я, общи й вид; на фиг. 7 - разрез Д - Д иа фиг. 6; на фиг. 8 - разрез Е - Е на фиг. 1; на фиг. 9 - разрез Ж - Ж на фиг. и, поворотное устройство в открытом пцлокеиии: на фиг, 10 разрез Ж - Ж поворотнос от. ройство в зафиксированном положении.737570 Формула изобретения 3Устройство состдит из опорного конусас грунтозаборными окнами 2, который при помощи поворотного устройства (фиг. 8), состоящего из вала 3 и втулки 4 с фиксатором 5, крепится к перегородке 6, К последней шарнирно прикреплены режущие лопасти 7 в виде открытых внизу полуцилиндров. Привод лопастей имеет рычаги 8, концы которых шарнирно соединены с полу- цилиндрами 7 и траверсой 9, связанной с буровой колонной 10, Над траверсой 9 установлено массивное кольцо 11 с поворотным фиксатором 12, взаимодействующим с вырезом в колонне 10. Кольцо 11 имеет кронштейны 3, шарнирно связанные с полуцилиндрами 7. В нижней части колонны 10 выполнено гнездо 14, куда входит квадратная штанга 15, жестко связанная с перегородкой 6.Устройство работает следующим образом.При закрытом положении фиксатора 12(фиг. 2, положение указано пунктиром) и фиксатора 5 (фиг. 10) устройство внедряется в грунт, который через отверстия 2 заполняет полости полуцилиндров 7. Затем оно извлекается из скважинй, прекращается вращение привода, отводится фиксатор 12 (фиг. 2) и под действием массы кольца 11 полуцилиндры 7.расходятся (фиг. 6), и грунт из них высыпается. Далее устройство приподнимают, фиксатор 12 устанавливают в исходное положение и вновь продолжают проходку ствола скважины.При углублении скважины до проектнойотметки устройство извлекают на поверхность, и фиксаторы 12 и 5 устанавливают в свободное положение (фиг. 2 и 9). Затем его опускают в скважину, при этом режущие лопасти 7 под действием собствен "його"веса находятся в: сложейном положении. После установки опорного конуса 1 на забой включается вращательный привод и под действием веса буровой колонны 10 лопасти 7 начинают расходиться, разрабатывая уширенную полость, в то же время опорный конус 1 остается неподвижным, поскольку вал 3 свободно вращается во втулке 4. После заполнения полуцилиндров 7 грунтом, прекращают вращение и поднимают буровую колонну 1 О, При этом полуцилиндры 7 сначала возвращают в исходное положение, а затем начинают поднимать устройство. Разгрузка устройства осуществляется путем его установки на грунт, при этом фиксаторы остаются в исходном положении. Далее цикл повторяется.Преимущество этой конструкции заключается в том, что она позволяет одним и тем же инструментом сначала проходить скважины в грунте, а затем устраиватО уширенные полости.Экономический эффект при использовании изобретения по предварительным расо четам составит 40 тыс. р. в год на одинбур при проходке скважин под буронабивные сваи с уширенной пятой глубиной от 3,5 до 20 м./ Устройство для расширения скважин,включающее режущие лопасти, выполненные в виде открытых снизу полуцилиндров,2 шарнирно прикрепленных к верхней частиразделяющей их продольной перегородки исвязанных рычагами с буровой колонной,опорный конус и фиксатор для стопорения лопастей, размещенный в верхней части устройства, отличающееся тем, что, с целью36обеспечения бурения скважины без сменыбурового инструмента, опорный конус выполнен с грунтозаборными окнами и снабжен фиксатором, при этом опорный конусустановлен с возможностью поворота относительно оси скважины.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Ганичев И. А, Устройство искусствен-ных оснований и фундаментов. М., Издательство литературы по строитеЛьству, 1969,46 с, 162, рис. 111.18.2. Авторское свидетельство СССР192075, кл 1, 02 Р 17/148, 1963 (прототип) .Составитель Л.Техред К ШуфТираж 713осударственного комм изобретений и оа, Ж - 35, Раушскаатентз, г. Ужгород,тета СССкрытийнаб., дл. П роек орректор ВПодписное Р утяга