Вальцовый уширитель

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1) Дополнительное к авт . свид(22) Заявлено 24.01.8 Е 21 0 7128 соединением заявки Гееударственнмй кюмнтет 23) Приоритет - Опубликовано 15.03. 3) УДК 62.1 155 .15 (088.8) 2. Бюллетень Ло описания 2 о.03.82 о делам нэобретенн Дата опубликова крмтн 72) Автор изобрете) ВА г 1 ЬЦОВЫЛ У 1 ИИРИТЕ,ствола скважины в ности огра ничнвастс 7 м.- расширение техпотей уширителя. Однако проходка грунтах средней пло глубиной порядка 6 -Цель изобретения логических возможнороительнои при сооруой пятой и мышленном осится нию скв йсуш овано в к ст жин ренн Изобретение отнтехнике по расширежении набивных сваможет быть использстроительстве.Известны меха нпрерывного действиципу выемки грунтачи 1). рители не ие по прин овой пода ические уш я, работающ за счет шне ос- унт т г е, туре ущ дла- ова- ши- приводе баш к для азова- нения Эти уширители имеют тот общий неаток, что не обеспечивают уплотнения га по подошве уширенной полости,рунт остается в естественной струкНаиболее близким по техническойности и достигаемому результату к прегаемому является устройство для образния скважин с вертикальным стволом иренной полостью, включающее корпус сводом, шарнирно установленный на приконический валец и опорные выдвижныемаки. Это устройство предназначено ка проходки ствола скважины, так и об ния уширенной полости путем упл грунта за счет укатки вальцом 2.. казанная цель достигается тем. что уширитель, включающий корпус с приво.ом, шарнирно установленный на приводе конический валец н опорные выдвижные башмаки, он снабже рых;:ителем и сбрасывателем, шарнирно установленными в корпусе на уровне конического вальца с возможностью поворота посредством гидроцплиндра, и кареткой с торцовым вальцом и разрдвнивателем, при зтом каретка установлена на торце корпуса с возможностью осевого перемещения и рдспора посредством дополнительных опорных выдвижных башмаков.Уширитель снабжен ограждающим кожухом, прикрепленным к каретке и установленным в корпусе по месту расположения рыхлителя.Вальць имеют резиновые бандажи.На фиг. 1 изображен вальцовый уширитель в плоскости поворота конического вальца, общий вид; нд фиг. 2 - то же, вид свер 9129423ху; на фиг. 3 - прводная ас в плоскости поворота поворотного вальца; на фиг. 4 - сечение А - А на фиг. 3; на фиг, 5 - разрез Б - Б на фиг. 4.Штрихпунктирной линией изображено на чертежах возможное рабочее положение выдвижных и поворотных рабочих органов и узлов. Кроме того, на фиг. 1 штрих- пунктирной линией изображен контур поверхности вращения, образуемой рыхлителем при их максимальном повороте, за счет условного врапь пчя;оивоцнои частиЬал,., и упч;ри:г.п состоит из привода(фиг. .1,: ра персы 2 предназначенной ,;,.н подвески уширителя на тросе.Привод содержит корпус 3, на котором под крышкой 4 смонтирован гидропривод 5. Внутри корпуса 3 шарнирно укреплен поворотный валец 6 своей осью, выполненной с консольной частью 7. Последняя шарнирно сочленена с тягой 8, шарнирно сочлененной со штоком гидроцилиндра 9, шарнирно укрепленного к корпусу 3. Поворотный валец 6 выполнен с резиновым бандажом 10 и расположен напротив окна 11 для выхода за пределы корпуса 3 при повороте. Корпус 3 выполнен с продольной вогнутостью 12 (фиг. 1) его цилиндрической поверхности, продолжающейся до его торцового обреза с образованием торцового окна 13 (фиг. 4). В вогнутости 12 шарнирно укреплены рыхлитель 14 и сбрасыватель 15 (фиг. 1), причем шарниры их крепления расположены по гонцам вогнутости 12, а они сами сориентированы от шарниров друг против друга. Рыхлитель 14 и сбрасыватель 15 выполнены поворотными за счет гидропривода 5. Рыхлитель 14 смонтирован с возможностью поворота в плоскости оси вращения привод. ной части (фиг. 2) и предназначен преимугцественно для разработки и рыхления грунта в сводчатой части уширенной полости. А плоскость поворота сбрасывателя 15 пересекается с касательной к поверхности вращения, образуемой им за счет вращения приводной части, под острым углом для возможности перемещения взрыхленного грунта в направлении к оси вращечия приводной части.В торце корпуса 3 расположена каретка (фиг. 5). К корпусу 16 укреплен ограждаюгций кожух 17 (фиг, 4), располагаемый внутри корпуса 16 по месту и форме вогнутости 12, предназначенный для направления падения грунта, взрыхляемого ножевыми органами 14 и 15. На каретке смонтированы подпружиненные опорные выдвижные башмаки 17, наконечник 18, торцовый валец 19 и псдпружиненный разравниватель 20. Торцовый валец 19 расположен радиально и укреплен своей осью к кронштейну 21 корпуса 22 и к наконечнику 18. Валец 9 выполнен с резиновым бандажом 23. Разравниватель 18 смонтирован на кронштейне корпуса 22 посредством амортизатора.Работает уширитель следующим образом.Включают гидропривод 5, в результате чего выдвигается каретка вдоль оси уширителя, тем самым производя продольную раздвижку уширителя. Уширитель опускают в ствол скважины, предварительно пробуренный, посредством троса. Далее переходят на автоматический режим управления рабочими органами от гидропривода 5. Затем перемещают опорные выдвижные башмаки 24 в радиальных направлениях, до опирания о стенку ствола скважины, и фиксируют тем самым корпус в скважине. Включается привод 1, а рыхлитель и сбрасыватель 14 и 15 начинают поворачиваться от гидропривода 5 с постоянной отрегулирован. ной скоростью. При этом происходит срез стружки грунта заданной толгцины и его рыхление. Поскольку толщина стружки больше зазора между стенкой ствола скважины и цилиндрической поверхностью корпуса 3, взрыхленный грунт практически целиком сбрасывается через окно 13. В начальной стадии рыхления грунт сбрасывается самостоятельно, за счет крутизны откоса,а далее его сбрасывание и рыхление осуществляется преимущественно сбрасывателем 15. По мере разработки грунта по месту полости, его рыхления и сбрасывания, он попадает в подполостнук часть ствола скважины через полость, оконтуренную кожухом 17 и стенкой ствола скважины. Далее грунт попадает под разравниватель 20 и продавливается между ним и поверхностью укатки. В результате грунт упорядочивается в слои, толшина которого зависит от количества грунта, поступаюшего под разравниватель 20. Торцовый палец 19 накатывается на этот:.,ой и уплотняет его. По мере поступления взрыхленного грунта под разравниватель 20 каретка перемегцается вверх. Тем самым образовывается подушка из уплотненного грунта в основании ствола скважины. Реакцию от укатки грунта торцовым вальцом 19 воспринимают башмаки 24, которые передаюз ее на стенку ствола скважины за счет сил трения. По окончании рабочего хода, рыхлитель 14 и сбрасыватель 15 занимают исходное положение. Далее перемешают дополнительные опорные выдвижные башмаки 25 в радиальных направлениях и прижимают их к стенке ствола скважины. Упираясь о стенку ствола скважины, башмаки 25 фиксируют каретку в скважине. К моменту возвращения рыхлителя 14 и сбрасывателя 15 в исходное положение, валец 6 приближается боковой поверхностью бандажа 10 к поверхности грунта, обработанной сбрасывателем 15. В результате дальнейшего поворота, валец 6 уплотняет грунт естественной структуры в основании уширенной полости скважины путем укатки.5При этом, резиновый бандаж 10, деформируясь, образует площадку контакта с укатываемой поверхностью грунта с увеличенным поперечным размером, что, как известно, увеличивает глубину уплотнения слоя. Эффективность уплотнения также зависит от степени связности, влажностного состояния грунта и др. факторов. Происходит постепенная деформация грунта с образованием, в результате уширенной полости и уплотненного грунтового слоя в ее основании. Причем, диаметр уплотненного слоя грунта всегда больше диаметра образуемой полости за счет боковой деформации грунта. Боковую деформацию грунта внутрь ствола скважины удерживают башмаки 25. Они же создают вторую (нижнюю) из двух опор уширителя (верхняя - башмаки 24), которые воспринимают реактивный отпор грунта при укатке его вальцом 6. По истечении заданного времени валец 6 возвращается в исходное положение.Конструкция уширителя предусматривает возможность регулировки для конкретных грунтовых условий и может обусловить высокую надежность в эксплуатации и удобство в управлении.Технико-экономическая эффективность вальцового уширителя заключается в следующем: образовании уширенной полости, достаточного диаметра, с уплотненным основанием, что обеспечивает увеличение несущей способности сваи по грунту, а, следовательно, обуславливает сокращение количества свай на сооружаемый объект или уменьшение их заглубления; сокращения энергозатрат; автоматическом управлении и сигнализации, обуславливаюших контроль качества, облегчаюгцих эксплуатацию.Формула изобретения1. Вальцовый уширитель, включающийкорпус с приводом, шарнирно установленный на приводе конический валец и опорные выдвижные башмаки, отличающийся1 в тем, что, с целью расширения технологических возможностей, он снабжен рыхлителеми сбрасывателем, шарнирно установленными в корпусе на уровне конического вальцас возможностью поворота посредством гид 15роцилиндра, и кареткой с торцовым вальцом и разравнивателем, при этом кареткаустановлена на торце корпуса с возможностью осевого перемещения и распора посредством дополнительных опорных выдвижных башмаков.2 о 2. Уширитель по и. 1, от,гичаюигиггсятем, что он снабжен ограждающим кожухом, прикрепленным к каретке и хстановленным в корпусе по месту расположениярыхлителя,3. Уширитель по п. 1, от,гичаюигийсятем, что вальцы имеют резиновые бандажи.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР673702, кл, Е 02 Р 17/14, 1,978.2. Авторское свидетельство СССР327293, кл. Е 02 Р Ы 44, 1969 (прототип) .Составитель,. ЧерепТехред Л. БойкасТираж о 24 Ипо д113035, Мо лиал ППП Государствен лам изобрет ква, Ж - 35, Патент, г. ного ко енин и Раушс Ужгород