устройство ударного действия для образования скважин в грунте

Формула изобретения

Устройство для образования скважин в грунте, состоящее из корпуса, в котором размещен гидромолот с наковальней, отличающееся тем, что наковальня выполнена в форме остроконечной сердцевины, к которой радиальными рассекающими ножами жестко прикреплена трубчатая направляющая с передним усеченным конусным наконечником, передний торец которого снабжен кольцевым ножом, расположенным по отношению к сердцевине наковальни опережающим, причем часть корпуса расположена внутри трубчатой направляющей, уплотняющей грунт наружной поверхностью.

Описание изобретения к патенту

Описываемое изобретение относится к строительной промышленности и может быть использовано при прокладке труб, кабелей высокого напряжения и телефонных, а также водоспусковых и дренажных каналов.

Известен рабочий орган для бестраншейной прокладки трубопроводов, содержащий ударное устройство и наковальню с разгрузочной камерой. Разгрузочная камера непосредственно связана с наковальней и получает от нее ударный импульс, к разгрузочной камере крепится прокладываемая в грунт с помощью этого устройства труба (А.с.СССР N 1699189, кл. E 02 F 5/18.

К недостаткам этого устройства относится низкая производительность прокладки труб за счет увеличения силы сопротивления с каждым продвижением ее в грунт. Вызвано это увеличивающимися силами трения в процессе продвижения трубы в грунте и накоплением керна внутри прокладываемой трубы. В зависимости от физико-механических свойств грунтов в некоторых случаях происходит спрессование керна внутри прокладываемой трубы и стопорение ее продвижения.

Недостатком является и ограниченная длина прокладывания труб. Это вызвано тем, что импульсные нагрузки от установки передаются на торец трубы, расположенной в грунте, а прочность и жесткость труб низкая.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство ударного действия для образования скважин в грунте, включающее корпус и привод, имеющий гидромолот и наковальню, которая выполнена бочкообразной в сечении (А.с. СССР N 302450, кл. E 02 F 5/18).

Недостатком этого известного устройства является низкая производительность проходки из-за наличия больших лобовых сопротивлений, обусловленных вытеснением всего объема грунта в стенки скважины.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в повышении производительности прокладки скважин в грунте.

Это достигается тем, что в устройстве ударного действия для образования скважин в грунте, состоящем из корпуса, в котором размещены гидромолот с наковальней, наковальня выполнена подвижной относительно корпуса и в форме остроконечной сердцевины, в которой с помощью радиально расположенных рассекающих ножей закреплена трубчатая направляющая с обращенным к грунту пустотелым усеченным конусом, уплотняющим грунт наружной поверхностью конуса и разрезающим его кольцевым ножом, образованного наружной поверхностью конуса и внутренней цилиндрической, причем кольцевой нож усеченного конуса расположен по отношению к сердцевине наковальни опережающим.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображено устройство ударного действия для образования скважин в грунте, общий вид; на фиг. 2 - сечение Б-Б; на фиг. 3 - вид со стороны кольцевого ножа.

Устройство ударного действия для образования скважин в грунте содержит корпус 1, в котором расположены гидромолот 2, с бойком 3 и наковальня 4. Последняя содержит остроконечную сердцевину 5, в которой радиально закреплены ножи 6. К периферийным поверхностям ножей закреплена трубчатая направляющая 7 с передним, уплотняющим грунт, усеченным конусом 8, который содержит кольцевой нож 9, обращенный режущей частью в сторону грунта.

Устройство работает следующим образом.

Под воздействием статической силы устройство поджимается кольцевым ножом 9 к поверхности забоя. При достижении определенной величины статического поджатия включаются в работу гидромолот 2. Боек 3 гидромолота наносит удары по наковальне 4.

В процессе продвижения наковальни в грунт, внешняя поверхность усеченного конуса 8 производит уплотнение грунта в стенке скважины, с помощью ножа 9 производится оконтуривание керна, который затем, в процессе перемещения наковальни, разрезается радиальными ножами 6 и остроконечной сердцевиной 5. Разрыхляется и транспортируется между ножами, заполняя часть скважины. Тем самым снижается лобовое сопротивление при продвижении наковальни в грунте, что облегчает продвижение устройства и не снижает его скорость перемещения. При необходимости уборку скважины от разрыхленного грунта можно произвести другими устройствами, например, с помощью желонки или шнека. Если породы слабые по физико-механическим свойствам, то прокладка скважины может производиться под действием только лишь статического усилия, воздействующего через корпус и боек на наковальню.

В предлагаемом устройстве целью является повышение производительности прокладки скважин в грунте путем снижения сопротивления при продвижении установки в грунте, которое достигается конструктивным выполнением наковальни, позволяющей при продвижении установки в грунте часть его расположенного за кольцевым ножом выдавить в стенки скважины и уплотнить ее, а остальная керновая часть транспортируется между радиальными ножами в разрыхленном виде.