Автoры: Пинчук Петр Степанoвич, Кoнюшoк Кoнcтантин Дмитриевич, Раcпoпин Сергей Никoлаевич, Казакoв Вячеcлав Платoнoвич
Изoбретение oтнocитcя к oблаcти cтрoительcтва, кoнкретнo, к уcтрoйcтвам для раcширения cкважин в грунте. Техничеcкий результат - упрощение конcтрукции, повышение надежноcти и раcширение области применения. Расширитель грунтовых скважин включает размещенные на корпусе пневмопробойника упорный обод и кольцо, на боковой стороне которого прикреплена впотай, не касаясь в месте прикрепления стенок скважины и не выходя за пределы контура кольца, как во время работы пневмопробойника, так и во время извлечения расширителя из скважины, гибкая связь в виде троса с выходом его на дневную поверхность. При этом кольцо выполнено цельным и имеет овальную форму, а трос прикреплен к боковой стороне кольца большего диаметра. 2 ил.
Известен расширитель для образования скважин в грунте, включающий упорный обод на корпусе пневмопробойника, секции в виде двух полуколец, входящие в зацеп между собой и образующие таким образом кольцо, плотно прилегающее к корпусу с возможностью свободного скольжения по нему, приспособление на конце одного из полуколец для вытяжного троса впотай во время работы пневмопробойника (см., например, техническое решение по патенту
2368736 от 27.09.2009).
Недостатками данного устройства являются его многодетальность и сложность в его изготовлении.
Целью настоящего изобретения является упрощение конструкции, тем самым повышение надежности работы устройства и расширение области применения.
Поставленная цель достигается тем, что расширитель грунтовых скважин, включающий размещенные на корпусе пневмопробойника упорный обод и кольцо, на боковой стороне которого прикреплена впотай, не касаясь в месте прикрепления стенок скважины и не выходя за пределы контура кольца как во время работы пневмопробойника, так и во время извлечения расширителя из скважины, гибкая связь в виде троса с выходом его на дневную поверхность, кольцо выполнено цельным и имеет овальную форму, при этом трос прикреплен к боковой стороне кольца большего диаметра.
Такое выполнение расширителя позволяет иметь простую и надежную конструкцию, не требующую дополнительных операций как при изготовлении устройства, так и во время работы пневмопробойника по удержанию секций в рабочем состоянии из-за отсутствия таковых, а в подземных условиях такое устройство при работе способно разрушать твердые включения в грунте.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображено устройство для расширения скважин в грунте в сборе на пневмопробойнике, продольный разрез; на фиг.2 - то же, в плане.
На фиг.1 и 2 изображено описываемое устройство, которое включает жестко надетый на корпус пневмопробойника 1 упорный обод 2 и расширитель 3 в виде цельного кольца овальной формы. Позиции под цифрами 4, 5 и 6 схематично обозначают приспособления для извлечения расширителя после проходки скважины. Позиция 4 - выемка в корпусе расширителя для размещения стержня 5, к которому прикреплен трос 6. Устройство работает следующим образом.
Перед запуском пневмопробойника 1 в месте образования скважины на грунт укладывается расширитель 3 в виде кольца. В кольцо устанавливается пневмопробойник и подается сжатый воздух. Пневмопробойник входит в грунт, кольцо скользит по поверхности корпуса пневмопробойника 1 до упорного обода 2. Затем начинается их совместное движение в грунте. Трос 6, прикрепленный к стержню 5, при этом размещается в прорези 4 и не имеет соприкосновения со стенками скважины. По достижении требуемой глубины пневмопробойник переводят на реверсивный режим и извлекают из скважины лебедкой. Пневмопробойник 1 при обратном ходе не движется вместе с расширителем 3, так как расширитель овальной формы имеет площадь контакта со стенками скважины такую же, как и обычный расширитель круговой формы, т.е. упругий отпор грунта стенок скважины превышает силы заклинивания расширителя 3 с упорным ободом 2.
Затем извлекают из скважины расширитель 3. После натяжения троса 6 и приложения подъемного усилия овальный расширитель 3 поворачивается в скважине, становится вертикально меньшим диаметром в пространстве скважины, пройденной расширителем большей его частью.
При этом представляется возможным извлечение расширителя из скважины вручную без особого усилия. Такая конструкция расширителя позволяет использовать его при проходке "глухих" наклонных и горизонтальных скважин, что невозможно при использовании расширителя, взятого за прототип. При начале проходки наклонных скважин расширитель 3 просто надевается на пневмопробойник и последний устанавливается в требуемое положение.
Такое выполнение устройства позволяет сразу образовать скважину большого диаметра без проходки лидерной скважины, поскольку данная конструкция имеет повышенную жесткость и прочность.
Кроме того, в сложных гидрогеологических условиях, когда грунты имеют повышенную обводненность и скважина начинает затягивается сразу же после проходки, такое выполнение расширителя позволяет со значительно меньшими затратами усилий извлекать его из скважины, так как при вытягивании троса 6 расширитель 3 сразу ориентируется в скважине по линии наименьшего сопротивления и даже в случае обрушения скважины со значительно меньшими усилиями проходит сквозь грунт своей усеченной стороной.
Размеры расширителя овальной формы по площади и объему уплотняемого грунта легко выдерживаются с размерами расширителя кругового очертания.
