RU4776U1 - Пневматическое устройство для проходки скважин в рыхлых обводненных грунтах - Google Patents

Abstract

1. Пневматическое устройство для проходки скважин в рыхлых и обводненных грунтах, включающее полый корпус, размещенный в нем ударник и воздухораспределитель с центральным каналом, установленный в корпусе с возможностью занимать положение, обеспечивающее устойчивую работу устройства, и трубу, прикрепленную к устройству, отличающееся тем, что воздухораспределитель выполнен с возможностью под действием осевого усилия занимать положение, при котором устройство прекрашает работу.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что воздухораспределитель выполнен с поперечной перегородкой в центральном канале, радиальными каналами с разных сторон перегородками и расточкой в корпусе, обращенной к радиальным каналам.3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что воздухораспределитель соединен с трубой.4. Устройство по пп.1 - 3, отличающееся тем, что в корпусе выполнена дополнительная расточка, отнесенная от расточки вдоль оси на расстояние, большее расстояния вдоль оси между радиальными каналами.

Description

СКВАЖШ в РЫХЖХ ОШОДНЕНШХ ГРУНТАХ

Предлагаемая полезная модель относится к области строительной техники и предназначена для проходки скважин в рыхлш грунтах преимущественно при бестраншейной прокладке подземных коммуникаций, а также разведочных скважин.

Известно устройство для бестраншейной прокладки трубопроводов в грунте по а.с. № 618503, включающее пневмопробойник, трубу, присоединенцр) к его хвостовой части с помощью тяги и винтового домкрата. Недостатком устройства является малая надежность из-за возможности разрушения трубы ударными нагрузками, передаваемыми на нее от пневмопробойника через тягу и домкрат. Другой недостаток - возможность прекращения перемещения устройства при работе в сильно обводненных Г:рунтах из-за малых сил трения меядоу корцусом устройства и грунтом. одним недостатком является отсутствие у устройства режимов работы автоматической остановки и режима, при котором происходит извлечение устройства из скважины.

Известно устройство (а.с. № 539129) для проходки скважин в гщнтах, содержащее пневмопробойник, выполненный в виде полого корпуса, размещенного в нем ударника и воздухораспределителя, и соединенную с пневмопробойником трубу, прижимаемую силой веса к пневмопробойнику. Недостатком устройства является возможность разрушения трубы под действием ударных нагрузок, передаваемых от пневмопробойника на трубу,в том случае, когда труба зажмется грунтом и отстанет от пневмопробойника, и соединение станет жестким. Другим недостатком устройства является отсутствие режимов работы, обеспечиващих автоостановку и возможность извлечения устройства из скважины.

yCTPOlGIBO ДЛЯ ПРОХОДКИ

Технической задачей, решаемой данным изобретением, является создание такой конструкции устройства, включающего пневмопробойник и присоединенную к нему трубу, которая исключает воздействие ударнж нагрузок на трубу, что позволит исключить возможность ее разштнения и повысить надежность работы. Другой задачей является обеспечение такого решения, при котором устройство извлекается из скважины, т.е. расширение эксплуатационных возможностей устройства.

Поставленнае задачи решатся тем, что в пневматическом устройстве для проходки скважин в рыхлых обводненных грунтах, включащем полый корпус, размещенный в нем ударник и воздухораспределитель с центральным каналом и установленный в корпусе с возможностью занимать положение,обеспечивающее устойчивую работу устройства; трубу, прикрепленную к устройству, воздухораспределитель выполнен с возможностью под действием осевого усилия занимать положение, при котором устройство останавливается (прекращает работу). Такое выполнение устройства повышает надежность его работы, так как устройство останавливается всякий раз, как только пневмопробойник опережает при своем движении трубу, и соединение трубы с устройством станет жестким, и удары могут разрушить трубу.

Целесообразно воздухораспределитель выполнить с поперечной

перегородкой в центральном канале, радиальными каналами с разных сторон перегородки и расточкой в корпусе, обращенной к радиальным каналам. Такве выполнение устройства являет собой вариант констукции, обеспечивающей подачу сжатого воздуха в рабочие камеры вцутри корпуса устройства для обеспечения его работы, когда расточка находится HQft радиальными каналами, и прекращение подачи сжатого воздуха в рабочие камеры корпуса устройства для прекращения его работы, когда расточка не находится над радиальными каналами. z

Целесообразно воздухораспределитель соединить с трубой, чтобы приложением к трубе осевого усилия обеспечить запуск устройства в работу после его остановки путем установки радиальных каналов против расточки корпуса, что обеспечивает подачу сжатого воздуха в рабочие камеры внутри кордуса устройства.

Целесообразно в корпусе устройства выполнить дополнителы- /ю расточку, отнесенную от расточки вдоль оси на расстояние,большее расстояния вдоль оси между радиальными каналами воздухораспределителя. Такое выполнение обеспечивает такой режим работы устройства, когда радиальные каналы воздухораспределителя находятся против дополнительной расточки в корпусе устройства. Устройство самостоятельно будет выходить из скважины, то есть расширятся эксплуатационные возможности устройства.

Предлагаемое устройство иллюстрируется рисунками.

На рис.1 изображен продольный разрез устройства в режиме работы прямой ход - проходка скважины.

На рис.2 - продольный разрез устройства в момент его остановки.

На рис.3 - продольный разрез устройства в режиме работы обратный ход - извлечение устройства из скважины.

Устройство (рис.1) состоит из полого кордуса I, внутри которого размещен с возможностью возвратно-поступательного перемещения ударник Е, образующий с корцусом рабочую камеру А. Ударник выполнен с полостью 3 и поперечными каналами 4. Воздухораспределитель 5 одним концом установлен в полости 3 ударника 2, а другим установлен в корцусе I с возможностью осевого перемещения относительно него. Воздухорасцределитель 5 имеет две воздухораспределительные кромки Б и В, продольные каналы 6 и 7, перегородку 8, поперечные каналы 9 и 10 и жестко соединен с переходником II, имеющим продольные каналы 12. Воздуховод 13 присоединен к воздухораспределителю 5.

В корпусе I выполнены расточки 14 и 15, каналы 16 и бурт 17. К переходнику II крепятся секции 18 обсадной трубы.

Устройство работает следующим образом.

При положении деталей, показанных на рис.1, сжатый воздух, подаваемый по воздуховоду 13 через каналы 7,10 воздухораспределителя 5, расточку 14 корпуса, каналы 9 и 6 воздухораспределителя 5, полость 3 и каналы 4 ударника 2, поступает в рабочую камеру А. Благодаря разнице рабочих площадей со стороны камеры А и полости В ударника 2 последний под действием сжатого воздуха перемещается назад (по чертежу вправо) до тех пор, пока кромками В воздухораспределителя 5 не откроются каналы 4 ударника 2. Воздух из камеры А через каналы 4 ударника, каналы 16 корпуса и каналы 12 переходника внхлопывается в атмосферу. Ударник 2 давлением воздуха в полости 3 ударника 2 останавливается и разгоняется вперед (по чертежу влево) и наносит удар по головной части корпуса (на рис.1 показан момент удара). Перед ударом кромками Б воздухораспределителя 5 открываются каналы 4 ударника 2, и цикл повторяется. Под действием ударов корпус I устройства перемещается в грунте, образую скважину. При этом переходник и секции обсадной трубы должны постоянно перемещаться вслед за корпусом с помощью осевого усилия,приложенного к заднему торцу обсадной трубы (на чертеже не показанного). В том случае, когда по каким-либо причинам обсадная труба отстает от корцуса (например, при обжатии обсадной трубы грунтом так, что осевого усилия недостаточно для синхронного перемещения обсадной трубы и корцуса устройства), детали устройства займут положение, изображенное на рис.2. Каналы 9 и 10 воздухораспределителя 5 закрыты, сжатый воздух не поступает в рабочую камеру А, и устройство прекращает работу, предотвращая нанесение ударов буртом 17 корцуса I по переходнику II и обсадной трубе 18. 4

Для повторного запуска устройства необходимо увеличить осевое усилие, передаваемое на обсадцую трубу, и сместить ее в положение, изображенное на рисЛ. Каналы 9 и 10 откроются, и устройство вновь запускается в работу.

После проходки скважины на заданцуи длицу устройство может быть извлечено из скважины. Для этого к обсадной трубе необходимо приложить осевое усилие (механизм на чертеже не показан), направленное в сторону, противоположную направлению проходки. Детали устройства заШкуу положение, изображенное на рис.3. Каналы 9 и 10 занимают положение против расточки 15 корпуса I. Сжатый воздух, подаваемый через воздуховод 13, каналы 7 и 10 воздухораспределителя 5, расточку 15 корпуса Is каналы 9 и б воздухораспределителя 5, полость 3 и каналы 4 ударника 2, поступает в рабочую камеру А, Под действием сжатого воздуха благодаря разнице рабочих площадей ударника 2 со стороны камеры А и полости 3 ударника 2 последний перемещается назад (на рис.3 вправо) и наносит удар по хвостовой части корпуса I, перемещая его по скважине. Перед ударом кромками В воздухораспределителя открываются каналы 4 ударника и происходит выхлоп из камеры А по каналам 4 ударника, каналам 16 корцуса I и каналам 12 переходника 8. Давлением воздуха в полости 3 ударника последний разгоняется вперед до тех пор, пока кромками Б на откроются каналы 4 ударника 2. Тогда давлением сжатого воздуха в камере А ударник 2 остановится без нанесения удара по головной части корцуса I и разгоняется назад (на рис.3 вправо), и цикл повторяется.

Обсадная труба 18 осевым усилием, постоянно прилагаемым к ней в сторону, противоположную проходке (механизм на рисунке не показан) t 3e/)k: gTcj ( с tf. б

ДЛЯ ее синхронного с корпусом перемещения), детали устройства займут положение, изображенное на рис.2. Каналы 9 и 10 закроются, и устройство прекращает работу, предотвращая тем самым удары корцуса по переходнику/ / и трубе 18. Для повторного запуска устройства необходимо переместить детали устройства в положение рис.3.

Claims (4)

1. Пневматическое устройство для проходки скважин в рыхлых и обводненных грунтах, включающее полый корпус, размещенный в нем ударник и воздухораспределитель с центральным каналом, установленный в корпусе с возможностью занимать положение, обеспечивающее устойчивую работу устройства, и трубу, прикрепленную к устройству, отличающееся тем, что воздухораспределитель выполнен с возможностью под действием осевого усилия занимать положение, при котором устройство прекрашает работу.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что воздухораспределитель выполнен с поперечной перегородкой в центральном канале, радиальными каналами с разных сторон перегородками и расточкой в корпусе, обращенной к радиальным каналам.

3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что воздухораспределитель соединен с трубой.

4. Устройство по пп.1 - 3, отличающееся тем, что в корпусе выполнена дополнительная расточка, отнесенная от расточки вдоль оси на расстояние, большее расстояния вдоль оси между радиальными каналами.