Пристрій для виготовлення свердловин у грунті

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при устройстве фундаментов в пробитых скважинах. Известно аналогичное устройство [1] (А.с. СССР №1818412, кл. E02D3/046, опубл. 30.05.93, Бюл. №20), в котором содержится полый корпус, центральная часть которого выполнена в виде сегментов, соединенных посредством уплотняющих элементов, а также расположенный в корпусе шток с уширенной верхней частью и связанный с оголовником в нижней части, при этом устройство снабжено упругими элементами, установленными на каждом сегменте с возможностью контакта с уширенной частью штока. Недостатком аналога является его неустойчивая работа при пробивке наклонных скважин. Наиболее близким устройством-прототипом является устройство [2] (Бабамухаметов А.С., Гайсин М.Х. Копер ПМ-20 с гидравлическим молотом // Механизация работ нулевого цикла: Тр. Уфимского НИИпромстроя. - Уфа, 1992. - С.3 7), в котором для возведения наклонных фундаментов в грунте устройство содержит привод, наклонный копер, цилиндрическую трамбовку, связанную через трос с приводом. Недостатком прототипа является неэффективность образования наклонных скважин в грунте. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования устройства для образования скважин в грунте, в котором введением в конструкцию новых элементов обеспечивается возможность образования не только вертикальных, но и наклонных скважин и за счет этого расширяется область применения устройства. Поставленная задача решается тем, что в устройстве для образования скважин в грунте, содержащем корпус цилиндрической трамбовки, связанный через трос с приводом, согласно изобретению дополнительно внутри корпуса цилиндрической трамбовки неподвижно размещен наклонный канал с трамбовкой-вкладышем, которая через трос также связана с лебедкой привода, кроме того дополнительно содержит траверсу, фиксатор и телескопическую буферную пружину, при этом фиксатор размещен на тросе, связывающем трамбовку-вкладыш с лебедкой привода, телескопическая буферная пружина размещена воронкообразным расширением вверх на верхнем конце наклонного канала, а траверса подвешена на тросах, связывающих ее с тормозами лебедки привода и расположена в рабочей зоне троса, связывающего трамбовкувкладыш с лебедкой привода. Сущность изобретения заключается в том, что оборудование не только вертикальной скважины, но и наклонных, достигается за счет того, что внутри корпуса цилиндрической трамбовки неподвижно размещен наклонный канал с трамбовкой-вкладышем, связанной тросом с лебедкой привода. Это позволяет после образования вертикальной скважины корпусом цилиндрической трамбовки, образовывать одну или несколько наклонных скважин путем работы трамбовки-вкладыша в виде возвратнопоступательных движений внутри канала, выполняющего роль направляющей. Для того, чтобы трамбовка-вкладыш не выскакивала из канала вверх, на тросе установлен фиксатор, а в верхней рабочей зоне троса размещена траверса, связанная через тросы с тормозами лебедки привода. А для того, чтобы при окончании пробивки наклонной скважины трамбовка-вкладыш не вышла верхним концом за пределы канала, тот же фиксатор упрется в телескопическую буферную пружину, размещенную снаружи верхнего конца наклонного канала. Таким образом совокупность существенных признаков позволяет достичь свойство, которым не обладает прототип. На чертеже (фиг.) изображен осевой вертикальный разрез заявляемого устройства при образовании наклонной скважины в грунте после образования вертикальной скважины. Устройство состоит из корпуса 1 цилиндрической трамбовки для образования вертикальной скважины, внутри которого неподвижно размещен наклонный канал 2, верхний конец которого заканчивается снаружи телескопической буферной пружиной 3 из полосовой стали воронкообразным расширением вверх, а нижний конец имеет воронкообразное расширение 4, при этом с возможностью совершения возвратно-поступательных движений внутри канала 2 в нем размещена трамбовкавкладыш 5, имеющая сигарообразную форму, через верхний конец посредством стального троса 6 связанная с лебедкой привода (условно не изображенной на фиг.). Тросом 7 корпус 1 цилиндрической трамбовки также связан с лебедкой привода. В верхней части корпуса 1 в месте сопряжения с цилиндрическим каналом 2 имеется горизонтальное отверстие 8, а в верхней части трамбовки-вкладыша 5 имеется горизонтальное отверстие 9. При совпадении осей отверстий 8 и 9, в них вставляется палец 10 для возможности фиксирования трамбовки-вкладыша 5 внутри канала 2, что необходимо в период образования вертикальной скважины или при транспортировке. На тросе 6 неподвижно закреплен фиксатор 11, представляющий собой, например, плоский диск в виде колеса с ободом, который не допускает превышения заданного подъема и опускания, благодаря тому, что в первом случае входит в соприкосновение с траверсой 12, которая, в свою очередь, ослабляет тросы 13, на которых она подвешена и этим передает исполнительное усилие на тормоза лебедки привода, а во втором случае фиксатор 11 опускается на телескопическую буферную пружину 3, чем и препятствуе т вы ходу верхнего конца трамбовки-вкладыша 5 из канала 2 в процессе образования наклонной скважины 14. Срабатывание траверсы 12 препятствует превышению предельного заданного подъема, что не допускает выхода нижнего конца трамбовкивкладыша 5 из канала 2, при подъеме трамбовки. Выполнение фиксатора 11 в форме плоского диска помимо своей основной функции, препятствует закручиванию троса 6, работая как динамический гаситель крутильных колебаний. Расстояние между телескопической буферной пружиной 3 и траверсой 12 устанавливается, исходя из длины трамбовки-вкладыша 2 за вычетом величины равным высоте телескопической буферной пружины 3 и допусков общепринятых при выполнении этого вида работ. Поскольку наклонная скважина выполняется под углом к вертикальной оси, для приведения в соответствие с вертикальным размером, вводится после чего Расстояние от верха трамбовки-вкладыша 5 до фиксатора 11 назначается: Позицией 15 обозначена вертикальная скважина. Работает устройство следующим образом. Сначала пробивают вертикальную скважину 15 путем сбрасывания "след в след" на грунт корпуса 1 цилиндрической трамбовки. При этом в канале 2 пальцем 10 посредством пропуска через отверстия 8 и 9 одновременно в нем зафиксирована трамбовка-вкладыш 5. Подъем и сбрасывание корпуса 1 осуществляется посредством лебедки привода тросом 7, например запассованным через блок или иным известным способом. После образования вертикальной скважины 15, в ней оставляют корпус 1 цилиндрической трамбовки, извлекают палец 10 из отверстий 8 и 9 и к лебедке привода присоединяют конец троса 6. На тросе 6 устанавливают фиксатор 11 на расстоянии от верха трамбовки-вкладыша 5, а траверсу 12 устанавливают на высоте от верха телескопической буферной пружины 3. После этого включают механизм привода, в результате чего трамбовка-вкладыш 5 совершает возвратнопоступательное движение, ударяя о грунт и образуя при этом наклонную под углом к вертикали скважину 14, Этот процесс продолжают до тех пор, пока фиксатор 11 не ударится о верх телескопической буферной пружины 3, либо ранее, что зависит от проектной глубины пробивки. Благодаря расположению в вертикальной скважине 15 корпуса 1, исключается выпор грунта при образовании наклонной скважины 14. При необходимости засыпки жесткого материала, например щебня, в наклонную скважину 14, с последующим втрамбобыванием его трамбовкой-вкладышем 5, высоту расположения траверсы 12 увеличивают, что позволяет периодически на время засыпки извлекать трамбовку-вкладыш 5 из цилиндрического канала 2. При этом телескопическая буферная пружина 3, благодаря воронкообразной форме, будет служить лоткомприемником жесткого материала. При необходимости образования нескольких наклонных скважин из одной цилиндрической, корпус 1 поворачивают на проектный угол, а механизм привода перемещают и устанавливают в новую позицию. После этого осуществляют образование наклонной скважины, как это описано выше. Извлечение корпуса 1 из скважины осуществляют после фиксации пальцем 10 трамбовки-вкладыша 5 в цилиндрическом канале 2. Блок для запассовки троса 6 может находиться на гуське стрелы базового механизма с приводом. Примером конкретного выполнения может служить устройство для образования скважин в грунте диаметром корпуса 1500 - 700мм (или более) длиной от 2000 до 6000мм и расположением внутри него цилиндрического канала 2 внутренним диаметром 200мм. Длина сигарообразной трамбовки-вкладыша 5, размещенной внутри цилиндрического канала 2 принимается в пределах длины этого канала. Масса устройства в целом составляет от 3 до 6 тонн. Базовым механизмом может служить экскаватор Э-10011 и др. Эффективность устройства заключается в том, что оно позволяет возводить фундаменты в вертикальных и наклонных скважинах, пробитых в грунте.