UA74759C2 - Drill unit for drilling wells for piles or other similar building structures - Google Patents

Description

Опис винаходу

Винахід стосується галузі будівництва і може бути застосований для влаштування свердловин під палі, 2 зокрема, в житловому, промисловому та сільському будівництві, а також для влаштування свердловин під інші будівельних конструкцій, які подібні палям.

Відомі машини для занурення кілків, опор ліній електропередачі, паль, які мають власну бурову установку для буріння свердловини, у яку потім занурюється паля чи інша зазначена вище подібна палі конструкція за допомогою власного механізму занурення (палі чи іншої подібної конструкції), наприклад, дивись |описи 70 винаходів до авт. свід СРСР Мо 89590; МПКб: Е21В7/30, ЕО2Е5/20; заявл. 07.02.1950; авт. свід СРСР Мо 263479;

МПК: Е2187/30; заявл. 19.09.1968; опубл. 04.02.1970; авт. свід СРСР Мо 335334; МПК: ЕО2а7/20, ЕО2а17/144; заявл. 06.07.1970; опубл. 11.04.1972. Однак зазначені машини не пристосовані для вдавлювання паль із відносно великим зусиллям, що конче необхідне, наприклад, для створення фундаментів із відносно великою несучою здатністю. Із зазначених вище документів неможливо встановити шляхи вирішення проблеми 12 ефективного суміщення в одній машині бурової та вдавлювальної установок так, щоб одночасно вирішити основну та додаткові задачі цього винаходу.

Відома бурова установка для буріння свердловин під палі (стовпи огорожі), що має вертикальний стояк, засоби для встановлення бурової установки на рухому базову конструкцію з можливістю її переміщення, засіб для примусового переміщення бурової установки відносно базової конструкції та встановлений на вертикальному стояку буровий механізм із привідним буровим інструментом. На відміну від винаходу у відомій буровій установці засоби для встановлення бурової установки на рухому базову конструкцію виконані у вигляді шарнірно закріпленої на базовій конструкції (рамі трактора) платформи з розпірними тягами, а засіб для примусового переміщення бурової установки відносно базової конструкції - у вигляді гідроциліндра для примусового повороту платформи (Авт. свід СРСР Мо 335334). с

Така конструкція бурової установки непридатна для ефективного суміщення бурової та вдавлювальної Ге) установок в одній машині для вдавлювання паль із відносно великим зусиллям внаслідок великих зусиль, які виникають в елементах конструкції, та не ефективного використання до того ж недостатньої ваги машини та контрвантажів.

Задача винаходу полягає в удосконаленні конструкції бурової установки для буріння свердловин під палі або о інші подібні будівельні конструкції та окремих її частин з метою забезпечення можливості ефективного ю суміщення бурової та вдавлювальної установок в одній машині для вдавлювання паль із відносно великим зусиллям, наприклад, порядку двісті п'ятдесяти тон так, щоб забезпечити, зокрема, мінімізацію навантажень, - які виникають в елементах конструкції, та ефективне використання та забезпечення достатності ваги машини та /«ф контрвантажів. До того ж все це повинно забезпечуватись одночасно із високою продуктивністю та зручністю в

Зо обслуговуванні бурової установки та машини, в якій застосовується ця установка. -

Зазначена задача вирішена тим, що у буровій установці (1) для буріння свердловин під палі або інші подібні будівельні конструкції, що містить вертикальний стояк (2), засоби (4) для встановлення бурової установки (1) на рухому базову конструкцію (5) з можливістю її переміщення, засіб (34) для примусового « переміщення бурової установки (1) відносно базової конструкції (5) та встановлений на вертикальному стояку З 50 (4) буровий механізм (19) із привідним буровим інструментом (23), відповідно до винаходу зазначені засоби (4) с для встановлення бурової установки (1) на базову конструкцію (5) пристосовані для встановлення бурової

Із» установки (1) на розташовані із зазором (5) одна до одної у горизонтальній площині дві суміжні головні конструкції (7) базової конструкції (5) з можливістю переміщення вздовж них, причому буровий інструмент (23) бурового механізму (19) розміщений в плані в зоні зазору (5) між головними конструкціями (7).

Така конструкція бурової установки забезпечує можливість ефективного суміщення бурової (1) та це. вдавлювальної (47) установок в одній машині для вдавлювання паль із відносно великим зусиллям, наприклад, «» порядку двісті п'ятдесяти тон так, що забезпечується, зокрема, мінімізація навантажень, які виникають в елементах конструкції, та ефективне використання та забезпечення достатності ваги машини та контрвантажів. і До того ж все це забезпечується одночасно із високою продуктивністю та зручністю в обслуговуванні бурової с 20 установки та машини, в якій застосовується ця установка.

Зазначені вище позитивні технічні та технологічні властивості машини, у набутті яких полягає технічний с результат винаходу, реалізуються, посилюються чи доповнюються іншими позитивними властивостями у конкретних виконаннях машини, які очевидні для спеціаліста із врахування відомостей, що наведені у прикладах здійснення винаходу, та можуть характеризуватися наступним. 29 Зазначені засоби (4) для встановлення бурової установки (1) на базову конструкцію (5) виконані у вигляді

ГФ) анкерних візків (4), кожен з яких пристосований для встановлення на опорну напрямну (6) головної конструкції (7) та має засіб (14), який пристосований для того, щоб за рахунок упору у, щонайменше, одну нижню поверхню о верхньої частини опорної напрямної (6) перешкоджати підняттю анкерного візка (4) відносно опорної напрямної (6). 60 Зазначений засіб (34) для примусового переміщення бурової установки (1) відносно базової конструкції (5) виконаний у вигляді крокуючого силового механізму (34), який пристосованим для примусового переміщення вздовж опорних напрямних (б).

Крокуючий силовий механізм (34) включає в себе гідроциліндр двосторонньої дії (35), який шарнірами з'єднаний із першою (38) та другою (39) балками, при цьому на кінцевих частинах першої балки (38) закріплені бо повзуни (40), які пристосовані для ковзання по верхніх частинах напрямних (б) та на яких закріплені шарнірами

(41) поворотні упори (42), пристосовані для обпирання на упори (43), що розміщені із кроком вздовж опорних напрямних (6), а друга балка (39) з'єднана із будь-яким елементом (3, 4), що є частиною вертикального стояка (2) або нерухомо зв'язаний із ним.

Буровий інструмент (23) виконаний у вигляді ущільнюючого бура (23), який пристосований для утворення свердловини, практично, без видалення грунту.

Ущільнюючий бур (23) має порожнисте тіло, яке включає конічну нижню кінцеву частину (24) та трубчасту основну частину (25), та гвинтову лопать (26), яка виконана на тілі бура (23).

У стінці тіла бура (23) виконані отвори пристосовані для того, щоб заповнювати внутрішню порожнину тіла 7/0 бура баластним матеріалом або видаляти з неї баластний матеріал для регулювання ваги бура (23).

Основна частина (25) тіла бура (23) та стояк (2) виконі секційними.

Верхній кінець бурового інструмента (23) жорстко або за допомогою гнучкої муфти зв'язаний безпосередньо з вихідним валом привода для його обертання.

Вертикальний стояк (2) має двотавровий переріз, при цьому бічні частини стояка, які лежать у площинах, що /5 паралельні напрямку (10) переміщення бурової установки (1), утворені полицями (15) двотавра, а до розташованих з боку бурового інструмента (23) крайок полиць (15) приварені напрямні (16) так, щоб між ними та стінкою 17 двотавра утворилися напрямні пази, у яких розташовані повзуни (18) підйомної платформи бурового механізму (19), на якій змонтований привід (22) для обертання бурового інструмента (23).

Зазначена підйомна платформа має вертикальну (20) та горизонтальну (21) плитоподібні частини, на першій (20) з яких змонтовані зазначені повзуни 18, а на другій (21) - привід (22) для обертання бурового інструмента (23).

Бурова установка (1) має горизонтальну платформу (3), яка жорстко закріплена до стояка (2), та змонтовану на платформі (3) лебідку (30) підйомного канатного механізму, що пристосований для примусового підйому бурового механізму (19). сч

Зазначена горизонтальна платформа (3) встановлена на зазначені засоби (4) для встановлення бурової установки (1) на базову конструкцію (5), які закріплені до низу платформи (3) за допомогою роз'ємних і) різьбових з'єднань (11, 12, 13).

Винахід пояснений кресленнями, на яких: на фіг. 1 представлена бурова установка для буріння свердловин під палі або інші подібні будівельні конструкції, що встановлена на опорні напрямні головних балок базової Ге! зо Конструкції машини для вдавлювання паль, аксонометричне зображення; на фіг. 2 - те саме, вид з переду бурової установки (з торця головних балок); на фіг. З - вузол А за фіг. 1; на фіг. 4 - нижня частина бурової о установки; ї- на фіг. 5 - вид ззаду на крокуючий гідравлічний силовий механізм для переміщення бурової установки; на фіг. 6 - вид збоку на силовий механізм для переміщення бурової установки; на фіг. 7 - варіант машини для «

Ззв5 вдавлювання паль чи інших подібних будівельних конструкцій із застосуванням бурової установки, ї- аксонометричне зображення.

Бурова установка 1 для буріння свердловин під палі або інші подібні будівельні конструкції за фіг. 1 містить вертикальний стояк 2 та горизонтальну платформу 3, передня частина якої жорстко закріплена до нижньої частини стояка 2. Платформа З встановлена, переважно, на два засоби 4, наприклад, анкерні візки 4, « які закріплені до низу платформи З за допомогою роз'ємних різьбових з'єднань та по одному встановлені на ств) с опорні напрямні б двох головних конструкцій 7, наприклад, головних (мостових) балок 7 самохідної базової . конструкції 8 машини для вдавлювання паль чи інших подібних будівельних конструкцій (фіг. 2, 7) так, що и?» бурова установка 1, наприклад, на катках 9 анкерних візків 4 може переміщуватись по опорним напрямним 6 вздовж, по суті, горизонтальних головних (мостових) конструкцій 7, наприклад, двотаврових головних балок 7 у напрямку, який на фіг. 1, 7 позначений стрілкою 10. За необхідності може бути використано більшу кількість -І анкерних візків 4 наприклад, по два відносно коротких візки 4 для кожної опорної напрямної 6. Власне термін "анкерний" використаний у тому значенні, що візок 4 подібно анкерам має засіб (14), наприклад, два зачепи 14, ве які пристосовані для того, щоб за рахунок упору у нижні поверхні голівки (верхньої частини) рейкової опорної -І напрямної 6, перешкоджати підняттю візка 4 відносно напрямної 6, будь-яким зусиллям, що направлене вверх. 5о Зазначені анкерні візки 4 можуть бути виконані аналогічними чи ідентичними анкерним візкам палевої 1 вдавлювальної установки 47 машини. Спеціалісту очевидно, що у інших виконаннях, наприклад, сама

Ге двотаврова головна балка 7 може бути використана як опорна напрямна 6, при цьому верхня полиця головної балки 7 буде зазначеною верхньою частиною опорної напрямної 6. Також очевидно те, що верхня частина опорної напрямної б може мати одну нижню поверхню, наприклад, у разі виконання її із швелера, а анкерний дв Візок 4 один зачіп 14. Крім того, замість катків 9 можуть бути використані повзуни із антифрикційними полімерними прокладками або інші елементи подібного каткам чи повзунам призначення.

Ф) Роз'ємне різьбове з'єднання 5, із використанням якого анкерний візок закріплений до платформи 3, (фіг. 3) ка може включати в себе, щонайменше, один анкерний болт 11 з гайками, який має голівку, що розміщена у - 14 - чи А-подібному пазу 12, який виконаний на верхній частині кожного анкерного візка 4. У відповідних бо бічних частинах платформи З виконані отвори 13 для стрижнів анкерних болтів 11.

Стояк 2 має двотавровий переріз, наприклад, стояк 2 виконаний із звичайного прокатного двотавра, при цьому бічні частини стояка, які лежать у площинах, що паралельні напрямку 10 переміщення бурової установки 1, утворені полицями 15 двотавра. До названих умовно передніми крайок полиць 15 приварені напрямні 16 так, щоб між ними та стінкою 17 двотавра утворилися напрямні пази, у яких розташовані повзуни 18 підйомної 65 платформи бурового механізму 19. Зазначена підйомна платформа має вертикальну 20 та горизонтальну 21 плитоподібні частини, на першій з яких змонтовані зазначені повзуни 18. На горизонтальній частини 21 змонтовано електромеханічний привід для обертання бурового інструмента 23, наприклад, мотор-редуктор 22, безпосередньо з вихідним валом якого жорстко або за допомогою гнучкої муфти зв'язаний верхній кінець бурового інструмента 23, переважно, виконаного у вигляді ущільнюючого буру 23. Ущільнюючий бур 23 має порожнисте тіло, яке включає конічну нижню кінцеву частину 24 та трубчасту основну частину 25, яка може бути виконана секційною. У стінці тіла бура 23 можуть бути передбачені отвори пристосовані для того, щоб заповнювати внутрішню порожнину тіла бура баластним матеріалом або видаляти з неї баластний матеріал для регулювання ваги бура 23. На тілі бура 23 виконана гвинтова лопать 26.

Як видно з креслення за фіг. 1 буровий механізм 19 розташований із умовно названого переднім боку стояка /0 2. а платформа З розташована з протилежного заднього боку. Причому у передній частині платформи З виконаний виріз для бура 23. Як видно із креслень, бурова установка 1 орієнтована таким чином, що її буровий механізм 19 по відношенню до її вертикального стояка 2 розташований з боку першого (наприклад, зображеного ближнім на фіг. 1) із двох протилежних торців будь-якої головної балки 7. Однак, у іншому виконанні (на кресленнях не показано), яке є не гіршим бурова установка 1 може бути орієнтована буровим механізмом 19 у /5 протилежний бік, тобто так, що буровий механізм 19 обернений до протилежного другого торця головної балки 7.

На верхній частині стінки 17 стояка 2 закріплений вузол 27 верхніх нерухомих блоків, призначених для запасовування на них канату 28 підйомного канатного механізму, що пристосований для примусового підйому бурового механізму 19. Вузол 29 нижніх рухомих блоків, на які запасований канат 28, закріплений на верхній частині вертикальної частини 20 підйомної платформи бурового механізму 19. Кінець канату 28 намотаний на барабан підйомної лебідки 30, яка встановлена на задній частині платформи З та має звичну для лебідок конструкцію.

Якщо основна частина 25 тіла бура 23 виконана секційною із основної та додаткової секцій, стояк 2 також виконаний секційним із основної секції 31 та додаткової нижньої секції. При цьому горизонтальна платформа З жорстко закріплена до нижньої частини основної секції 31 стояка 2, на нижньому кінці якої виконані роз'ємні сч ов З'єднання 32 для стиковки основної секції 31 із додатковою нижньою секцією (на кресленні за фіг. 4) не показана). Роз'ємне з'єднання 32 може бути виконане, наприклад, у вигляді пластин із отворами 33 для болтів. (8)

Для примусового переміщення бурової установи 1 вона може мати окремий індивідуальний засіб 34, наприклад, крокуючий гідравлічний силовий механізм 34 (фіг. 5, 6). Зазначений переміщувальний механізм 34 включає в себе гідроциліндр двосторонньої дії 35, корпус 36 та шток 37 якого шарнірами з'єднані із відповідно Ге! зо першою З8 та другою 39 балками. На кінцевих частинах першої балки 38 закріплені повзуни 40, які пристосовані для ковзання, наприклад, по напрямних 6 головних мостових балок 7, а на повзунах 40 шарнірами 41 закріплені о поворотні упори 42, пристосовані для обпирання на вертикальні поверхні упорів 43, що із кроком встановлені М вздовж головних балок 7, та верхні горизонтальні поверхні 44 останніх. Причому кожний упор 43 приварений до верхньої поверхні 44 головної балки 7 та поверхні підошви рейкового профілю напрямної 6. Таким чином «

Ззв5 Множина упорів 43 підвищує надійність кріплення напрямної б до верхньої поверхні головної балки 7. Кінці ї- другої балки 39 з'єднані із анкерними візками 4, горизонтальною платформою З або із будь-яким іншим елементом, що є частиною вертикального стояка (2) або нерухомо зв'язаний із ним.

Бурову установку використовують таким чином.

На підготовленій основі будівельного майданчики із рейкових полотен 45 укладають рейкову колію 46, на « 770 якій із окремих вузлів збирають необхідний конструктивний варіант базової конструкції 5 машини для в с вдавлювання паль чи інших подібних будівельних конструкцій. На головні балки 7 встановлюють палеву

Й вдавлювальну установку 47, що пристосована для вдавлювання паль чи інших подібних будівельних и?» конструкцій, та бурову установку 1. Далі встановлюють блокові контрвантажі 48 та гідростанцію із пультом управління 49, здійснюючи усі необхідні електричні та гідравлічні підключення.

Після закінчення робіт із складання та налагодження машини її за допомогою електромеханічних приводів 50 -І візків 51 машину переміщують вздовж рейкової колії 46 до місця виконання робіт у напрямку, що позначений на фіг. 7 стрілкою 52. За допомогою крокуючого гідравлічного силового механізму 34 переміщують бурову установку ве 1 вздовж головних балок 7 у напрямку, який на фіг. 71, 7 позначений стрілкою 10 та є, по суті, -І перпендикулярним напрямку 52, до встановлення ущільнюючого буру 23 над точкою вдавлювання палі. За необхідності для реверсування напрямку переміщення бурової установки 1 перекидають поворотні упори 42 у о необхідне положення так, щоб вони мали змогу упиратися на праві або ліві вертикальні поверхні упорів 43.

Ге) Для буріння свердловини обертають бур 23 за допомогою мотор-редуктора 22 та забезпечують опускання бурового механізму 19 під власною вагою підйомним канатним механізмом, обертаючи барабан лебідки 30 у напрямку змотування канату 28. Після завершення буріння свердловини, обертаючи бур 23 у напрямку, що протилежний напрямку його обертання при бурінні, та одночасно піднімаючи буровий механізм 19 підйомним канатним механізмом, обертаючи барабан лебідки 30 у напрямку намотування канату 28, виймають бур 23 із (Ф, свердловини та підіймають буровий механізм у верхнє положення підйомним канатним механізмом. ка У виконаннях машини, що показані на фіг. 1, 2 та характеризуються тим, що палева вдавлювальна 47 та бурова 1 установки встановлені на спільні головні балки 7 та для одночасного спільного примусового бор переміщення з'єднані між собою, наприклад, за допомогою жорсткого елемента, після буріння свердловини за допомогою спільного для обох установок 47, 1 крокуючого гідравлічного силового механізму 34 відводять бурову установку 1 вздовж головних балок 7 від свердловини. Вантажопідйомним краном палю встановлюють у свердловину та тим же механізмом 34 палеву вдавлювальну установку 47 пересувають на палю до введення Її в середину її стояка 53, а потім вдавлюють палю за допомогою пальового покрокового вдавлювального механізму 65 (на кресленнях не показаний) будь-якої відомої конструкції, який пристосований для обпирання на оголовок палі та вдавлювальної силової дії на нього.

У виконанні машини, що показане на фіг. 7 та характеризується тим, що палева вдавлювальна 47 та бурова 1 установки встановлені на окремі дві пари головних балок 7, після буріння свердловини переміщують машину вздовж рейкової колії 2 до встановлення свердловини в зоні зазору 5 між тими головними балками 7, на які

Встановлена пальова вдавлювальна установка 47. Вантажопідйомним краном палю встановлюють у свердловину та механізмом 34 палеву вдавлювальну установку 47 пересувають на палю та здійснюють вдавлювання палі будь-яким відомим способом.

Claims (13)

Формула винаходу

1. Бурова установка (1) для буріння свердловин під палі або інші подібні будівельні конструкції, що містить вертикальний стояк (2), засоби (4) для встановлення бурової установки (1) на рухому базову конструкцію (5) з можливістю її переміщення, засіб (34) для примусового переміщення бурової установки (1) відносно базової конструкції (5) та встановлений на вертикальному стояку (4) буровий механізм (19) із привідним буровим інструментом (23), яка відрізняється тим, що зазначені засоби (4) для встановлення бурової установки (1) на базову конструкцію (5) пристосовані для встановлення бурової установки (1) на розташовані із зазором (5) одна до одної у горизонтальній площині дві суміжні головні конструкції (7) базової конструкції (5) з можливістю переміщення вздовж них, причому буровий інструмент (23) бурового механізму (19) розміщений

20.8 плані в зоні зазору (5) між головними конструкціями (7).

2. Бурова установка за попереднім пунктом, яка відрізняється тим, що зазначені засоби (4) для встановлення бурової установки (1) на базову конструкцію (5) виконані у вигляді анкерних візків (4), кожен з яких пристосований для встановлення на опорну напрямну (б) головної конструкції (7) та має засіб (14), який пристосований для того, щоб за рахунок упору у щонайменше одну нижню поверхню верхньої частини опорної сч напрямної (6) перешкоджати підняттю анкерного візка (4) відносно опорної напрямної (6).

3. Бурова установка за будь-яким попереднім пунктом, яка відрізняється тим, що зазначений засіб (34) для (о) примусового переміщення бурової установки (1) відносно базової конструкції (5) виконаний у вигляді крокуючого силового механізму (34), який пристосований для примусового переміщення вздовж опорних напрямних (6).

4. Бурова установка за попереднім пунктом, яка відрізняється тим, що крокуючий силовий механізм (34) о зо Включає в себе гідроциліндр двосторонньої дії (35), який шарнірами з'єднаний із першою (38) та другою (39) балками, при цьому на кінцевих частинах першої балки (38) закріплені повзуни (40), які пристосовані для т) ковзання по верхніх частинах напрямних (б) та на яких закріплені шарнірами (41) поворотні упори (42), чн пристосовані для обпирання на упори (43), що розміщені із кроком вздовж опорних напрямних (б), а друга балка (39) з'єднана із будь-яким елементом (3, 4), що є частиною вертикального стояка (2) або нерухомо зв'язаний із « Зв мим. м.

5. Бурова установка за будь-яким попереднім пунктом, яка відрізняється тим, що буровий інструмент (23) виконаний у вигляді ущільнювального бура (23), який пристосований для утворення свердловини практично без видалення грунту.

б. Бурова установка за попереднім пунктом, яка відрізняється тим, що ущільнювальний бур (23) має « 70 Ппорожнисте тіло, яке включає конічну нижню кінцеву частину (24) та трубчасту основну частину (25), та з с гвинтову лопать (26), яка виконана на тілі бура (23).

7. Бурова установка за попереднім пунктом, яка відрізняється тим, що у стінці тіла бура (23), виконані :з» отвори пристосовані для того, щоб заповнювати внутрішню порожнину тіла бура баластним матеріалом або видаляти з неї баластний матеріал для регулювання ваги бура (23).

8. Бурова установка за будь-яким із попередніх пунктів 6-7, яка відрізняється тим, що основна частина (25) -І тіла бура (23) та стояк (2) виконані секційними.

9. Бурова установка за будь-яким із попередніх пунктів 6-8, яка відрізняється тим, що верхній кінець ве бурового інструмента (23) жорстко або за допомогою гнучкої муфти зв'язаний безпосередньо з вихідним валом - приводу для його обертання.

10. Бурова установка за будь-яким попереднім пунктом, яка відрізняється тим, що вертикальний стояк (2) 1 має двотавровий переріз, при цьому бічні частини стояка, які лежать у площинах, що паралельні напрямку (10) Ге; переміщення бурової установки (1), утворені полицями (15) двотавра, а до розташованих з боку бурового інструмента (23) крайок полиць (15) приварені напрямні (16) так, щоб між ними та стінкою 17 двотавра утворилися напрямні пази, у яких розташовані повзуни (18) підйомної платформи бурового механізму (19), на якій змонтований привід (22) для обертання бурового інструмента (23).

11. Бурова установка за попереднім пунктом, яка відрізняється тим, що зазначена підйомна платформа має (Ф) вертикальну (20) та горизонтальну (21) плитоподібні частини, на першій (20) з яких змонтовані зазначені ГІ повзуни 18, а на другій (21) - привід (22) для обертання бурового інструмента (23).

12. Бурова установка за будь-яким попереднім пунктом, яка відрізняється тим, що вона має горизонтальну во платформу (3), яка жорстко закріплена до стояка (2), та змонтовану на платформі (3) лебідку (30) підйомного канатного механізму, що пристосований для примусового підйому бурового механізму (19).

13. Бурова установка за попереднім пунктом, яка відрізняється тим, що зазначена горизонтальна платформа (3) встановлена на зазначені засоби (4) для встановлення бурової установки (1) на базову конструкцію (5), які закріплені до низу платформи (3) за допомогою рознімних різьбових з'єднань (11,12, 13). б5