Устройство для образования уширения в скважине

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ УШИРЕНИЯ В СКВАЖИНЕ(71) Заявитель Брестский политехнический институт(73) Патентообладатель Брестский политехнический институт(57) 1. Устройство для образования уширения в скважине, включающее закрепленный на штоке уширитель с уширительной камерой и охватывающим ее элементом, отличающееся тем, что уширитель выполнен в виде закрепленного на нижней части штока диска, снабженного расположенным по его периметру ободом, уширительная камера и охватывающий ее элемент расположены на ободе, причем охватывающий уширительную камеру элемент выполнен в виде эластичной покрышки. Изобретение относится к строительству, в частности к сооружению фундаментов, и может быть использовано в устройствах для образования уширений в забое или по длине скважин с целью создания буронабивных свай, с уширенной пятой или гофрированной боковой поверхностью. 2739 1 Известно устройство для создания уширений в грунте, создающее уширитель в виде баллонов из эластичного материала, упругих связей между ними и внутри их, насосной станции и системы труб, соединяющих насосную станцию с баллонами 1. Недостатком известного устройства является сложность конструкции и ее ненадежность работы, обусловленная сложной конструкцией баллонов, упругих связей в них и между ними. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для образования уширений в скважине, содержащее шток, погруженный в скважину, насосную станцию с уширителем 2. Недостатком такого решения является сложность конструкции уширителя, сложность работы, наличие гидропривода воды, цилиндра, также эластичной камеры и др. элементов. Задача, на решение которой направлено заявляемое решение, состоит в упрощении конструкции и повышении эффективности работы устройства. Это достигается тем, что в устройстве для образования уширений в скважине, содержащем закрепленный на штоке деформируемый уширитель, насосную станцию и систему труб, соединяющую последнюю с уширителем, последний выполнен в виде диска, диаметром меньше диаметра скважины, прикрепленного к нижней части штока и снабженного по периметру ободом с эластичной покрышкой, причем между последними расположена гибкая упругая, например резиновая или из прорезиненной синтетической ткани, камера. Привод выполнен проще, в виде пневматического ручного или автоматического насоса избыточного давления, соединенного шлангом через запорное устройство в виде золотника или ниппеля с упругодеформируемой камерой уширителя (аналогично велосипедному или автомобильному насосу). На фиг. 1 изображено устройство для образования уширений в скважине в погруженном состоянии, продольный разрез. Устройство содержит закрепленный на штоке 1 уширитель в виде диска 2 с ободом 3, эластичной (из брезента или вулканизированной резины) покрышкой 4, гибкой упругой, например резиновой или из прорезиненной ткани, камерой 5. Привод уширителя выполнен в виде пневматического насоса (ручного или ножного механического, автомобильного или электрического) избыточного давления 6, соединенного шлангом 7 через запорное приспособление в виде золотника или ниппеля 8 с упругой камерой 5 уширителя. Устройство для образования уширений в скважине работает аналогично накачке воздухом автомобильного колеса. В скважину за шток 1 опускается уширитель до требуемой глубины, можно вручную из-за небольшой массы уширителя (до 1530 кг для скважин диаметром 200450 мм глубиной до 6 м). Гибкий шланг 7 уширителя подключают к золотнику 8. Далее приводят в действие привод, для чего ножным насосом 6 (руки свободны или удерживают уширитель за ручку штока 1), оборудованного манометром (на чертеже не показан), нагнетает воздух через золотник 8 по шлангу 7 в камеру 5. Создавая определенное давление (ориентируясь по манометру), камера 5 увеличивается в объеме (аналогично автомобильному колесу), опирается внутренней стороной на жесткий обод 3 диска 2, а наружный - на эластичную покрышку 4. Достигнув определенного давления в камере 5, создается требуемое радиальное усилие давления на покрышку 4, сминающее, раздавливающее и уплотняющее грунт. Давление на грунт будет равняться давлению в камере 5, определенному по манометру насоса 6, а усилие давления на грунт определяется по элементарной формуле ДВр,где- усилие давления в камере Д - диаметр скважины В - ширина камеры р - давление в камере. Простейшие расчеты показывают, что при обычных давлениях Р 2-5 атм, может быть создано усилие Р 510 т, достаточное для создания уширения в скважине. Таким образом создается уширение на любой глубине скважины и в забое. После создания уширения воздух из камеры 5 спускается через золотник 8 камеры 5, покрышка 4 уменьшается и устройство переноситься на новую скважину или глубину. Применение заявляемого устройства для образования уширений в скважине позволяет упростить конструкцию и повысить эффективность работы устройства, улучшить технологические и расширить эксплуатационные возможности работы устройства, образовывать уширения как по всей длине ствола скважины, так и в ее забое. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.