Устройство для образования уширения в скважине

(51)21 7/28 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ УШИРЕНИЯ В СКВАЖИНЕ(71) Заявитель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(72) Авторы Чернюк Владимир Петрович Сташевская Надежда Александровна Щербач Валерий Петрович Самкевич Виталий Анатольевич(73) Патентообладатель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(57) Устройство для образования уширения в скважине, включающее опускаемый в скважину тороидальный уширитель, установленный на штоке, и привод для обеспечения упругой деформации уширителя, отличающееся тем, что в уширителе выполнены диаметрально противоположные отверстия, через которые пропущен шток, сверху и снизу уширителя на шток установлены втулки, причем верхняя втулка жестко прикреплена к уширителю, а нижняя втулка установлена свободно и снабжена прикрепленной к штоку пластиной, устанавливаемой в донной части скважины. 7492 1 2005.12.30 Изобретение относится к области строительства, в частности к сооружению фундаментов,и может быть использовано в устройствах для образования уширений в скважинах по всей глубине с целью сооружения буронабивных свай с уширенным стволом или пятой. Известно устройство для образования уширения в скважине, содержащее опускаемый в скважину уширитель, установленный на штоке, и привод для обеспечения деформации уширителя, причем уширитель выполнен в виде шарнирно соединенных в нижней и верхней частях на штоке ножей 1. Недостатком известного устройства является сложность конструкции за счет наличия шарниров, ножей, сложного привода и других элементов. Кроме того, буронабивные сваи,полученные с использованием известного устройства, имеют низкие эксплуатационные характеристики, поскольку уширения в них образуются грунтом, находящимся в естественном неуплотненном состоянии. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для образования уширения в скважине, включающее опускаемый в скважину тороидальный уширитель, установленный на штоке, и привод для обеспечения упругой деформации уширителя 2. Недостатками известного устройства для образования уширения в скважине являются сложность конструкции, в частности уширителя, из-за наличия электромагнита, якоря,сложного штока, привода, а также невозможность образования уширений по глубине скважины, так как выполнение уширения реально возможно только в донной части. В противном случае, при образовании уширений по глубине скважины, уширитель необходимо держать в руках на весу или на базовой установке, что также усложняет конструкцию. Таким образом, технический результат заключается в упрощении конструкции устройства и в обеспечении возможности создания уширений на любой отметке скважины. Задачами настоящего изобретения являются упрощение конструкции устройства и обеспечение возможности создания уширений по всей глубине скважины. Поставленные задачи решаются тем, что в известном устройстве для образования уширения в скважине, включающем установленный в скважину тороидальный уширитель, установленный на штоке, и привод для обеспечения упругой деформации уширителя, в уширителе выполнены диаметрально противоположные отверстия, через которые пропущен шток, сверху и снизу на шток установлены втулки, причем верхняя втулка жестко прикреплена к уширителю, а нижняя втулка установлена свободно и снабжена прикрепленной к штоку пластиной, устанавливаемой в донной части скважины. В результате приложения статического или динамического усилий к верхней втулке тороидальный уширитель упруго деформируется, превращаясь в эллипс, что способствует образованию уширения в скважине. Это позволяет, во-первых, упростить конструкцию устройства и, во-вторых, образовывать уширения в любом месте по длине скважины за счет изменения длин верхней и нижней втулок. Сущность заявляемого устройства поясняется чертежом, где изображена конструкция устройства в процессе образования уширения в скважине. Обозначения 1 - торуширители 2 - шток 3, 4 - верхняя и нижняя втулки 5 - пластина 6, 7 - диаметрально противоположные отверстия. Устройство для образования уширения в скважине состоит из тора-уширителя 1, выполненного с диаметрально противоположными отверстиями 6, 7, через которые пропущен шток 2, а сверху и снизу уширителя 1 на шток 2 установлены верхняя 3 и нижняя 4 втулки. Верхняя втулка 3 жестко прикреплена к уширителю 1, а нижняя втулка 4 установлена свободно и снабжена прикрепленной к штоку 2 пластиной 5, устанавливаемой в донной части скважины. Для образования уширения в скважине на любой отметке изменяются длины верхней 3 и нижней 4 втулок. Производится удар по верхней втулке 3. Тор-уширитель 1, опираясь на нижнюю втулку 4 и пластину 5, упруго деформируется в скважине, образуя в ней уши 2 7492 1 2005.12.30 рение. Для увеличения объема уширения тор-уширитель 1 разворачивают в скважине за верхнюю втулку 3 на определенный уголи производят очередной один и несколько ударов по верхней втулке 3. При этом каждый раз в процессе нанесения удара уширитель 1 превращается в эллипс, а после нанесения удара - в тор. Для создания других уширений по глубине скважины изменяют длины втулок 3, 4, заменяя их новыми или одевая на шток 2 другие. После образования всех уширений по глубине скважины устройство вынимается из нее в собранном виде за шток. Производится армирование и бетонирование скважины. В результате в грунте образуется набивная свая с уширенной пятой и (или) уширенным стволом. Заявленное устройство весьма просто в изготовлении и технологично в процессе эксплуатации, позволяет образовывать уширения по всей глубине скважины, что повышает несущую способность сваи по грунту основания. Эксплуатационные качества скважины и набивной сваи весьма высоки, так как грунт в уширениях не разрабатывается, а уплотняется в стороны, что также повышает несущую способность сваи по грунту основания. Конкретный размер экономического эффекта трудно поддается денежному исчислению из-за большого числа влияющих факторов. Однако он вполне достоверен. Источники информации 1. Ягудин Буронабивные сваи с лучевидными уширениями. - Изд-во Саратовского университета, 1983. - С. 6-17. 2. А.с. СССР 1745859. Устройство для образования уширения в скважине, МПК 21 В 7/26, 1990 // БИ 25. - 1992. - С. 108. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3