Устройство для образования уширения в скважине

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ УШИРЕНИЯ В СКВАЖИНЕ(71) Заявитель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(72) Авторы Чернюк Владимир Петрович Бранцевич Владимир Петрович Гержа Николай Павлович Юськович Георгий Иванович(73) Патентообладатель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(57) Устройство для образования уширения в скважине, включающее опускаемый в скважину шток, к нижнему концу которого прикреплен цилиндрический полый упругодеформируемый уширитель, отличающееся тем, что уширитель изготовлен из металлического стального отрезка трубы, прикрепленного верхним торцом к нижнему концу штока, изготовленного, например, из дерева, посредством, например, гвоздей, шурупов или винтов, с продольными сквозными ослабленными в срединной части уширителя прорезями длиной меньше длины уширителя на 510 см с сохранением цельности и сплошности материала уширителя по обоим его торцам.(56) 1. А.с. СССР 1745859. Устройство для образования уширения в скважине / В.П.Чернюк и др., МПК Е 21 В 7/28. Заявл. 25.04.90. Опубл. 07.07.92 // БИ 25 (аналог). 2. Патент РБ на изобретение 7492. Устройства для образования уширения в скважине / В.П.Чернюк и др., МПК Е 21 В 7/28. Заявл. 10.07.02 // Опубл. 3.03.04 (аналог). 3. Патент РБ на полезную модель 5309. Устройство для образования уширения в скважине / П.С.Пойта, В.П.Чернюк и др., МПК Е 21 В 7/28, 2009 (прототип). Полезная модель относится к области строительства, в частности к сооружению фундаментов, и может быть использована для образования уширений как в забое, так и по длине скважин с целью создания буронабивной сваи повышенной несущей способности по грунту основания. Известно устройство для образования уширения в скважине, содержащее опускаемый в скважину шток, к нижнему концу которого прикреплены деформируемый уширитель и ударная часть с якорем и электромагнитом, а также привод уширителя со штоком 1. Недостатками известного устройства являются сложность конструкции, в частности уширителя, из-за наличия электромагнита, якоря, сложного штока, привода, а также нетехнологичность образования уширений в связи с возможностью создания уширения за несколько поворотов уширителя и применением специальной буровой установки. Более близким техническим решением к заявляемому является устройство для образования уширения в скважине, включающее опускаемый в скважину шток, к нижнему концу которого прикреплен цилиндрический полый упругодеформируемый уширитель 2. Недостатками этого устройства являются сложность конструкции из-за наличия уширителя тороидальной формы, втулок, а также возможность создания уширения в скважине за несколько поворотов уширителя. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для образования уширения в скважине, содержащее опускаемый в скважину шток, к нижнему концу которого прикреплен цилиндрический полый упругодеформируемый уширитель 3. Недостатки этого устройства заключаются в повышенных энергозатратах на образование уширения вследствие необходимости преодоления устойчивости стенок цилиндрического полого, сплошного (без продольных прорезей) уширителя, накопленных в нем значительных упругих деформаций, приложения значительных для смятия устойчивого уширителя усилий и т.д. Задачей настоящей полезной модели является, наряду с простотой и оригинальностью конструкции, снижение энергозатрат и необходимых усилий для создания уширения в скважине. Требуется разовая, а не многократная деформация ослабленного уширителя для образования уширения. Поставленные задачи решаются тем, что в известном устройстве для образования уширения в скважине, включающем опускаемый в скважину шток, к нижнему концу которого прикреплен цилиндрический полый упругодеформируемый уширитель, последний изготовлен из металлического стального отрезка трубы, прикрепленного верхним торцом к нижнему концу штока, изготовленного, например, из дерева, посредством, например,гвоздей, шурупов или винтов, с продольными сквозными ослабленными в срединной части уширителя прорезями длиной меньше длины уширителя на 510 см с сохранением цельности и сплошности материала уширителя по обоим его торцам. В результате приложения статической или динамической вертикальной вдавливающей нагрузки посредством штока металлический полый упругодеформируемый цилиндрический (разрезанный прорезями и ослабленный в срединной части) уширитель теряет устойчивость, деформируется в скважине, образуя в ней уширение за счет смятия грунта 2 61092010.04.30 стенками уширителя в скважине. Таким образом достигается работоспособность устройства. Отличительными от прототипа признаками являются следующие 1. Уширитель изготовлен из металлического стального отрезка трубы. 2. Уширитель прикреплен верхним торцом к нижнему концу штока посредством гвоздей, шурупов или винтов. 3. Шток изготовлен из дерева. 4. Уширитель снабжен сквозными ослаблениями в срединной части уширителя продольными прорезями. 5. Длина прорезей меньше длины уширителя на 510 см. 6. Прорези выполнены с сохранением цельности и сплошности материала уширителя по обоим его торцам. Таким образом, имеются отличия, обладающие существенностью и новизной, позволяющие решать в устройстве поставленные задачи - снизить энергозатраты на деформацию уширителя и необходимые вертикальные усилия для образования уширения в скважине за счет меньшей устойчивости разрезных стенок уширителя по сравнению со сплошными. Сравнение с другими техническими решениями в данной отрасли строительства не позволило выявить в них признаки, дискредитирующие новизну технического решения. По мнению авторов, данная разработка является прогрессивным и эффективным решением. Сущность заявленного устройства поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена предлагаемая конструкция устройства после опускания в скважину, продольный разрез на фиг. 2 - то же, после образования уширения. Обозначения 1 - деревянный шток 2 - металлический уширитель 3 - шурупы 4 продольные сквозные прорези а - длина прорезей- длина уширителя. Устройство для образования уширения в скважине состоит из опускаемого в скважину деревянного штока 1, к нижнему концу которого прикреплен цилиндрический полый упругодеформируемый уширитель 2 в виде отрезка металлической трубы (фиг. 1). Верхний торец уширителя 2 прикреплен к нижнему концу штока 1 посредством шурупов 3. Уширитель 2 снабжен продольными сквозными ослабленными в срединной части прорезями 4. Длина прорезей а меньше длины уширителяна 510 см. Прорези 4 в уширителе 2 выполнены с сохранением цельности и сплошности материала уширителя 2 по обоим его торцам. Образование уширения в скважине осуществляется следующим образом (фиг. 2). После опускания устройства в скважину к штоку 1 прикладывают вертикальное вдавливающее усилие или удар, которые через нижний конец штока 1, шурупы 3 передает его на верхний торец уширителя 2. Уширитель 2, опертый нижним торцом в забой скважины,снабженный прорезями 4 и ослабленный в срединной части, теряет устойчивость и врезается своими ослаблениями, а затем стенками уширителя 2 в стенки скважины, образуя в ней уширение. После образования уширения, о чем можно судить по глубине погружения штока 1 в скважину, уширитель 2 вместе со штоком 1 вынимается из скважины на поверхность для повторного использования, а сама скважина бетонируется для получения буронабивной сваи с уширенным основанием. Устройство весьма просто в изготовлении, инвентарно и, в отличие от прототипа, требует меньших энергозатрат и усилий вдавливания на образование уширения. Конструкция устройства технологична. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4