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 Юськович Георгий Иванович Тимошук Валерий Анатольевич(73) Патентообладатель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(57) Устройство для образования уширения в скважине, включающее опускаемый в скважину шток, к нижнему концу которого прикреплены деформируемый цилиндрический полый уширитель из упругодеформируемого, например, резинового материала с упругостью больше упругости грунта скважины и пластина, прикрепленная к нижнему концу штока через уширитель посредством винта с возможностью продольного перемещения,отличающееся тем, что уширитель снабжен двумя и более сквозными продольными прорезями в стенках длиной на 510 см меньше длины уширителя с сохранением цельности и сплошности материала по обоим торцам уширителя.(56) 1. А.с. СССР 1745859, МПК 21 7/28, 1992 (аналог). 2. Патент РБ на изобретение 7492, МПК 21 7/28, 2004 (аналог). 3. Патент РБ на полезную модель 5309, МПК 21 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 с уширенной пятой. 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 образованием уширения за несколько поворотов уширителя, применением специальной буровой установки. Более близким техническим решением к заявленному является устройство для образования уширения в скважине, включающее опускаемый в скважину шток, к нижнему концу которого прикреплены деформируемый уширитель с пластиной 2. Недостатками этого устройства являются сложность конструкции из-за наличия сложного уширителя тороидальной формы, втулок, а также возможность образования уширения в скважине за несколько поворотов уширителя. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для образования уширения в скважине, содержащее опускаемый в скважину шток, к нижнему концу которого прикреплены деформируемый цилиндрический полый уширитель из упругодеформируемого, например, резинового материала с упругостью больше упругости грунта скважины и пластина, прикрепленная к нижнему концу штока через уширитель посредством винта с возможностью продольного перемещения 3. Недостаток этого устройства заключается в повышенных энергозатратах на образование уширения вследствие значительной устойчивости цилиндрического полого, сплошного уширителя и значительных для смятия устойчивого уширителя усилиях. Задачей настоящей полезной модели является, наряду с простотой и эффективностью конструкции, снижение энергозатрат и необходимых усилий для образования уширения в скважине. Поставленая задача решается тем, что в известном устройстве для образования уширения в скважине, включающем опускаемый в скважину шток, к нижнему концу которого прикреплены деформируемый цилиндрический полый уширитель из упругодеформируемого, например, резинового материала с упругостью больше грунта скважины и пластина,прикрепленная к нижнему концу штока через уширитель посредством винта с возможностью продольного перемещения, уширитель снабжен двумя и более сквозными продольными прорезями в стенках длиной на 5-10 см меньше длины уширителя с сохранением цельности и сплошности материала по обоим торцам уширителя. В результате приложения любой (статической или динамической) вертикальной вдавливающей нагрузки посредством штока уширитель из резины, разрезанный на два и более вертикальных столба (менее устойчивый, чем цельный и сплошной), деформируется в скважине, образуя уширение за счет большей упругости материала уширителя по сравнению с грунтом и наличия ниже уширителя круглой пластины. Таким образом достигается работоспособность устройства. 2 68682010.12.30 Отличительными от прототипа являются следующие признаки 1. Уширитель снабжен двумя и более сквозными продольными прорезями. 2. Прорези выполнены в стенках уширителя. 3. Прорези выполнены длиной на 510 см меньше длины уширителя. 4. Прорези выполнены с сохранением цельности и сплошности материала по обоим торцам уширителя. Таким образом, имеются отличия, обладающие существенностью и новизной, позволяющие решать в устройстве поставленную задачу - 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 техническим усовершенствованием прототипа. Сущность заявляемого устройства поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена предлагаемая конструкция после опускания в скважину, продольный разрез на фиг. 2 - то же, после образования уширения в скважине на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1 на фиг. 4 разрез Б-Б на фиг. 2. Обозначения 1 - шток 2 - деформируемый цилиндрический полый уширитель 3 пластина 4 - винт 5 - сквозные прорези. Устройство для образования уширения в скважине состоит из опускаемого в скважину штока 1, к нижнему концу которого прикреплены деформируемый цилиндрический полый уширитель 2 из упругодеформируемого резинового материала с упругостью больше упругости грунта скважины и пластина 3, присоединенная к штоку 1 через уширитель 2 посредством винта 4 с возможностью продольного перемещения (фиг. 1). Уширитель 2 снабжен двумя и более (на фиг. 1 - восемью) сквозными продольными прорезями 5 в стенках уширителя 2. Длина прорезей 5 на 510 см меньше длины уширителя 2. Прорези выполнены на меньшую длину с сохранением цельности и сплошности резинового материала по обоим торцам уширителя 2. Образование уширения в скважине происходит путем вдавливания (удара) по штоку(фиг. 2). Упираясь в дно скважины, пластина 3 снизу, а шток 1 сверху деформируют уширитель 2 (полый, цилиндрический, разрезной). Благодаря наличию сквозных продольных прорезей 5, стенки уширителя 2 в виде отдельных малоустойчивых элементов изгибаются в стороны, врезаются или вминаются в стенки скважины, образуя в ней уширение. Винт 4 служит для скрепления штока 1 с уширителем 2, их совместного опускания в скважину и обратной выемки из нее после образования уширения. Завершающим этапом является бетонирование скважины и уширения с целью возведения буронабивной сваи. При необходимости образования уширения данным устройством на любой отметке скважины поступают следующим образом. В скважину предварительно устанавливают втулку определенной длины, опускают устройство и образуют уширение на требуемой отметке. Устройство весьма просто в изготовлении, инвентарно и, в отличие от прототипа, требует меньших энергозатрат и усилий вдавливания на образование уширения. Конструкция устройства технологична. И скважину, и уширение в ней можно образовать одним и тем же способом - забивкой или вдавливанием при помощи штока скважину штоком при снятом уширителе уширение - штоком с присоединенным уширителем. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4