Устройство для образования уширений в скважине

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ УШИРЕНИЙ В СКВАЖИНЕ(71) Заявитель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(72) Авторы Чернюк Владимир Петрович Кузьмич Петр Михайлович(73) Патентообладатель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(57) Устройство для образования уширений в скважине, содержащее опущенные в скважину шток, взаимодействующий с уширителем в виде надетого на шток упругого разрезного кругового тора, и ударное приспособление, отличающееся тем, что шток снабжен выступами, выполненными в виде треугольных пластин, ребер или кулачков на боковой поверхности штока и расположенных поярусно по длине штока, а ударное приспособление изготовлено в виде инвентарной трубы, взаимодействующей в скважине с разрезным круговым тором, внутренний диаметр которого больше диаметра штока, но меньше диаметра выступов, а наружный - больше внутреннего диаметра инвентарной трубы, но меньше диаметра скважины, причем внутренний диаметр инвентарной трубы больше диаметра выступов на штоке.(56) 1. А.с. СССР 1177437. Устройство для образования уширений в скважине / В.П.Чернюк и др. МПК 21 7/28. Заявл. 12.01.83. Опубл. 07.09.85 // БИ 33 (аналог). 2. Патент РБ на полезную модель 2236. Устройство для образования уширения в скважинах / В.П.Чернюк и др. МПК 21 7/28. Заявл. 15.02.05. Зарег. 01.07.05 (прототип). Полезная модель относится к строительству, в частности к возведению фундаментов,и может быть использована в устройствах для образования уширений в забое и по глубине скважин с целью создания буронабивных свай повышенной несущей способности по грунту основания. Известно устройство для образования уширений в скважине, включающее опущенные в скважину шток, взаимодействующий с уширителем в виде шарообразных тел с гибкими связями, и ударное приспособление 1. Недостатками этого устройства являются сложность конструкции, обусловленная сложностью ударного привода, наличием шарообразных тел, гибких связей и др., а также невысокая несущая способность будущей буронабивной сваи по грунту основания из-за небольшого объема локальных (местных) уширений и только в забое скважин. Наиболее близким к заявленному объекту является устройство для образования уширения в скважинах, содержащее опущенные в скважину шток, взаимодействующий с уширителем в виде одетого на шток упругого разрезного кругового тора, и ударное приспособление 2. Недостатком этого устройства является невысокая несущая способность буронабивной сваи по грунту основания из-за возможности образования уширения только в забое скважины, а не по глубине. Задачей настоящей полезной модели является повышение несущей способности буронабивной сваи по грунту основания за счет увеличения количества уширений по глубине скважины. Поставленная задача решается тем, что в известном устройстве для образования уширения в скважине, включающем опущенные в скважину шток, взаимодействующий с уширителем в виде одетого на шток упругого разрезного кругового тора, и ударное приспособление, шток снабжен выступами, выполненными в виде треугольных пластин, ребер или кулачков на боковой поверхности штока и расположенными поярусно по длине штока, а ударное приспособление изготовлено в виде инвентарной трубы, взаимодействующей в скважине с разрезным круговым тором, внутренний диаметр которого больше диаметра штока, но меньше диаметра выступов, а наружный - больше внутреннего диаметра инвентарной трубы, но меньше диаметра скважины, причем внутренний диаметр инвентарной трубы больше диаметра выступов на штоке. Сопоставимый с прототипом анализ показывает наличие следующих отличий шток снабжен выступами выступы выполнены в виде треугольных пластин, ребер или кулачков на боковой поверхности штока выступы расположены поярусно по длине штока ударное приспособление изготовлено в виде инвентарной трубы, взаимодействующей в скважине с разрезным круговым тором внутренний диаметр тора больше диаметра штока, но меньше диаметра выступов на штоке наружный диаметр тора больше внутреннего диаметра инвентарной трубы, но меньше диаметра скважины внутренний диаметр инвентарной трубы больше диаметра выступов на штоке. 2 69382010.12.30 Указанные отличительные признаки являются новыми, существенными и достаточными для реализации поставленной задачи - повышения несущей способности буронабивной сваи по грунту основания за счет создания большего количества уширений, припричем по глубине скважины. Работоспособность устройства достигается путем раздвижки в стороны в скважине кругового разрезного тора и образования уширения вокруг каждого яруса выступов на штоке, так как размеры тора после раздвижки становятся больше размеров выступов, а диаметр инвентарной трубы больше размеров тора, но меньше диаметра скважины. Таким образом, разработка отвечает требованиям для признания ее полезной моделью. Сравнение заявляемого объекта с другими техническими решениями в данной отрасли строительства не позволило выявить в них признаки, дискредитирующие новизну технического решения. Сущность полезной модели поясняется чертежом, где изображено предлагаемое устройство с треугольными ребрами после опускания в скважину, в процессе образования уширений, продольный разрез. Обозначения 1 - шток 2 - круговой разрезной тор (уширитель) 3 - инвентарная труба,- ярусы выступов (уширений) ш - диаметр штока вк и нк - соответственно внутренний и наружный диаметры кругового разрезного тора в - диаметр выступов (треугольных пластин) вт и нт - соответственно внутренний и наружный диаметры инвентарной трубы с - диаметр скважины. Устройство включает опущенные в скважину шток 1, взаимодействующий с уширителем в виде одетого на шток 1 разрезного кругового тора 2, и ударное приспособление в виде инвентарной трубы 3. Шток 1 снабжен выступом в виде треугольных пластин 4 (ребер или кулачков) на боковой поверхности штока 1 и расположенными поярусно (, ) по длине штока 1. Инвентарная труба 3 (ударное приспособление) взаимодействует в скважине с разрезным круговым тором 2 с возможностью создания в ней уширений. К торцу штока 1 приваривают опорную пластину 6. Для работоспособности устройства внутренний диаметр кругового разрезного тора 2 вк должен быть больше диаметра штока 1 ш, но меньше диаметра выступов треугольных пластин 4 в, т.е. ввкш. Соответственно,наружный диаметр кругового разрезного тора 2 нк должен быть больше внутреннего диаметра инвентарной трубы 3 вт, но меньше диаметра скважины с, т.е. снквт. Кроме того, внутренний диаметр инвентарной трубы 3 вт должен быть больше диаметра выступов треугольных пластин 4 в на штоке 1, т.е. втв. Образование уширений в скважине осуществляют следующим образом. В предварительно пробуренную в грунте скважину опускают шток 1 с треугольными,расположенными по ярусам (,и более) пластинами 4 и опорной пластиной 6. Затем на шток 1 одевают упругий круговой разрезной тор 2 в виде кольца. Далее в скважину на шток 1 опускают инвентарную трубу 3, служащую ударным приспособлением. Заметим,что размеры штока 1, круглого разрезного тора 2, инвентарной трубы 3, треугольных пластин 4, обозначенные выше и показанные на чертеже, должны быть строго выдержаны для обеспечения работоспособности устройства. К инвентарной трубе 3 прикладывают статическое или динамическое вдавливающее усилие (ударом, виброударом, вдавливанием), в результате чего оно передается на круговой разрезной упругий тор 2 (снабженный разрезом), который раскрывается (расширяется) в скважине, опираясь на треугольные пластины 4, образуя в скважине уширение 5 наярусе. В определенный момент, при максимальном раскрытии тора 2, в скважине образуется максимальное уширение 5 и тор 2 проскакивает под низ треугольных пластин 4 яруса, оставаясь одетым на шток 1 (ниже пластин 4 яруса). Аналогичным образом происходит образование уширений 5 на втором и последующих ярусах скважины, что и показано на чертеже. 3 69382010.12.30 После образования уширения на последнем (нижнем) ярусе вначале из скважины вынимают инвентарную трубу 3, а затем шток 1 с треугольными пластинами 4 и круговым разрезным тором 2. После этого приступают к бетонированию скважины с поярусными уширениями. В результате наличия в скважине нескольких ярусов уширений буронабивная свая после бетонирования обладает весьма высокой несущей способностью по грунту основания, как многолопастная свая. Несмотря на некоторое усложнение конструкции (по сравнению с прототипом), предлагаемое устройство позволяет образовывать уширения в скважинах под буронабивные сваи достаточно большой несущей способности, что позволяет экономить количество скважин, свай, объем бетона и т.д., что перекроет усложнение конструкции устройства. В определенных условиях заявленное устройство может принести значительный экономический эффект. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4