ФУНДАМЕНТНЫЙ БУР

Область техники
Полезная модель относится к строительству, в частности к технике для бурения скважин под возведение столбчатого или столбчато-ленточного фундамента.
Уровень техники
Известно устройство - фундаментный бур (патент РФ №77631). Фундаментный бур содержит штангу, накопитель с первой режущей кромкой, перекладину, пластину, тягу, шнур. При этом штанга соединена одним концом с перекладиной, а другим концом соединена с накопителем. Пластина соединена с тягой и закреплена на штанге или накопителе с возможностью угла наклона по отношению к штанге. Устройство содержит утяжелитель, выполненный в виде кругового цилиндра, надетый на штангу с возможностью его перемещения вдоль штанги, причем тяга и шнур присоединены к утяжелителю.
Недостатком известного технического решения является низкая производительность.
Наиболее близким техническим решением (прототип) является фундаментный бур (патент РФ №99528). Фундаментный бур содержит штангу, накопитель с первой режущей кромкой, первую перекладину, пластину, тягу, шнур, утяжелитель. Штанга соединена одним концом с первой перекладиной, а другим концом штанга соединена с накопителем. Пластина соединена с тягой и закреплена на штанге с обеспечением возможности изменения угла наклона по отношению к штанге. Утяжелитель надет на штангу с возможностью его перемещения вдоль штанги. При этом тяга присоединена к утяжелителю, а шнур присоединен к утяжелителю или тяге. Устройство снабжено третьей перекладиной и, по съемный фиксатор. Третья перекладина присоединена к штанге. Присоединение третьей перекладины к штанге и выполнение соединения штанги с накопителем выполнено с обеспечением возможности вращения штанги с пластиной относительно накопителя при незафиксированном фиксаторе и совместного вращения штанги с пластиной и накопителя при зафиксированном фиксаторе.
Недостатком прототипа является низкая производительность.
Целью предлагаемой полезной модели является повышение производительности.
Поставленная цель достигается за счет того, что фундаментный бур, содержит первую перекладину, штангу, третью перекладину, накопитель, пластину, тягу, первый фиксатор, второй фиксатор и третий фиксатор, причем штанга состоит из первой секции и второй секции, первая секция и вторая секция расположены с обеспечением возможности их перемещения относительного друг друга и соединения при помощи вторых фиксаторов, штанга соединена одним концом с первой перекладиной посредством первого фиксатора, а другим концом штанга соединена с накопителем, пластина соединена с одним из концов тяги и закреплена на штанге с обеспечением возможности изменения угла наклона по отношению к штанге при воздействии на тягу, третья перекладина присоединена к штанге со стороны, противоположной первой перекладине, присоединение третьей перекладины к штанге и выполнение соединения штанги с накопителем выполнено с обеспечением возможности поворота штанги, третьей перекладины и пластины относительно накопителя при незафиксированном третьем фиксаторе и совместного вращения штанги, третьей перекладины и накопителя при зафиксированном третьем фиксаторе, отличающийся тем, что первая секция выполнена в виде трубчатого элемента, внутри первой секции, по крайней мере частично расположена вторая секция, первая секция соединена одним концом с первой перекладиной, а вблизи другого конца первая секция соединена с другим концом тяги с обеспечением возможности отсоединения тяги от первой секции, вторая секция концом, противоположным первой перекладине, соединена с накопителем, пластина соединена со второй секцией со стороны накопителя; по второму варианту, в частном случае в состав первой секции дополнительно введена штанга-удлинитель, соединение штанги с первой перекладиной выполнено путем соединения с ней одного из концов штанги-удлинителя, другой конец которой соединен с трубчатым элементом.
Краткое описание чертежей
Полезная модель поясняется чертежом, на котором показан общий вид устройства.
Раскрытие полезной модели
На чертеже обозначены: рукоятка 1, штанга 2, первая часть 3, штанга-удлинитель 4, вторая часть 5, первая 6, второе отверстие 7, шарнир 8, тяга 9, вторая секция 10, скобообразный элемент 11, пластина 12, третье отверстие 13, стенка 14, ножки 14, вторая перекладина 16, виток шнека 17, накопитель 18, третья перекладина 19, скоба 20, ось 21, третий фиксатор 22, второй фиксатор 23, первое отверстие 24, четвертое отверстие 25, первый фиксатор 26, первая перекладина 27.
Основными элементами устройства являются первая перекладина 27 с двумя рукоятками 1, штанга 2, накопитель 18 и пластина 12.
Первая перекладина 27 представляет собой стержень прямоугольного сечения, на противоположных концах которой надеты рукоятки 1. В центральной части первая перекладина 27 снабжена соединительным элементом для соединения первой перекладины 27 с первой секцией 6 иди штангой-удлинителем 4 посредством первого фиксатора 26. В частном случае соединительный элемент выполнен в виде трубы прямоугольного сечения, прикрепленной перпендикулярно первой перекладине 27. Соединительный элемент в поперечном сечении имеет размеры больше, чем первая секция 6 первая часть 3. В соединительном выполнено соответствующее отверстие, предназначенное для размещения в нем конца первой секции 6 или первой части 3. В соединительном элементе выполнено первое отверстие 24. Первое отверстие 24 выполнено сквозным, проходящим через две противоположные стороны соединительного элемента секции. Для соединения первой перекладины 27 с первой секцией 6 или штангой-удлинителем 4 первое отверстие 24 может быть выполнено непосредственно в первой перекладине 27.
Штанга 2 состоит из первой секции 6 и второй секции 10.
Первая секция 6 выполнена в виде стержня прямоугольного сечения. Первая секция 6 имеет размеры поперечного сечения большие, чем размеры поперечного сечения второй секции 10. В первой секции 6 выполнено четвертое отверстие 25. Четвертое отверстие 25 выполнено сквозным по всей длине первой секции 6. Четвертое отверстие 25 выполнено с обеспечением возможности размещения в нем второй секции 10 и взаимного перемещения второй секции 10 относительно первой секции 6, а также размещения в нем второй части 5 штанги-удлинителя 4. При этом первая секция 6 с четвертым отверстием 25 представляет собой трубчатый элемент, например прямоугольного сечения. В первой секции 6 выполнено первое отверстие 24. Первое отверстие 24 предназначено для присоединения первой перекладины 27 с рукоятками 1, а также штанги-удлинителя 4 при помощи первого фиксатора 26. Первое отверстие 24 выполнено сквозным, проходящим через две противоположные стороны первой секции 6. Первое отверстие 24 выполнено вблизи торца первой секции 6, противоположного второй секции 10, а также противоположного секции 6 с тягой 9. В первой секции 6 выполнены вторые отверстия 7. В частном случае вторых отверстий 7 в первой секции 6 выполнено три. Вторые отверстия 7 выполнены сквозными, проходящими через две противоположные стороны первой секции 6. Вторые отверстия 7 предназначены для фиксации взаимного положения первой секции 6 относительно второй секции 10 при помощи второго фиксатора 23. Первая секция 6 вблизи торца, противоположного первому отверстию 24, выполнена с обеспечением возможности временного присоединения к ней пластины 12 при помощи тяги 9, шарнирно соединенной с пластиной 12. Тяга 9 может быть присоединена к пластине 12 в ее средней части или ближе к первому краю пластины 12.
Вторая секция 10 выполнена в виде стержня прямоугольного сечения. Вторая секция 10 имеет размеры поперечного сечения меньше, чем размеры поперечного сечения первой секции 6. Вторая секция 10, по крайней мере частично расположена в четвертом отверстии 25 первой секции 6. Во второй секции 10 выполнены вторые отверстия 7. В частном случае вторых отверстий 7 во второй секции 10 выполнено три. Вторые отверстия 7 выполнены сквозными, проходящими через две противоположные стороны второй секции 10. Вторые отверстия 7 предназначены для фиксации взаимного положения первой 6 относительно второй секции 10 при помощи второго фиксатора 23. Вторая секция 10 одним из торцов, противоположным первой секции 6, присоединена к третьей перекладине 19.
Третья перекладина 19, в частном случае присоединена к торцу второй секции 10. Соединение выполнено неподвижным. Соединение выполнено, например при помощи сварного соединения. Третья перекладина 19 расположена перпендикулярно второй секции 10. В третьей перекладине 19 выполнено, по крайней мере одно третье отверстие 13 на расстоянии от второй секции 10, равном расстоянию от центра второй перекладины 16 до третьего отверстия 13 во второй перекладине 16.
Штанга-удлинитель 4 предназначена для увеличения длины штанги 2, в частном случае ее первой секции 6, т.е. штанга-удлинитель 4 при необходимости дополнительно вводится в состав первой секции 6. Штанга-удлинитель 4 состоит из первой части 3 и второй часта 5. Первая часть 3 и вторая часть 5 выполнены в виде стержня прямоугольного сечения. Вторая часть 5 имеет размеры поперечного сечения меньше, чем размеры поперечного сечения первой части 3. Первая часть 3 одним торцом соединена с торцом второй части 5. Вторая часть 5 выполнена с обеспечением возможности размещения в первой секции б. Вторая часть 5 выполнена с обеспечением возможности размещения в соединительной части первой перекладины 27. В первой части 3 вблизи торца, противоположного второй части 5, выполнено соответствующее первое отверстие 24, предназначенное для соединения первой части 3 с соединительной частью первой перекладины 27 при помощи первого фиксатора 26. Во второй части 5, вблизи торца, противоположного первой части 3 выполнено соответствующее первое отверстие 25, предназначенное для соединения второй части 5 с первой секцией 6 при помощи первого фиксатора 26.
Пластина 12 выполнена по форме прямоугольника. Пластина 12 снабжена первым краем, вторым краем, и четвертым краем. Первый край противоположен третьему краю, второй край противоположен четвертому краю. Пластина 12 имеет два скошенных угла, находящихся с противоположной стороны от первого края. Пластина имеет вторую режущую кромку, выполненную по четвертому краю. Вторая режущая кромка выполнена в сторону вращения устройства. Пластина 12 снабжена проушинами. Проушины образованны за счет изготовления отверстий в пластине 12 и в соединительном элементе. Соединительный элемент, в частном случае, выполнен скобообразным элементом 11 У-образной формы. Пластина 12 присоединена ко второй секции 10 посредством трубы прямоугольного сечения. Через проушины пластины 12 и отверстие трубы прямоугольного сечения продета ось 21, при помощи которой пластина 12 фиксируется в нужном положении относительно второй секции 10. Труба прямоугольного сечения присоединена к одной из граней второй секции 10 штанги 2, например при помощи сварного соединения. Труба прямоугольного сечения расположена перпендикулярно второй секции 10 штанги 2. Труба прямоугольного сечения может быть расположена параллельно третьей перекладине 19, или перпендикулярно третьей перекладине 19. В случае расположения трубы прямоугольного сечения перпендикулярно третьей перекладине 19, труба прямоугольного сечения может быть соединена с третьей перекладиной 19, посредством, например сварного соединения.
Накопитель 18 выполнен в виде витка шнека 17 со стенкой 14 по его периметру. Виток шнека 17 заканчивается первой режущей кромкой. К первой режущей кромке витка шнека 17 присоединены зубья. Накопитель 18 присоединен ко второй секции 10 штанги 2. Присоединение осуществлено посредством скобы 20. Скоба 20 состоит из двух ножек 15 и второй перекладины 16, соединенных между собой. Присоединение ножек 15 осуществлено к противоположным концам второй перекладины 16. Каждая ножка 15 присоединена ко второй перекладине 16 одним из своих концов. Скоба 20 своими ножками 15 соединена со стенкой 14 витка шнека 17 по диаметру.
Вторая перекладина 16 в средней части соединена со второй секцией 10 штанги 2 со стороны ее торца, противоположного первой перекладине 27. При этом третья перекладина 19 расположена между второй секцией 10 штанги 2 и второй перекладиной 16. Соединение выполнено с обеспечением возможности вращательного движения второй секции 10 штанги 2 с третьей перекладиной 19 относительно накопителя 18 со скобой 20. Соединение выполнено, в частном случае посредством стержня круглого сечения, закрепленного во второй секции 10 штанги 2 соосно ей, и пропущенного через соответствующие отверстия, выполненные в третьей перекладине 19 и во второй 16 соответственно. При этом указанный стержень снабжен ограничителем, например гайкой, расположенной на конце стержня, противоположном концу стержня, закрепленному во второй секции 10. Ограничитель препятствует спаданию второй перекладины 16 со стержня.
При этом вторая перекладина 16 имеет два рабочих состояния. В одном из них вторая перекладина 16 соединена с третьей перекладиной 19. Для этого во второй перекладине 16 вблизи ее краев выполнено два третьих отверстия 13, Третьи отверстия 13 во второй перекладине 16 на одинаковом расстоянии от центра второй перекладины 16, равном расстоянию от центра третьей перекладины 19 до третьего отверстия 13 в третьей перекладине 19. Соединение второй перекладины 16 с третьей перекладиной 19 выполнено посредством, по крайней мере, одного третьего фиксатора 22. В частном случае соединение второй перекладины 16 с третьей перекладиной 19 выполнено посредством третьего фиксатора 22 в виде болта, пропущенного через соответствующие третьи отверстия 13 во второй перекладине 16 и в третьей перекладине 19. В другом рабочем состоянии вторая перекладина 16 не соединена с третьей перекладиной 19, т.е. третий фиксатор 22 снят.
Осуществление полезной модели
Полезная модель реализуется следующим образом.
Пользователь соединяет первую секцию 6 штанги 2 с первой перекладиной 27 посредством первого фиксатора 26. Пользователь снимает пластину 12, т.е. отсоединяет тягу 9 с шарниром 8 от первой секции 6 и скобообразный элемент 11 от второй секции 10 с трубой прямоугольного сечения. Пользователь фиксирует первую секцию 6 относительно второй секции 10 на необходимой длине при помощи, по крайней мере одного второго фиксатора 23. Пользователь фиксирует вторую секцию 10 с третьей перекладиной 19 относительно накопителя 18 со второй перекладиной 16, при помощи третьего фиксатора 22, закрепленного в соответствующих третьих отверстиях 13.
Пользователь предварительно выполняет небольшое углубление на необходимой поверхности. Пользователь размещает устройство в указанном углублении. Устройство устанавливают вертикально, так чтобы накопитель 18 находился на поверхности грунта. Пользователь поворачивает устройство за рукоятки 1 по часовой стрелке. При поворачивании устройства происходит врезание зубьев в грунт. При врезании зубьев в грунт, первая режущая кромка витка шнека 17 срезает пласт грунта. Срезание пласта происходит по винтовой линии. Срезанный пласт подается в накопитель 18 и периодически удаляется из него. По мере срезания пласта накопитель 18 заглубляется в грунт, образуя цилиндрическую скважину необходимой пользователю глубины. При этом пользователь при необходимости извлекает устройство из скважины и удлиняет штангу 2, вынимая вторые фиксаторы 23, выдвигая вторую секцию 10 из первой секции 6 и закрепляя вторые фиксаторы 23 в новом положении.
Далее пользователь приступает к расширению нижней части скважины. Для этого пользователь извлекает устройство из скважины. Пользователь прикрепляет пластину 12 к устройству, т.е. присоединяет тягу 9 с шарниром 8 к первой секции 6 и скобообразный элемент 11 ко второй секции 10 с трубой прямоугольного сечения. Пользователь извлекает первый фиксатор 26, второй фиксатор 23 и третий фиксатор 22 из первых отверстий 24, вторых отверстий 7 и третьих отверстий 13 соответственно. Пользователь прикрепляет штангу-удлинитель 4 первой частью 3 к первой перекладине 27 и второй частью 5 к первой секции 6 при помощи первых фиксаторов 26. Пользователь помещает устройство в скважину. Пользователь надавливает на первую перекладину 27 с рукоятками 1. Усилие передается через штангу-удлинитель 4 первой секции 6. Связанная с первой секцией 6 пластина 12 также начинает движение вниз, стараясь принять горизонтальное положение. Пользователь поворачивает первую перекладину 27 с рукоятками 1 по часовой стрелке, при этом поворачивается штанга 2 с третьей перекладиной 19 и пластиной 12, а накопитель 18 остается неподвижным. Скорость поворота устройства увеличивается, а сопротивление вращению устройства уменьшается за счет уменьшения массы поворачиваемой часта устройства, а также за счет уменьшения силы сцепления нижней части устройства с грунтом. При повороте устройства пластина 18, своей второй режущей кромкой, врезается в грунт. Пластина 12 начинает вырезать полусферическую полость. Срезанный пластиной 12 грунт подается в накопитель 18, который по мере необходимости извлекают из скважины для удаления грунта. При этом пользователь способствует принятию пластиной 12 горизонтального положения, за счет воздействия пользователем на первую перекладину 27 с рукоятками 1 и передачи этого усилия через штангу-удлинитель 4 и первую секцию 6 пластине 18. При достижении пластиной 18 горизонтального положения, устройство можно извлечь из скважины (после его приведения в исходное положение). Для извлечения устройства из скважины необходимо поднять пластину 18 в вертикальное положение. Для этого пользователь тянет первую перекладину 27 с рукоятками 1 и связанную с ним через штангу-удлинитель 4 и первую секцию 6 пластину 18.
Таким образом, выполнение устройства из первой перекладины с рукоятками, штанги из первой секции и второй секции, накопителя и пластины описанным выше образом обеспечивает повышение производительности устройства за счет непосредственного воздействия пользователя на пластину через первую перекладину с рукоятками, штангу-удлинитель и первую секцию, при изготовлении уширения в грунте.