УСТРОЙСТВО УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ПРОБИВАНИЯ СКВАЖИН В ГРУНТЕ

Техническое решение относится к области строительной техники и предназначено для пробивания скважин в грунте при бестраншейной прокладке подземных коммуникаций.
Известно устройство ударного действия для пробивания скважин в грунте по авт. св. СССР №831925, кл. E 02 F 5/18, E 02 D 17/146, опубл. в БИ №19, 1981 г., включающее корпус, в котором размещен ударник с воздухораспределительным механизмом, наковальню с конической поверхностью и упругий элемент, размещенный между корпусом и наковальней. Наковальня выполнена с дополнительной конической поверхностью, на которой смонтирован упругий элемент. Наружная поверхность последнего выполнена цилиндрической и прилегает к внутренней поверхности корпуса. Недостатком рассматриваемого устройства является его низкая надежность вследствие того, что кольцевой зазор между наконечником и корпусом быстро забивается грунтом в процессе работы, и ударные импульсы ударника начинают передаваться составному корпусу, что приводит к его поломке в месте соединения. Кроме того, частицы грунта проникают в рабочие камеры устройства, и перед каждым запуском его необходимо
разбирать и очищать, что увеличивает время подготовки устройства к работе.
Наиболее близким аналогом по технической сущности и совокупности существенных признаков является устройство ударного действия для проходки скважин в грунте по авт. св. СССР №994647, кл. E 02 F 5/18, E 02 F 5/16, опубл. в БИ №5, 1983 г., включающее корпус, ударник, распределительный механизм, ступенчатую наковальню, большая ступень которой расположена в корпусе, а на меньшей закреплен лидер и упругий элемент, размещенный между корпусом и лидером. На большей ступени наковальни выполнены направляющие пояски с продольными пазами.
Недостатками существующей конструкции являются забивание грунта между лидером и носовой частью корпуса, что приводит к снижению эффективности работы составной конструкции корпуса, а также наличие упругого элемента, имеющего меньший срок службы, чем все устройство, так как упругий элемент испытывает растягивающие и сжимающие нагрузки и контактирует с грунтом, что приводит к быстрому его выходу из строя.
Технической задачей предлагаемого решения является повышение эффективности работы устройства за счет периодической продувки кольцевого зазора между корпусом и наконечником-лидером.
Поставленная задача решается следующим образом. Предлагается устройство ударного действия для пробивания скважин в грунте, включающее корпус, ударник, воздухораспределительный механизм, камеры обратного и прямого хода, наковальню и наконечник-лидер, жестко соединенные между
собой с возможностью осевого перемещения относительно корпуса и образованием кольцевого зазора с ним. Согласно техническому решению устройство снабжено полым конусом, закрепленным в хвостовой части наконечника-лидера, в носовой части корпуса выполнены продольные пазы и кольцевая проточка, в наковальне - каналы, а в хвостовой части наконечника-лидера - продольные каналы, при этом камера обратного хода соединена с указанным кольцевым зазором через продольные пазы и кольцевую проточку носовой части корпуса, каналы наковальни, полый конус, продольные каналы наконечника-лидера и полость, образованную между последним и корпусом.
Такое техническое решение дает возможность устранить забивание грунтом кольцевого зазора между корпусом и наконечником-лидером вследствие продувки его воздухом и не применять упругие элементы для его зашиты. Благодаря периодической продувке кольцевого зазора через полость между наконечником-лидером и носовой частью корпуса повышается эффективность работы устройства.
Сущность технического решении поясняется примером конкретного исполнения и чертежами. На фиг.1 схематически изображен продольный разрез носовой части устройства ударного действия для пробивания скважин в грунте в момент начала внедрения наконечника-лидера в грунт, на фиг.2
- то же, в момент окончания внедрения наконечника-лидера (на фиг.1, 2 грунт не показан).
Устройство ударного действия для пробивания скважин в грунте (далее - устройство) содержит корпус 1 (фиг.1), ударник 2, наковальню 3, наконечник-лидер 4, а также
воздухораспределительный механизм (на фиг. не показан). Для надежного крепления наконечника-лидера 4 на конической поверхности наковальни 3 использован фиксирующий элемент 5. В наконечнике-лидере 4 выполнены продольные окна 6, а в хвостовой части на резьбе закреплен полый конус 7. Для герметизации между корпусом 1 и цилиндрической поверхностью наковальни 3 установлено уплотнительное кольцо 8. Наковальня 3 и наконечник-лидер 4, жестко соединенные между собой (по конической посадке), установлены с возможностью осевого перемещения относительно корпуса 1, образуют полость 9 (фиг.1), ограниченную носовой частью корпуса 1 и хвостовой частью наконечника-лидера 4. Кроме того, носовая часть корпуса 1 и хвостовая часть наконечника-лидера 4 образуют по боковой поверхности кольцевой зазор 10. Кольцевой зазор 10 и полость 9 соединены с камерой 11 обратного хода посредством продольных каналов 12, выполненных в хвостовой части наконечника-лидера 4, полости 13 конуса 7, каналов 14 и 15 в наковальне 3, кольцевой проточки 16 с продольными пазами 17 в носовой части корпуса 1.
Устройство работает следующим образом.
Ударник 2, совершая возвратно-поступательные перемещения в корпусе 1, наносит удары по наковальне 3, наконечник-лидер 4 внедряется в грунт, формируя при этом скважину. Поступающий в него грунт, рассекается полым конусом 7 и вытесняется в продольные окна 6 наконечника-лидера 4. После того как наконечник-лидер выдвигается на расстояние А (фиг.2) в результате единичного удара ударника 2, корпус 1 (фиг.1) подтягивается в сформированную скважину, затем цикл повторяется.
Указанные каналы, полости и проточка с пазами предназначены для периодической продувки кольцевого зазора 10. Продувка осуществляется при обратном ходе ударника 2. Сжатый воздух из камеры 11 обратного хода через продольные пазы 17, кольцевую проточку 16, каналы 14 и 15 в наковальне 3 поступает в полость 13 конуса 7, откуда через продольные каналы 12 - в полость 9 (фиг.1), а затем через кольцевой зазор 10 происходит выхлоп в образованную скважину.
Благодаря тому, что происходит периодическая продувка кольцевого зазора 10, повышается эффективность работы устройства.