способ проходки скважин и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ проходки скважин, включающий завинчивание устройства в грунт, продавливание и вытеснение грунта в осевом, окружном и радиальном направлениях в вертикальной и в горизонтальной плоскостях ребрами конического наконечника и лентами конических и цилиндрических спиралей головного бура, рабочими клиновидными участками усеченных конусов головного, промежуточного и обсадного буров, при достижении проектной глубины скважины головной бур разблокируют от сблокированных промежуточного и обсадного буров, завинчиванием последних по головному корпусу продавливают и вытесняют грунт до сопряжения плоскости усечения конуса промежуточного бура с основанием усеченного конуса головного бура, сблокированные промежуточный и обсадной буры блокируют снова с головным буром и вращают реверсивно, после двух-трех оборотов реверсивного вращения обсадной бур разблокируют и извлекают из него сначала сблокированные головной и промежуточный буры, а затем, по мере устранения необходимости пребывания в скважине, извлекают из нее и обсадной бур.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что грунт продавливают и вытесняют дополнительно путем сжатия в перпендикулярном направлении между непараллельными витками лент конических спиралей усеченного конуса головного бура.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что грунт продавливают и вытесняют дополнительно рабочими клиновидными участками усеченных конусов обсадного и промежуточного буров с перемещением его из объема грунтового пространства, заключенного между боковой поверхностью головного корпуса, лентами цилиндрических спиралей и стенкой ствола проходимой скважины.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что реверсивным вращением устройства грунт продавливают лентами цилиндрических и конических спиралей с вытеснением его грунтовой конической боковой поверхностью, образующейся под лентами спиралей, в осевом и радиальном направлениях в вертикальной плоскости из объема грунтового пространства, заключенного между боковыми поверхностями усеченных конусов промежуточного и головного буров и стенками, соответственно, суженой нижней части ствола проходимой скважины и одновременно образующегося забоя в форме усеченного конуса.

5. Устройство для проходки скважин, включающее установленные концентрично головной, промежуточный и обсадной буры с возможностью их не жесткого и жесткого сопряжения относительно друг друга, головной бур состоит из соосно и жестко последовательно соединенных между собой штанги, цилиндрического трубчатого корпуса, усеченного конуса, наконечника с ребристой боковой поверхностью, а на боковой поверхности цилиндрического трубчатого корпуса и усеченного конуса расположены параллельные навивки двух спиралей, промежуточный бур состоит из жестко закрепленного на промежуточной штанге с фиксирующей обоймой цилиндрического трубчатого корпуса с диаметрально противоположными равнонаправленными спиралевидными прорезями для прохождения цилиндрических спиралей и усеченного конуса на его конце, обсадной бур состоит из закрепленного на обсадной штанге цилиндрического трубчатого корпуса и усеченного конуса на его конце, причем боковые поверхности усеченных конусов головного, промежуточного и обсадного буров выполнены из переходных параллельных окружных уступов с рабочими клиновидными участками и цилиндрическими кольцевидными ступенями между ними, при этом продольные грани смежных клиновидных участков расположены с чередованием, соответственно, параллельно и перпендикулярно к лентам спиралей, головные корпус и штанга дополнительно снабжены пригрузом, выполненным в виде круглого стержня, не жестко сопряженным с их внутренними поверхностями и с возможностью продольного осевого перемещения.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что свободные концы штанг головного, промежуточного и обсадного буров снабжены сквозными отверстиями для их блокировки в единые жесткие неразъемные конструктивные системы и для разблокировки.

7. Устройство по п.5, отличающееся тем, что ленты конических спиралей, расположенные на боковой поверхности усеченного конуса головного бура, выполнены с переходными рабочими клиновидными участками, расположенными относительно друг друга с промежутками в виде отрезков дуг концентричных окружностей.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к областям горного дела и строительства и может быть использовано для проходки скважин путем завинчивания устройства в грунт с продавливанием и вытеснением грунта в стороны его массива.

Известны способ проходки скважин для изготовления буронабивных свай винтовым задавливанием трубы с "теряемым наконечником" и устройство для его реализации [1]. Способ и устройство включают установку на нижнем конце полой трубы наконечника конусной винтовой формы, погружение трубы в грунт с помощью вращения ротора путем завинчивания наконечника с одновременным задавливанием их тросами палиспаста лебедки, извлечение трубы из скважины.

Недостатками способа и устройства являются:

- необходимость преодоления значительной силы трения по всей конической винтовой боковой поверхности наконечника, зависящей как от величины силы сопротивления грунта задавливанию, так и от значения коэффициента трения материала наконечника по грунту, поэтому востребующего использование мощных ротора и лебедки соответственно для вращения и задавливания его в грунте;

- теряемость наконечника, который после извлечения трубы остается в забое скважины;

- ограничение области применения способа и устройства проходкой скважин только в слабых грунтах и размерами их диаметров до 500 мм.

Известны способ проходки скважин для изготовления набивных свай винтовым продавливанием спиралевидным снарядом и устройство для его осуществления [2]. Способ, включающий винтовое вращение устройства в грунте, продавливание грунта коническим наконечником и грунтовой конической боковой поверхностью, образующейся в процессе заглубления устройства, под прямоугольными уступами с буртиками и цилиндрическими спиралевидными ступенями из присоединяемого уплотненного грунта, вытеснение грунта переходными участками в окружном и радиальном направлениях в горизонтальной плоскости, реверсивное вращение с одновременным подъемом устройства для вывода буртиков спиралей из их штраб в стенке забоя скважины, извлечение устройства из скважины.

Недостатками этого способа являются:

- продавливание грунта при вращении и перемещении конического наконечника вызывает по всей его боковой поверхности действие полной физически максимально возможной силы трения стали по грунту;

- возможность вытеснения грунта каждым переходным участком только в окружном и радиальном направлениях относительно снаряда;

- наличие грунтовых конических боковых поверхностей влечет за собой действие физически максимально возможной для данного грунта силы нормального удельного сопротивления продавливанию и такой же по значению касательной удельной силы трения грунта по грунту, т.к. коэффициент трения в этих условиях равен единицы;

- забой скважины имеет конусовидную форму со штрабами от цилиндрических спиралей и их буртиков, оставленными после продавливания и вытеснения грунта снарядом, что снижает устойчивость к обрушению окружающего забой грунта, его несущую способность в забое и усложняет ее расчет;

- ограничение области применения только слабыми связными грунтами и размерами диаметров скважин до 400 мм в прочных грунтах.

Устройство для осуществления способа, содержащее конический наконечник; усеченный конус с выполненными на его боковой поверхности ступенями в виде цилиндрических спиралей, прямоугольными уступами между ними, буртиками спиралей и переходными участками с поперечными гранями рабочих плоскостей, выполненными параллельно оси устройства; цилиндрический корпус и штангу.

Недостатками этого устройства являются:

- образование грунтовых конических поверхностей в процессе движения снаряда вниз из присоединяемого уплотненного грунта к боковым поверхностям цилиндрических ступеней и одновременно к торцовым поверхностям уступов с буртиками в прямоугольных поперечных сечениях спиралей;

- одностороннее расположение переходных участков на боковой поверхности усеченного конуса, имеющих максимально физически возможное давление вытесняемого грунта по их рабочим плоскостям, вызывает диаметрально противоположное действие равномерно распределенных уравновешивающих реактивных давлений грунта по боковым поверхностям цилиндрических спиралей, а следовательно, и действие дополнительных значительных сил трения стали по грунту;

- стенки скважин не защищаются от обрушения грунта, что понижает качество проходки скважин и, следовательно, не гарантирует качество конструкций изготовленных в них набивных свай;

- практическая невозможность проходки скважин в несвязных грунтах.

Целью изобретения является повышение эффективности проходки, качества скважин и расширение области применения.

Для достижения поставленной цели устройство завинчивают в грунт, винтовым вращением продавливают и вытесняют его в осевом, окружном и радиальном направлениях в вертикальной и горизонтальной плоскостях ребрами конического наконечника и лентами конических и цилиндрических спиралей головного бура, а также рабочими клиновидными участками усеченных конусов головного, промежуточного и обсадного буров; при достижении проектной глубины скважины головной бур разблокируют с системой сблокированных промежуточного и обсадного буров; вращением системы сблокированных промежуточного и обсадного буров грунт продавливают и вытесняют рабочими клиновидными участками усеченных конусов обсадного и промежуточного буров с перемещением его из объема грунтового пространства, заключенного между боковой поверхностью головного корпуса, лентами цилиндрических спиралей и стенкой ствола проходимой скважины до сопряжения плоскости усечения конуса промежуточного бура с основанием усеченного конуса головного бура; сблокированные промежуточный и обсадной буры блокируют снова с головным буром и устройство вращают реверсивно; реверсивным вращением устройства грунт продавливают лентами цилиндрических и конических спиралей с вытеснением его грунтовой конической боковой поверхностью, образующейся из присоединяемого уплотненного грунта в процессе его продавливания под лентами соответственно цилиндрических и конических спиралей в осевом и радиальном направлениях в вертикальной плоскости из объема грунтового пространства, заключенного между боковыми поверхностями усеченных конусов промежуточного и головного буров и стенками суженой нижней части ствола проходимой скважины и одновременно образующегося ее забоя в форме усеченного конуса; после двух-трех оборотов реверсивного вращения обсадной бур разблокируют и извлекают из него сначала сблокированные головной и промежуточный буры, а затем, по мере устранения необходимости пребывания в скважине, извлекают из нее и обсадной бур; устройство для проходки скважин, включающее установленные концентрично головной, промежуточный и обсадной буры с возможностью их не жесткого и жесткого сопряжения относительно друг друга; головной бур состоит из соосно и жестко последовательно соединенных между собой штанги, цилиндрического трубчатого корпуса, усеченного конуса с уступами, конического наконечника с ребристой боковой поверхностью, а на боковой поверхности цилиндрического трубчатого корпуса и усеченного конуса расположены параллельные навивки двух спиралей; промежуточный бур состоит из соосно и жестко закрепленных на промежуточной штанге фиксирующей обоймы и цилиндрического трубчатого корпуса, который имеет две диаметрально противоположные равнонаправленные параллельные спиралевидные прорези для прохождения цилиндрических спиралей и усеченный конус с уступами на своем конце; обсадной бур состоит из соосно и жестко закрепленного на обсадной штанге цилиндрического трубчатого корпуса, который имеет усеченный конус с уступами на своем конце; причем боковые поверхности усеченных конусов головного, промежуточного и обсадного буров выполнены из переходных параллельных окружных уступов с рабочими клиновидными участками и с цилиндрическими кольцевидными ступенями между ними, при этом продольные грани смежных клиновидных участков расположены с чередованием соответственно параллельно и перпендикулярно к лентам спирали; головные корпус и штанга дополнительно снабжены пригрузом, выполненным в виде круглого стержня не жестко сопряженным с их внутренними поверхностями и с возможностью продольного осевого перемещения; свободные концы штанг головного, промежуточного и обсадного буров снабжены сквозными отверстиями для их блокировки в единые жесткие неразъемные конструктивные системы и для их разблокировки; конические спирали на боковой поверхности усеченного конуса головного бура выполнены с клиновидными участками, расположенными относительно друг друга с промежутками в виде отрезков дуг концентричных окружностей.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство общего вида с продольными разрезами; на фиг.2, 3, 4 - поперечные сечения соответственно 1-1, 2-2, 3-3. Оно включает три бура головной 1, промежуточный 2, обсадной 3 и пригруз 4 в виде круглого массивного стержня соответственно концентрично расположенных, имеющих возможность перемещения друг относительно друга в осевом продольном направлении, а промежуточный бур 2, кроме того, имеет также возможность винтового перемещения по головному буру 1, все три бура на верхних концах снабжены соосными сквозными отверстиями и вкладышами 5, а промежуточный бур 2 и обсадной 3 - дополнительно соосными сквозными отверстиями и вкладышами 6 для одновременной блокировки в единые жестко связанные различные системы неразъемных конструкций; головной бур 1 содержит конический наконечник 7, снабженный продольными ребрами 8, см. фиг.2, ограниченные рабочей боковой поверхностью основного наружного конуса 9, заключенной между рабочей образующей 10 и нерабочей образующей 11, рабочей боковой плоскостью 12, содержащей с одной стороны образующую 10, а с другой - образующую вспомогательного конуса 13, свободной боковой плоскостью 14, имеющей с одной стороны образующую 11, а с другой - образующую 13; соосно расположенный и жестко соединенный с наконечником 7 головной усеченный конус 15, см. фиг.3, снабженный по боковой поверхности переходными параллельными окружными уступами, состоящими из смежно чередующихся по их окружным периметрам рабочих клиновидных участков 16 и 17 и цилиндрическими кольцевидными ступенями 18; жестко связанную с боковой поверхностью головного усеченного конуса 15 непараллельную равношаговую навивку двух конических спиралей из лент 19 с переменными и постоянными по высоте трапецеидальными поперечными сечениями, снабженных равномерно расположенными рабочими клиновидными участками 20 и переходными промежутками между ними, ограниченными отрезками дуг концентричных окружностей 21 радиусами R₁...R ₁₁, см. фиг.3; соосно размещенный и жестко соединенный с основанием усеченного конуса 15 головной цилиндрический трубчатый корпус 22; непрерывно и жестко связанную с конической навивкой из лент 19 и головным корпусом 22 цилиндрическую параллельную равношаговую двухспиральную навивку из лент равноразмерных прямоугольных поперечных сечений 23; головную трубчатую штангу 24, соосно расположенную и жестко соединенную с головным корпусом 22; промежуточный бур 2 содержит промежуточный трубчатый корпус 28, частично не до конца разрезанный на две ветви 25, см. фиг.4, двумя спиралевидными диаметрально противоположными равнонаправленными параллельными прорезями 26 для прохождения в них лент спиралей 23 головного корпуса 22, при этом ветви корпуса 25 располагаются в пространствах между лентами цилиндрических спиралей 23 с возможностью свободного винтового вращательно-поступательного перемещения по спиралям 23 со стороны головной трубчатой штанги 24 до упоров 27 в концевых торцах лент спиралей 23, соосно расположенную и жестко соединенную с промежуточным трубчатым корпусом 28 промежуточную трубчатую штангу 29, соосно размещенную и жестко соединенную с промежуточной трубчатой штангой 29 промежуточную кольцевую фиксирующую обойму 30, на концах ветвей промежуточного трубчатого корпуса 28 выполнен промежуточный усеченный конус 31 модульный по конусности с головным усеченным конусом 15, снабженный системами рабочих клиновидных участков 32 и 33 и цилиндрическими кольцевыми ступенями 34; обсадной бур 3 содержит обсадной трубчатый корпус 35, соосно размещенную и жестко соединенную с ним обсадную трубчатую штангу 36, на свободном конце обсадного корпуса 35 выполнен обсадной усеченный конус 37 модульный по конусности с головным усеченным конусом 15, боковая поверхность усеченного конуса снабжена системами рабочих клиновидных участков 38 и 39 и цилиндрическими кольцевыми ступенями 40; исходные контуры усеченных конусов 15, 31 и 37 головного, промежуточного и обсадного буров, контуры основного усеченного конуса 41 конических спиралей 19, отрезков кривых архимедовых спиралей 42, см. фиг.2, и скважины 43 показаны условно.

Способ и работа устройства в грунте осуществляются следующим образом. Устройство в исходном состоянии с вывинченным из промежуточного бура 2 на предельно максимально возможную длину головным трубчатым корпусом 22, сблокированное в отверстиях его верхней части с помощью цилиндрических вкладышей 5 и 6 в единую жесткую неразъемную систему из трех буров 1, 2, 3, устанавливают на точку оси проходимой скважины в исходное вертикальное положение, размещают в полостях головного корпуса 22 и трубчатой штанги 24 стержневой пригруз 4. Под действием силы тяжести Р устройство полностью вдавливает конический ребристый наконечник 7, частично усеченный конус головного бура 15 и два диаметрально противоположных начальных конца лент конических спиралей 19 в грунт до тех пор, пока сопротивление силы трения стали по данному грунту, развиваемое по боковым поверхностям конусов 7 и 15 в совокупности с силой сопротивления грунта выдавливанию начальными концами двух лент навивки конических спиралей 19, не сравняются с силой тяжести устройства Р. При этом значение силы тяжести предусматривается достаточным для преодоления полной величины сопротивления силы трения стали по грунту, развиваемой по боковым поверхностям наконечника 7, усеченного конуса 15 и выдвинутой свободной части головного корпуса 22 в процессе винтового вращения.

Прикладывают крутящий момент M₁ к верхнему концу головной трубчатой штанги 24, приводят устройство во вращение, от которого опирающиеся на него два начальных конца лент навивки конических спиралей 19, частично погруженные силой тяжести Р, врезаются в окружающий грунт по заданной винтовой траектории, предоставляя тем самым возможность дальнейшего вдавливания в него наконечника 7 и головного усеченного конуса 15 и обеспечивая таким образом винтовой осевой продольный ход всего устройства в целом. В этом процессе наконечник 7 продавливает грунт последовательно и непрерывно, вытесняя его в осевом и радиальном направлениях рабочими коническими поверхностями 9 ребер 8, а также в осевом, радиальном и окружном направлениях рабочими плоскостями 12 ребер 8, после вращательно-поступательного прохождения рабочих конических поверхностей 9 ребер 8 за ними, в пределах свободных плоскостей 14, образуются зазоры между их нерабочими поверхностями и поверхностями отформованного таким образом по отрезкам кривых архимедовых спиралей 42, окружающего грунта, см. фиг.2. Две ленты конических спиралей 19 переходными рабочими клиновидными участками 20 вытесняют грунт в осевом, радиальном и окружном направлениях. Вместе с тем непараллельность конических спиралей 19, уменьшающаяся от их начальных концов до основания условного основного усеченного конуса 41, производит в процессе завинчивания их в грунт дополнительное его сжатие в направлении, перпендикулярном к лентам, что разрушает структуру грунта, уплотняет его, т.е. уменьшает его объем в пространстве, заключенном между лентами витков.

Совместно с вытеснением грунта и обеспечением продольного хода устройства лентами конических спиралей 19 головной усеченный конус 15 продавливает грунт, вытесняя его в осевом, радиальном и окружном направлениях переходными рабочими клиновидными участками 16, а также одновременно в осевом и радиальном направлениях переходными рабочими клиновидными участками 17.

Две цилиндрические равношаговые с параллельной навивкой спирали 23 головного конуса 22, жестко связанные в продолжение и имеющие равношаговую навивку лент с двумя коническими спиралями 19, непрерывно следуют за ними по грунтовытесненным винтовым штрабам, наращивая при этом значение силы реактивного давления на верхние боковые поверхности лент спиралей 23, а корпус 22 полностью заглубляется в грунт.

Далее, по мере заглубления устройства, промежуточный усеченный конус 31 продолжает продавливать грунт, вытесняя его в осевом, радиальном и окружном направлениях переходными рабочими клиновидными участками 32, а также в осевом и радиальном направлениях переходными рабочими клиновидными участками 33.

После погружения в грунт промежуточного усеченного конуса 31 грунт непрерывно продолжает продавливать обсадной усеченный конус 37, вытесняя его в осевом, радиальном и окружном направлениях переходными рабочими клиновидными участками 38, а также в осевом и радиальном направлениях переходными рабочими клиновидными участками 39.

Вслед за погружением в грунт обсадного усеченного конуса 37 обсадной цилиндрический трубчатый корпус 35 своей боковой поверхностью в процессе заглубления его в скважину окончательно закрепляет грунт в ее стенке, формирует ее цилиндрическое поперечное сечение проектного диаметра и дополнительно устраняет упругие сужающие деформации окружающего скважину предельно уплотненного грунта за счет его арочного эффекта. Далее, не прерывая завинчивания устройства, винтовым вращением одновременно и непрерывно продавливают и вытесняют грунт всеми тремя компонентными головным, промежуточным и обсадным бурами до достижения проектной глубины скважины.

При достижении проектной глубины скважины устройство разблокируют на головной бур 1 и на блок промежуточного бура 2 и обсадного бура 3 извлечением вкладыша 5 из их отверстий. Прикладывают крутящий момент М₂ к сблокированным бурам 2 и 3 и винтовым вращением перемещают их в осевом продольном направлении относительно головного бура 1, находящегося в состоянии покоя, при этом они своими усеченными конусами 31 и 37 продавливают грунт, вытесняя его в стороны грунтового массива из пространства проходимой скважины между лентами цилиндрических спиралей 23 головного корпуса 22, вращение продолжают до упора концами спиралевидных прорезей 26, промежуточного корпуса 28 бура 2, в торцы лент 27 цилиндрических спиралей 23, при этом головной усеченный конус 15, промежуточный 31 и обсадной 37 объединяются в один усеченный конус с равнозначным модулем конусности.

Затем вращение сблокированных промежуточного 2 и обсадного 3 буров прекращают, снова их блокируют с головным буром 1 с помощью вкладышей 5, прикладывают крутящий момент М ₃ и приводят устройство в реверсивное вращение, тем самым грунт продавливают лентами конических 19 и цилиндрических 23 спиралей, вытесняя его в осевом и радиальном направлениях грунтовыми боковыми поверхностями в вертикальной плоскости, образующимися в результате присоединения уплотненного грунта к нижним боковым поверхностям лент тех и других спиралей, из объема грунтового пространства, заключенного между боковыми поверхностями промежуточного 31 и головного 15 усеченных конусов и стенками соответственно суженной нижней части ствола проходимой скважины 43 и одновременно образующегося ее забоя в форме усеченного конуса 41. После осуществления двух-трех оборотов реверсивного вращения устройство останавливают и в случае наличия в стенке ствола скважины неустойчивых к обрушению грунтов обсадной бур 3 разблокируют от устройства удалением вкладышей 5 и 6 из отверстий и извлекают из него сблокированные головной 1 и промежуточный 2 буры, затем устраняют необходимость пребывания обсадного бура 3 в скважине 43 и извлекают его оттуда. Вводят сблокированные головной 1 и промежуточный 2 буры в обсадной бур 3 и вывинчивают головной трубчатый корпус 22 на предельно свободную длину из промежуточного бура 2. После этого буры головной 1, промежуточный 2 и обсадной 3 снова блокируют в единую систему посредством вкладышей 5 и 6, размещаемых в их отверстиях, и устройство опять готово к работе.

В процессе проходки скважин свободная длина головного трубчатого корпуса 22 может изменяться ввинчиванием или вывинчиванием его в промежуточный бур 2 в зависимости от прочности продавливаемых и вытесняемых грунтов с целью уменьшения сопротивления силы трения грунта по боковой поверхности головного корпуса 22 и для обеспечения надежного входа без пробуксовки головного бура 1 из слабого грунта в более прочный.

Причинно-следственная связь:

1. Конструкция устройства, состоящая из комбинации трех буров, позволяет осуществлять одновременно завинчивание устройства в грунт, винтовое продавливание и вытеснение грунта, проходку скважин, повысить эффективность проходки, качество скважин и расширить область применения.

2. Замена полной площади боковой поверхности конического наконечника на суммарную рабочую боковую поверхность ребер и уменьшение силы сопротивления вытеснению грунта введением ребер снижают сопротивление силы трения стали по грунту до 56%.

3. Выполнение на лентах конических спиралей равномерно расположенных переходных рабочих клиновидных участков и промежутков между ними, ограниченных дугами концентрических окружностей, сокращает величину силы трения стали по грунту до 50%.

4. Глубинная прорезка грунта в стороны непараллельными лентами конических спиралей и вытеснение грунта сжатием его перпендикулярно между ними обеспечивают снижение значения силы его сопротивления для продавливания и вытеснения головным усеченным конусом до 6%.

5. Снижение величины силы сопротивления продавливанию и вытеснению грунта по боковой поверхности головного усеченного конуса выполнением его боковой поверхности в виде последовательно чередующихся переходных уступов с цилиндрическими кольцевыми ступенями и рабочими клиновидными участками, имеющими рабочие поверхности, ориентированные в окружном и осевом направлениях, уменьшают силу сопротивления трения стали по грунту до 43%.

6. Два диаметрально расположенных конца лент конических спиралей обеспечивают гарантированно надежную завинчиваемость устройства в грунт как с дневной поверхности, так и с границы перехода из слоя слабого грунта в слой более прочного.

7. Конструктивная возможность регулирования свободной длины головного цилиндрического трубчатого корпуса в зависимости от прочности грунтов позволяет изменить величину сопротивления силы трения стали по грунту на его боковой поверхности пропорционально значению свободной длины и повысить эффективность проходки скважины,

8. Головные усеченный конус с коническими спиралями и цилиндрический трубчатый корпус с цилиндрическими спиралями позволяют расширить диапазон значений силы винтового продавливания и вытеснения грунта всего устройства и обеспечить проходку скважин в любых по прочности осадочно-дисперсных грунтах четвертичных отложений без ограничения их области.

9. Выполнение на боковых поверхностях усеченных конусов головного, промежуточного и обсадного буров последовательно чередующихся переходных уступов в виде цилиндрических кольцевидных ступеней и рабочих клиновидных участков с рабочими плоскостями, ориентированными в окружном и осевом направлениях, снижают величины сил сопротивления продавливанию и вытеснению грунта по боковым поверхностям рассматриваемых усеченных конусов, что уменьшает силу трения стали по грунту до 37%.

10. Применение пригруза позволяет облегчить завинчивание устройства в грунт и повысить эффективность винтового продавливания и вытеснения грунта усеченными конусами всех трех буров.

11. Сблокированные промежуточный и обсадной буры оформляют грунт винтовым продавливанием и вытеснением при статическом состоянии головного бура с образованием ствола в нижней части скважины строго цилиндрической и усеченно-конической форм, чем повышают качество скважин.

12. При реверсивном вращении устройства ленты цилиндрических и конических спиралей окончательно формуют грунт, образуя несколько суженый цилиндрический участок ствола и забой усеченно-конической формы с одновременным упрочнением грунта, окружающего его.

13. Труба обсадной штанги защищает от обрушения неустойчивого грунта в стенке скважины, чем гарантирует ее высокое технологически обеспеченное качество.

14. Общее уменьшение устройством силы трения стали по грунту составляет 44%.

15. Уменьшение сопротивления силы трения стали по грунту в 1,8 раза дает возможность проходки скважин диаметрами до 600...800 мм без изменения мощности крутящих моментов тех же используемых установок в любых по прочности грунтах.

На основании новизны конструктивных элементов и технологических решений предлагаемых способа и устройства для его реализации осуществляются новые процессы воздействия на грунт, повышающие эффективность проходки, качество скважин и расширяющие область применения.

Источники информации

1. JUNTTAN OY. Буронабивные сваи винтового задавливания трубы с "теряемым наконечником". Рекламный проспект: Установки JUNTTAN РМ. Kuopio, Finland, 2002. - 17 с. Приложение: на двух листах - титульный лист с.1 и описание с.15.

2. Феклин В.И. Продавливание скважин под набивные сваи спиралевидными снарядами. Журнал: Основания, фундаменты и механика грунтов. №5, 1985. С.16-19. - М.: Стройиздат. (Прототип).