УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОГРУЖЕНИЯ В ГРУНТ ТРУБ Российский патент 1999 года по МПК E02D7/02 E02F5/18 

Изобретение относится к области строительной техники и предназначено, в основном, для погружения в грунт металлических труб, преимущественно при бестраншейной прокладке подземных коммуникаций.

Известно устройство для погружения в грунт труб по а.с. СССР N 166498, опубл. в БИ N22 за 1964 г., включающее корпус, ударник, размещенный в корпусе, и головную часть, жестко соединенную с корпусом и забиваемой трубой. Недостатком устройства является недостаточная эффективность погружения трубы, обусловленная тем, что ударный импульс, передаваемый головной части устройства, разделяется на две части, одна из которых сразу передается на забиваемую трубу, а другая перемещается по корпусу к его хвостовой части, отражается от нее, затем перемещается к головной части устройства, и только после этого передается забиваемой трубе. Таким образом, суммарный импульс, передаваемый трубе, разделяется по времени на две части меньшей амплитуды, а это снижает эффективность погружения трубы.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является импульсное пневматическое устройство для забивания труб по а.с. СССР N1036857, кл. E 02 F 5/18, опубл. в БИ N31 за 1983 г., содержащее корпус с ударником, воздухораспределительный механизм и сопряженную с корпусом головную часть. Ударный импульс, передаваемый ударником головной части устройства, проходя через корпус, передается на трубу и обеспечивает большую эффективность погружения трубы по сравнению с описанным выше устройством. Однако устройство по а.с. N1036857 также имеет недостатки: часть импульса при прохождении по корпусу расходуется на его деформацию. Другим недостатком является недостаточная долговечность корпуса, так как он испытывает значительные растягивающие напряжения ввиду того, что корпус закреплен к трубе хвостовой частью, а удар наносится по головной части. А, как известно, растягивающие напряжения для корпуса более опасны, чем сжимающие.

Технической задачей, решаемой изобретением, является повышение эффективности погружения труб и повышение ресурса устройства.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для погружения в грунт труб, включающем корпус, размещенный в корпусе ударник, сопряженную с корпусом головную часть, согласно изобретению сопряжение головной части с корпусом выполнено с возможностью рассоединения в момент удара и последующего соединения посредством подтягивающего элемента. Такое выполнение устройства обеспечивает возможность экранирования корпуса от ударных импульсов, тем самым обеспечивая снятие ударных нагрузок с корпуса и передачу полного ударного импульса непосредственно от головной части на трубу. Снятие ударных нагрузок с корпуса повышает его долговечность, а передача полного ударного импульса непосредственно от головной части устройства на трубу повышает скорость (эффективность) ее погружения.

Целесообразно сопряжение головной части с корпусом выполнить коническим, причем охватывающую поверхность сопряжения выполнить в корпусе, а охватываемую - в головной части, при этом вершину конического сопряжения направить в сторону корпуса. Такое конструктивное исполнение устройства, обеспечивающее решение поставленной задачи, является наиболее предпочтительным, так как коническое соединение обеспечивает при сопряжении также центровку корпуса относительно головной части.

Целесообразно также сопряжение выполнить коническим, причем охватывающую поверхность сопряжения выполнить в головной части, а охватываемую - в корпусе, при этом вершину конического сопряжения направить в сторону головной части. Такая конструкция является другим примером исполнения устройства с коническим сопряжением деталей и обеспечивает решение тех же технических задач, что и предыдущее.

Целесообразно также сопряжение головной части с корпусом выполнить торцовым. Такое выполнение конструкции - наиболее простой пример исполнения, которое обеспечивает решение поставленных технических задач.

Целесообразно во всех примерах исполнения подтягивающий элемент выполнить в виде тяг, замыкающих соединение головной части с корпусом. Такое выполнение подтягивающего элемента обеспечивает простым способом восстановление соединения головной части с корпусом в случае их рассоединения в момент удара, что в конечном счете способствует решению поставленных технических задач.

Сущность технического решения иллюстрируется примерами конкретного исполнения и чертежами.

На фиг.1 показан продольный разрез устройства, в котором соединение головной части с корпусом выполнено в виде конического сопряжения и подтягивающего элемента.

На фиг.2 - продольный разрез устройства с другим выполнением конического сопряжения.

На фиг.3 - продольный разрез устройства, в котором головная часть с корпусом имеют торцовое сопряжение и подтягивающий элемент в виде тяг.

Устройство для погружения в грунт труб (фиг.1) состоит из головной части 1, корпуса 2, внутри которого размещен ударник 3, наносящий удары по головной части 1. Соединение головной части 1 с корпусом 2 выполнено в виде конического сопряжения 4 и подтягивающего элемента в виде тяг 5, замыкающих соединение головной части 1 с корпусом 2. В коническом сопряжении 4 охватывающая поверхность выполнена в корпусе 2, а охватываемая - в головной части 1, при этом вершина конического сопряжения 4 направлена в сторону корпуса. Сжатый воздух к устройству подается по воздуховоду 6. Устройство головной частью 1 жестко присоединено к забиваемой трубе 7.

Устройство согласно фиг.2 состоит из головной части 1, корпуса 2, внутри которого размещен ударник 3, наносящий удары по головной части 1. Соединение головной части 1 с корпусом 2 выполнено в виде конического сопряжения 8 и подтягивающего элемента в виде тяг 5, замыкающих соединение головной части 1 с корпусом 2. В коническом сопряжении 8 охватывающая поверхность сопряжения в головной части 1, а охватываемая - в корпусе 2, при этом вершина конического сопряжения 8 направлена в сторону головной части 1. Сжатый воздух к устройству подается по воздуховоду 6. Устройство головной частью 1 жестко присоединено к забиваемой трубе 7.

Устройство согласно фиг.3 состоит из головной части 1, корпуса 2, внутри которого размещен ударник 3, наносящий удары по головной части 1. Соединение головной части 1 с корпусом 2 выполнено в виде торцового сопряжения 9 и подтягивающего элемента в виде тяг 5, замыкающих соединение головной части 1 с корпусом 2. Сжатый воздух к устройству подается по воздуховоду 6. Устройство головной частью 1 жестко присоединено к забиваемой трубе 7.

Устройство работает следующим образом.

Под действием сжатого воздуха, подаваемого по воздуховоду 6 (фиг.1, 2), ударник 3 совершает возвратно-поступательные перемещения в корпусе 2 и наносит удары по головной части 1 устройства, формируя в ней ударный импульс определенной амплитуды и длительности. Ввиду того что в момент удара происходит мгновенное рассоединение конического сопряжения 4(8) ударный импульс не передается на корпус 2, а, проходя через головную часть 1, передается на забиваемую трубу 7, сохраняя свою амплитуду и длительность, что способствует эффективности погружения трубы и повышению ресурса корпуса 2. Тяга 5 обеспечивает после удара соединение конического сопряжения 4(8), центровку в коническом сопряжении 4(8) корпуса 2 относительно головной части 1 и восприятие силы отдачи сжатого воздуха в рабочих камерах устройства.

Аналогично работает устройство согласно фиг.3.

Отличие в том, что вместо конического сопряжения 4(8) выполнено торцовое сопряжение 9. Такая конструкция несколько проще в выполнении.

Устройство относится к области строительной техники, преимущественно для погружения в грунт металлических кожухов при обестраншейной прокладке подземных коммуникаций. Технической задачей является повышение эффективности погружения трубы в грунт и повышение ресурса устройства. Устройство для погружения в грунт труб, включающее корпус, ударник, размещенный в корпусе, головную часть, соединенную с корпусом, причем соединение головной части c корпусом выполнено с возможностью экранирования корпуса от ударных импульсов. Эффект экранирования может быть достигнут при выполнении сопряжения головной части с корпусом с возможностью рассоединения в момент удара и последующего соединения посредством подтягивающего элемента, возможны различные конструктивные решения соединения. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для погружения труб в грунт, включающее корпус, размещенный в корпусе ударник, сопряженную с корпусом головную часть, отличающееся тем, что сопряжение головной части с корпусом выполнено с возможностью рассоединения в момент удара и последующего соединения посредством подтягивающего элемента. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что сопряжение выполнено коническим, причем охватывающая поверхность сопряжения выполнена в корпусе, а охватываемая - в головной части, при этом вершина конического сопряжения направлена в сторону корпуса. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что сопряжение выполнено коническим, причем охватывающая поверхность сопряжения выполнена в головной части, а охватываемая - в корпусе, при этом вершина конического сопряжения направлена в сторону головной части. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что головная часть и корпус имеют торцовое сопряжение. 5. Устройство по любому из пп. 1-4, отличающееся тем, что подтягивающий элемент выполнен в виде тяг, замыкающих соединение головной части с корпусом.