УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ ГРУНТА Российский патент 2000 года по МПК E02D3/46 E01C19/34 

Изобретение относится к строительству, а именно к технике для уплотнения грунтов.

Известно устройство для образования котлованов, включающее полый корпус с подвижным днищем, соединенным с центральной штангой, инерционные массы, соединенные гибкими связями, и захватное приспособление (Власов Ю.В. Рабочий орган для уплотнения котлованов. - А.с. N 874366 (СССР) МКИ Е 02 D 3/046, БИ N 13, 1974).

Однако данное устройство не имеет возможности изменения интервала времени между ударами инерционных масс в зависимости от изменяющихся технологических и грунтовых условий.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для уплотнения грунта в виде сбрасываемого груза, состоящее из корпуса, подъемного приспособления и двух инерционных масс, соединенных направляющими стержнями с головками (Prоcede et dispositifs perfectionnes pour le compaktage dinamique de sols. Cognon J. -M. : Solcompact S. A. Заявка 2527077, Франция. Заявл. 04.06.72, N 7208776, опубл. 08.12.73. МКИ E 02 D 3/02, РЖ СДМ N 12, 1974).

Недостатком этого устройства является низкая эффективность передачи энергии от верхней инерционной массы уплотняемому грунту, поскольку часть энергии затрачивается на преодоление сил инерции нижней инерционной массы.

Задача изобретения - повышение эффективности уплотнения грунта за счет изменения интервала времени между ударами инерционных масс в зависимости от изменяющихся технологических и грунтовых условий и повышение эффективности передачи энергии инерционных масс уплотняемому грунту.

Для решения указанной задачи предлагается устройство для уплотнения грунта, включающее корпус, верхнюю и нижнюю инерционные массы, соединенные направляющими стержнями с возможностью вертикального перемещения, ограниченного упорами, и подъемное приспособление.

При этом на днище корпуса жестко установлен ударник, а нижняя инерционная масса имеет концентричное ему отверстие. Высота ударника больше высоты нижней инерционной массы, а масса корпуса с ударником значительно меньше массы каждой из инерционных масс.

Упоры на стержнях предпочтительно выполнить подвижными с возможностью фиксации их положения.

Для этого могут использоваться, например, гидроцилиндры, управляемые системой гидропривода с командным устройством.

На фиг. 1 показано устройство для уплотнения грунта, разрез; на фиг. 2 - то же, в процессе подъема.

Устройство для уплотнения грунта, подвешиваемое на канате 1, содержит две инерционные массы - нижнюю 2 и верхнюю 3 -, имеющие возможность свободного перемещения вдоль направляющих стержней 4 и определяющие интервал времени между ударами нижней 2 и верхней 3 инерционных масс, упоры 5, положение которых регулируется гидроцилиндрами 6, управляемыми системой гидропривода с командным устройством 7 в зависимости от изменяющихся технологических и грунтовых условий, и легкий корпус 8 с жестко установленным на нем ударником 9, не имеющим жесткой связи с нижней инерционной массой 2 и имеющим вместе с корпусом 8 суммарную массу, много меньшую, чем у каждой из инерционных масс, непосредственно воспринимающим и передающим энергию верхней инерционной массы 3 легкому корпусу и уплотняемому грунту, минуя промежуточное звено - нижнюю инерционную массу 2.

Устройство работает следующим образом.

Устройство поднимается на заданную высоту при помощи каната 1, при этом инерционные массы занимают положение, показанное на фиг.2, нижняя инерционная масса 2 контактирует с легким корпусом 8, верхняя инерционная масса 3, перемещение которой вверх по направляющим стержням 4 ограничено упорами 5, имеющими возможность перемещения относительно направляющих стержней 4 посредством гидроцилиндров 6, управляемых системой гидропривода с командным устройством 7 в зависимости от изменяющихся технологических и грунтовых условий, приводит в напряженное состояние направляющие стержни 4, которые за счет жесткой связи с легким корпусом 8 с жестко установленным на нем ударником 9, увлекают, при своем движении вверх, легкий корпусом 8 с ударником 9 и нижнюю инерционную массу 2.

При сбрасывании устройства первым касается грунта легкий корпус с контактирующей с ним нижней инерционной массой 2. Через интервал времени, необходимый для преодоления верхней инерционной массой 3 расстояния между нижней поверхностью верхней инерционной массы 3 и поверхностью ударника 9, которое регулируется посредством перемещения подвижных упоров 5 относительно направляющих стержней 4 гидроцилиндрами 6, управляемыми системой гидропривода с командным устройством 7 в зависимости от изменяющихся технологических и грунтовых условий, верхняя инерционная масса 3 наносит удар по жестко установленному на легком корпусе 8 ударнику 9, который непосредственно воспринимает и передает энергию верхней инерционной массы 3 легкому корпусу и уплотняемому грунту, минуя промежуточное звено - нижнюю инерционную массу 2. За счет отсутствия жесткой связи нижней инерционной массы 2 с легким корпусом 8 и ударником 9 исключается из процесса передачи энергии от верхней инерционной массы 3 уплотняемому грунту лишнее промежуточное звено - нижняя инерционная масса 2, а также за счет того, что суммарная масса легкого корпуса 8 с жестко установленным на нем ударником много меньше, чем у каждой из инерционных масс 2 и 3, повышается эффективность передачи энергии от верхней инерционной массы 3 к уплотняемому грунту. После нанесения удара упоры 5 направляющих стержней 4 могут устанавливаться посредством гидроцилиндров 6, управляемых системой гидропривода с командным устройством 7, в новое положение, определяющее интервал времени между ударами инерционных масс, рациональный с точки зрения изменяющихся технологических и грунтовых условий работы.

Применение изобретения позволяет повысить эффективность уплотнения за счет снижения потерь энергии при передаче ее от инерционных масс уплотняемому грунту, а также за счет возможности изменения интервала времени между ударами инерционных масс в зависимости от изменяющихся технологических и грунтовых условий.

Изобретение относится к строительству, а именно к технике уплотнения грунтов. Устройство включает корпус, верхнюю и нижнюю инерционные массы, соединенные направляющими стержнями с возможностью вертикального перемещения, ограниченного упорами, и подъемное приспособление. На днище корпуса жестко установлен ударник. Нижняя инерционная масса имеет концентричное ему отверстие. Высота ударника больше высоты нижней инерционной массы. Масса корпуса с ударником значительно меньше массы каждой из инерционных масс. Упоры могут быть выполнены подвижными с возможностью их фиксации. Повышается эффективность уплотнения за счет изменения интервала времени между ударами инерционных масс в зависимости от изменяющихся условий и повышается эффективность передачи энергии инерционных масс грунту. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для уплотнения грунта, включающее корпус, верхнюю и нижнюю инерционные массы, соединенные направляющими стержнями с возможностью вертикального перемещения, ограниченного упорами, и подъемное приспособление, отличающееся тем, что на днище корпуса жестко установлен ударник, а нижняя инерционная масса имеет концентричное ему отверстие, при этом высота ударника больше высоты нижней инерционной массы, а масса корпуса с ударником значительно меньше массы каждой из инерционных масс. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упоры выполнены подвижными с возможностью их фиксации.