УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОГРУЖЕНИЯ СВАЙ Российский патент 2005 года по МПК E02D7/20 

Изобретение относится к строительству, в частности к устройству свайных фундаментов./

В настоящее время погружение свай в грунт осуществляют вбиванием, вибрацией и вдавливанием без применения ударных и вибрационных нагрузок. Последний способ погружения свай в грунт чаще всего используется при устройстве свайных фундаментов в условиях тесной городской застройки, когда ударные и вибрационные нагрузки недопустимы, так как могут оказать разрушающее воздействие на рядом стоящие здания и сооружения.

Известна установка для вдавливания свай, разработанная трестом № 101 Главленинградстроя и ЭКБ НИИмонтажспецстроя, содержащая основание, выполненное в виде двух решетчатых пространственных балок, имеющих площадки для размещения пригруза и снабженных кронштейнами, на которых закреплен рабочий орган. Рабочий орган представляет собой траверсу, на которой смонтированы гидравлические механизмы зажима и вдавливания свай (гидродомкраты) (см Е.М.Перлей и др. Погружение свай способом вдавливания. Общество “Знание” РСФСР, Ленинградский дом научно-технической пропаганды, Л., 1983, с.16-17, рис.2).

Известно также устройство для вдавливания свай или других строительных конструкций, содержащее подвижно установленные на рельсах опоры, несущие балку, на которой смонтирован с возможностью перемещения гидроцилиндр, шток которого взаимодействует с вдавливаемой сваей (см пат. РФ № 2159829, МПК E 02 D 7/20).

За прототип выбрано устройство для погружения и извлечения ряда свай вдавливанием, содержащее силовой блок, выполненный в виде установленной на поверхности грунта рамы со сквозными окнами для пропуска свай и жестко прикрепленными к ней с внутренней стороны вертикальными направляющими, в которых установлен механизм вдавливания, выполненный в виде подвижной траверсы, связанной со штоками гидроцилиндров, смонтированных на силовом блоке. Кроме того, устройство имеет механизмы захвата свай, включающие гидроцилиндры, копирные рейки и подпружиненные захваты (см. авт. свид. СССР № 887728, MПК E 02 D 7/20).

Основным недостатком описанных выше технических решений является то, что глубина вдавливания свай ограничивается длиной хода штоков гидроцилиндров. Вследствие этого вдавливание длинных свай производят в несколько переходов. Штоки гидроцилиндров возвращают в исходное (втянутое) положение, производят перезахват свай или между сваями и штоками размещают дополнительные промежуточные конструкции, удлиняющие штоки, после чего вновь продолжают вдавливание свай и т.д. Это снижает производительность погружения свай в грунт. Более того, необходимость перезахвата свай требует наличия дополнительных зажимных механизмов, что усложняет конструкции устройств.

Еще одним существенным недостатком описанных аналогов и прототипа является необходимость одновременного присутствия на строительной площадке маслонасосной станции, обеспечивающей работу гидроцилиндров установок для погружения свай, и подъемного крана, подающего и устанавливающего сваи в исходное положение.

Технической задачей изобретения является повышение производительности и упрощение конструкции устройства для погружения свай в грунт методом вдавливания.

Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве для погружения свай, включающем раму со сквозными окнами для пропуска свай и механизм вдавливания, механизм вдавливания выполнен в виде наголовников и ползунов, каждый наголовник выполнен в виде штанги, один конец которой снабжен улавливателем сваи, а другой снабжен полиспастами, ползуны смонтированы на раме вдоль окон с возможностью перемещения и фиксации, при этом с одной стороны окон размещены ползуны, снабженные полиспастами, а с другой стороны окон размещены ползуны, на которых закреплены концы тросов, пропущенных через полиспасты наголовников и ползунов и связанных противоположными концами с грузоподъемной машиной.

Длина штанги каждого наголовника выполнена равной или превышающей высоту рамы.

Механизм вдавливания снабжен направляющими кондукторами, каждый из которых содержит размещенные в держателях ролики, держатели смонтированы на стойках, а стойки закреплены на ползунах по обеим сторонам сквозных окон.

Кроме того, держатели роликов смонтированы на стойках с возможностью поворота и снабжены подпружиненными фиксаторами.

Предлагаемое устройство имеет простую конструкцию и повышает производительность погружения свай в грунт за счет непрерывного процесса вдавливания. Устройство может вдавливать как одну, так и одновременно несколько свай. Количество одновременно вдавливаемых свай обуславливается физико-механическими характеристиками грунта и возможностями грузоподъемного механизма. В качестве грузоподъемного механизма наиболее целесообразно использовать подъемный кран на гусеничном ходу, который не только приводит в действие механизм вдавливания, но и устанавливает сваи в исходное для погружения положение.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид устройства для погружения свай; на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1; на фиг.3 - вид сверху фрагмента рамы.

Устройство для погружения свай содержит раму 1 со сквозными окнами 2 для пропуска свай 3 и механизм вдавливания, который включает наголовники 4 и ползуны 5, 6, смонтированные на раме 1 вдоль окон 2 с возможностью перемещения и фиксации в требуемом положении посредством стопорных механизмов 7 (стопорные механизмы 7 ползунов 5 на чертежах не показаны). Ползуны 5 снабжены полиспастами 8, а ползуны 6 - осями 9, на которых крепятся тросы 10. Каждый наголовник 4 выполнен в виде штанги 11, один конец которой снабжен улавливателем сваи 12, а второй полиспастами 13. Тросы 10, закрепленные на осях 9, пропущены через полиспасты 13 и полиспасты 8 ползунов 5. Длина штанги 11 наголовника 4 выполнена равной или превышающей высоту рамы 1.

Механизм вдавливания дополнительно снабжен направляющими кондукторами, которые особенно необходимы при погружении свай большой длины. Каждый кондуктор содержит держатели 14, 15, снабженные продольными пазами, в которых смонтированы с возможностью перемещения и фиксации ролики 16, 17. Это позволяет регулировать расстояние между роликами 16, 17 в зависимости от размера сечения сваи. Держатели 14, 15 свободно установлены на осях 18, 19, смонтированных в стойках 20, 21, закрепленных на ползунах 5, 6, размещенных по обеим сторонам сквозных окон 2. Кроме того, держатели 14, 15 снабжены подпружиненными фиксаторами 22, 23, выполненными в виде двуплечих рычагов, один конец которых фиксирует держатели 14, 15 на осях 18, 19 в рабочем положении (как показано на местном разрезе держателей 14, 15 на фиг.2), а второй конец взаимодействует в процессе вдавливания сваи 3 с улавливателем сваи 12 наголовника 4.

Устройство для погружения свай работает следующим образом. Раму 1 устанавливают на поверхность грунта. В случае необходимости ее дополнительно анкеруют пригрузами или анкерными механизмами (на черт. не показаны). Сваю 3 подают подъемным краном 24 в сквозные окна 2 рамы 1. Ползуны 5 и 6 устанавливают с обеих сторон сваи и фиксируют стопорными механизмами 7. Держатели 14, 15 поворачивают на осях 18, 19, устанавливая их в рабочее положение, при котором ролики 16, 17 входят в контакт с боковыми поверхностями сваи 3. В дальнейшем рабочее положение держателей 14, 15 обеспечивается фиксаторами 22, 23, исключающими самопроизвольный поворот держателей 14, 15 с роликами 16, 17 вокруг осей 18, 19. На свободный конец сваи 1 краном надевают наголовник 4 с предварительно пропущенными через полиспасты 13 тросами 10, которые также пропущены через полиспасты 8 ползуна 5.

После выполнения указанных работ концы тросов, выходящие из полиспастов 8, стропят на крюке крана 24. Крюк, перемещаясь вверх, тянет за собой тросы 10, передавая тем самым усилие на наголовник 4, в результате чего происходит вдавливание сваи 3 в грунт. В процессе перемещения сваи 3 вниз наголовник 4 воздействует улавливателем сваи 12 на фиксаторы 22, 23. Происходит расфиксация держателей 14, 15, которые поворачиваются вокруг осей 18, 19. Ролики 16, 17 опускается вниз и наголовник 4 свободно проходит между ними.

После окончания процесса вдавливания крюк крана 24 освобождают от тросов 10, а наголовник 4 снимают со сваи 3, погруженной в грунт.

Аналогичным образом производят одновременное вдавливание двух, четырех и т.д. свай. К примеру, на фиг.1 показано одновременное вдавливание двух свай.

Изобретение относится к строительству, в частности к устройству свайных фундаментов. Технический результат: повышение производительности и упрощение конструкции устройства. Устройство для погружения свай включает раму со сквозными окнами для пропуска свай и механизм вдавливания. Механизм вдавливания выполнен в виде наголовников и ползунов. Каждый наголовник выполнен в виде штанги, один конец которой снабжен улавливателем сваи, а другой снабжен полиспастами. Ползуны смонтированы на раме вдоль окон с возможностью перемещения и фиксации, при этом с одной стороны окон размещены ползуны, снабженные полиспастами, а с другой стороны окон размещены ползуны, на которых закреплены концы тросов, пропущенных через полиспасты наголовников и ползунов и связанных противоположными концами с грузоподъемной машиной. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для погружения свай, включающее раму со сквозными окнами для пропуска свай и механизм вдавливания, отличающееся тем, что механизм вдавливания выполнен в виде наголовников и ползунов, каждый наголовник выполнен в виде штанги, один конец которой снабжен улавливателем сваи, а другой снабжен полиспастами, ползуны смонтированы на раме вдоль окон с возможностью перемещения и фиксации, при этом с одной стороны окон размещены ползуны, снабженные полиспастами, а с другой стороны окон размещены ползуны, на которых закреплены концы тросов, пропущенных через полиспасты наголовников и ползунов и связанных противоположными концами с грузоподъемной машиной.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что длина штанги каждого наголовника выполнена равной или превышающей высоту рамы.3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что механизм вдавливания снабжен направляющими кондукторами, каждый из которых содержит размещенные в держателях ролики, держатели смонтированы на стойках, а стойки закреплены на ползунах по обеим сторонам сквозных окон.4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что держатели роликов смонтированы на стойках с возможностью поворота и снабжены подпружиненными фиксаторами.