НИЖНЯЯ ПОДУШКА СВАЕБОЙНОЙ УСТАНОВКИ Российский патент 2020 года по МПК E02D13/10 

Цель изобретения

Объектом изобретения является нижняя подушка сваебойной установки.

Уровень техники

Используемые сегодня нижние подушки представляют собой части подходящей формы и размера, в основном изготовленные из дерева (например, березы или бука), которые устанавливают в корпус свайного наголовника между сваей и свайным наголовником, расположенным над корпусом свайного наголовника. Целью нижней подушки является снижение пика сжимающего напряжения первой ударной волны, следующей за ударом, что в противном случае может привести к разрушению конца сваи, что повредит сваю так, что сделает ее непригодной для использования.

Проблема с нижней подушкой, изготовленной из дерева, состоит в том, что она начинает нагреваться в ходе процесса забивания сваи, и часто она в конечном итоге загорается. Естественно, этого не должно происходить из-за опасности пожара (в частности, на нефтяных или газовых месторождениях, например, там, где категорически запрещено разводить открытый огонь, даже небольшой). Кроме того, при горении нижняя подушка обугливается, и ее свойства изменяются. Кроме того, деревянная нижняя подушка в любом случае теряет свою гибкость, обычно во время забивания одной сваи или, в худшем случае, еще даже в процессе забивания той же сваи. Поэтому при использовании нижних подушек, изготовленных из дерева, на строительной площадке их должно быть большое количество. При их замене тратится рабочее время и, таким образом, замедляется ход работы по забиванию свай. В частности, если в процессе забивания той же сваи необходимо заменить нижнюю подушку, это наносит убыток, потому что тогда сваи в процессе забивания сваи необходимо снять молот с верхней части. Кроме того, большое количество нижних подушек, изготовленных из дерева, необходимо транспортировать на строительную площадку и хранить там во время работы по забиванию свай.

Также были опробованы нижние подушки, изготовленные из пластика или аналогичного материала. Однако проблема с ними заключается в том, что трудно заставить нижнюю подушку со свойствами материала подходящего размера оставаться на месте в корпусе свайного наголовника на том этапе, когда свая еще не была установлена на свое место в корпусе свайного наголовника. На этом этапе перед началом забивания сваи молот и корпус свайного наголовника, расположенный на нем, находятся высоко в верхней части направляющей, но сваи там нет, чтобы поддерживать нижнюю подушку снизу. Нижняя подушка, падающая с верхней части направляющей (с высоты до 30 метров), создает значительный риск для безопасности людей, окружающих копер.

Публикация FR 2 157 292 A5 раскрывает нижнюю подушку сваебойной установки, изготовленную из полиамидной пластины.

Сущность изобретения

Цель изобретения состоит в том, чтобы создать нижнюю подушку сваебойной установки, которая имеет более длительный срок службы, чем деревянные нижние подушки, но которую можно безопасно и надежно закреплять на месте в корпусе свайного наголовника до установки сваи в корпусе свайного наголовника.

Цели изобретения достигают с помощью нижней подушки сваебойной установки, которая изготовлена из материала, модуль упругости которого составляет 500-3500 МПа, и гибкость которой была локально увеличена по меньшей мере в одном направлении, так что нижнюю подушку можно сжимать в указанном по меньшей мере одном направлении, так что она помещается внутри свайного наголовника, предназначенного для нее, между по меньшей мере двумя противоположными внутренними поверхностями, расположенными в нем, и остается за счет действия сил трения, создаваемых сжимающей силой, действующей на эти поверхности с нижней подушки, находящейся прочно в корпусе свайного наголовника и надежно на месте, даже если свая не установлена в корпусе свайного наголовника. Точнее говоря, нижняя подушка сваебойной установки в соответствии с изобретением отличается тем, что изложено в независимом пункте 1 формулы изобретения. В зависимых пунктах 2-18 формулы изобретения изложены некоторые предпочтительные варианты осуществления нижней подушки в соответствии с изобретением.

Преимущество нижней подушки сваебойной установки в соответствии с изобретением состоит в том, что она устраняет риски возникновения пожара, связанные с нижними подушками, выполненными известным способом, замены деревянных нижних подушек, которая замедляет процесс забивания сваи, а также необходимость транспортировки и хранения большого количества нижних подушек в зоне строительной площадки, собранных для свай. Кроме того, по сравнению с известными нижними подушками, изготовленными из пластика, преимущество заключается в том, что нижняя подушка не создает рисков для безопасности, поскольку она остается в корпусе свайного наголовника, даже когда свая не установлена в корпусе свайного наголовника (обычно когда начинается забивание сваи в землю).

Краткое описание чертежей

Далее изобретение описано более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг. 1 представляет собой вид сверху под углом нижней подушки сваебойной установки в соответствии с изобретением,

Фиг. 2 представляет собой в которой снизу под углом нижней подушки в соответствии с Фиг. 1,

Фиг. 3 представляет собой вид сбоку нижней подушки в соответствии с предыдущими фигурами,

Фиг. 4 представляет собой вид снизу контуров боковых поверхностей и углов нижней подушки, расположенных снаружи корпуса свайного наголовника в соответствии с Фиг. 1-3 относительно корпуса свайного наголовника,

На Фиг. 5 показана деталь корпуса свайного наголовника, обозначенная буквой Х, показанная на Фиг. 4, когда нижняя подушка, показанная на Фиг. 1-4, установлена в корпусе свайного наголовника,

Фиг. 6 представляет собой вид сверху под углом другой нижней подушки в соответствии с изобретением,

Фиг. 7 представляет собой вид снизу под углом нижней подушки в соответствии с Фиг. 6, и

Фиг. 8 представляет собой вид сбоку нижней подушки в соответствии с Фиг. 6 и 7.

Подробное описание некоторых предпочтительных вариантов осуществления изобретения

На Фиг. 1-5 показана нижняя подушка 10 сваебойной установки в соответствии с изобретением, которая в данном случае изготовлена из пластика, модуль упругости которого составляет от 500 до 3500 МПа, и которая представляет собой отдельную часть, изготовленную из моно-материала. Нижняя подушка 10, показанная на Фиг. 1-5, спроектирована так, что она может быть установлена таким образом, как показано на Фиг. 4 и 5, внутри корпуса 30 свайного наголовника с прямоугольным сечением, расположенного в нижней части молота сваебойной установки, так что ее первая торцевая поверхность, т.е. в этом случае верхняя поверхность 11 сталкивается со свайным наголовником (не показан на фигурах), расположенным над корпусом свайного наголовника, а другая торцевая поверхность 12, т.е. в этом случае нижняя поверхность, сталкивается с концом сваи для установки в корпусе 30 свайного наголовника. В этом варианте осуществления нижняя поверхность 12 имеет вогнутую (сферической формы) выемку 15 для выступа соответствующей формы, расположенного на верхнем конце сваи. Перпендикулярное расстояние между верхней поверхностью 11 и нижней поверхностью 12, т.е. толщину t нижней подушки 10, определяют в нижней подушке в соответствии с Фиг. 1-5, на основе модуля упругости ее материала и того, насколько интенсивны удары и насколько сильно нижняя подушка 10 должна демпфировать эти удары.

Боковые поверхности 13 между углами 14 нижней подушки 10 расположены под прямым углом по отношению к смежным с ними боковым поверхностям 13 (другими словами, нижняя подушка 10, если смотреть сверху, является прямоугольной для этой части, и поскольку все стороны являются равной длины в этом случае, она также является квадратной с точки зрения измерений поперечного сечения). Две гибкие выпуклости 14a и 14b, расположенные в каждом углу 14 нижней подушки 10, были получены в нижней подушке 10, предпочтительно с использованием технологий изготовления, т.е. средств, обеспечиваемых способом изготовления нижней подушки. В этом варианте осуществления свойство повышения гибкости гибких выпуклостей 14a и 14b, расположенных в углах 14, основано на изгибании двух гибких выпуклостей 14a и 14b, расположенных в каждом углу 14, когда нижняя подушка установлена в корпусе 30 свайного наголовника. Таким образом, две смежные внутренние поверхности 31а боковых краев 31 корпуса 30 свайного наголовника сжимают их наклонно (под углом около 45°) по направлению друг к другу. Следовательно, в этом варианте осуществления гибкий участок нижней подушки 10 образован областями, расположенными в каждом углу 14 нижней подушки 10, которые имеют две гибкие выпуклости 14a, 14b и расположенные вокруг них выемки 14c, 14d и 14e. Подвергаемые воздействию смежных внутренних поверхностей 31a корпуса 30 свайного наголовника гибкие выпуклости 14a и 14b изгибаются в вышеупомянутом направлении, в результате чего они, с другой стороны (благодаря своей гибкости), становятся зажатыми в боковых стенках 31 корпуса свайного наголовника. Определение размеров гибких выпуклостей 14a и 14b выполнено таким образом, что сил трения, преобладающих в точке контакта между ними и внутренними поверхностями 31a боковых стенок 31 корпуса 30 свайного наголовника, достаточно для закрепления нижней подушки 10 на своем месте в корпусе 30 свайного наголовника, даже если свая не установлена в корпусе 30 свайного наголовника.

Внешние размеры нижней подушки 10 были определены так, что расстояние между противоположными боковыми поверхностями 13 нижней подушки 10 соответствует или немного меньше, чем расстояние между противоположными внутренними поверхностями 31a корпуса 30 свайного наголовника, так что нижняя подушка 10 проходит везде, кроме гибких выпуклостей 14а, 14b, легко и подвижно внутри корпуса 30 свайного наголовника. Модуль упругости пластика, используемого в нижней подушке 10, находится в диапазоне 500-3500 МПа, предпочтительно, например, 1500 МПа, и в этом случае он демпфирует ударную волну, вызванную движением блока внутри молота соответствующим образом, однако не таким образом, чтобы он возвращал слишком много энергии удара обратно к молоту.

Форму, показанную на Фиг. 1-5, получают для нижней подушки 10, например, путем ее изготовления в литейной форме с использованием технологии литья, посредством литья под давлением или, например, посредством 3D-печати пластиковой части, форма которой показана на фигурах, углы 14 которой имеют гибкие выпуклости 14a, 14b, показанные на Фиг. 1-5, а также выемки 14c, 14d и 14e. Также возможно получить нижнюю подушку 10 в соответствии с Фиг. 1-5 так, что выемки 14c-14e, соответствующие гибким выпуклостям 14a, 14b, показанным на Фиг. 1-5, обрабатывают в литой, отлитой под давлением или напечатанной в 3D заготовке, внешние размеры которой определены гибкими выпуклостями 14a, 14b. Таким образом, нижнюю подушку 10 в соответствии с Фиг. 1-5 можно изготовить, например, из первоначально прямоугольной части пластика, обработав ее боковые поверхности 13 и углы 14 подходящим способом.

Нижняя подушка 10 в соответствии с Фиг. 1-5 предназначена для установки в корпусе свайного наголовника гидравлического молота, предназначенного для вбивания в землю железобетонных или стальных свай, имеющих прямоугольное сечение. На гибких выпуклостях 14a, 14b, расположенных в углах 14, диагональ D' между углами 14, показанными на Фиг. 4, определенная в соответствии с гибкими выпуклостями 14a и 14b, немного больше, чем соответствующая диагональ D углов между внутренними поверхностями 31a корпуса 30 свайного наголовника. Следовательно, когда нижняя подушка 10 установлена в корпусе 30 свайного наголовника, ее гибкие выпуклости 14a и 14b изогнуты друг напротив друга таким образом, как показано на Фиг. 5. В результате изгибания диагональ D' гибких выпуклостей 14a и 14b нижней подушки уменьшается так, что она становится такой же, как диагональ D между углами между внутренними поверхностями 31a корпуса 30 свайного наголовника. По этой причине может считаться, что эффективное направление изгибания нижней подушки 10 параллельно расстоянию между ее противоположными углами 14 (т.е. диагонали), хотя, по сути, гибкие выпуклости 14a и 14b, расположенные в углах 14, прогибаются путем изгибания по направлению друг к другу, проталкиваемые внутренними поверхностями 31a стенок 30 свайного наголовника 30.

При сжатии к внутренним поверхностям 31a стенок 31 корпуса 30 свайного наголовника создается сжимающая сила P между гибкими выпуклостями 14a и 14b и внутренними поверхностями корпуса 30 свайного наголовника. Сжимающая сила P создает между гибкими выпуклостями 14a и 14b и внутренними поверхностями 31a стенок 31 корпуса 30 свайного наголовника, силу трения, благодаря которой нижняя подушка 10 остается на своем месте в корпусе 30 свайного наголовника, даже если под ней не было сваи для поддержки нижней подушки 10 с ее нижней поверхности 12. Для достижения этого сила трения, вызванная изгибанием гибких выпуклостей 14а и 14b, должна быть по меньшей мере достаточно большой, чтобы предотвратить перемещение нижней подушки 10 внутри корпуса 30 свайного наголовника, даже если его тянет вниз посредством силы тяжести G_ap=m_ap*g его нижней подушки. Обычно (в зависимости от размера корпуса свайного наголовника и сваи) масса m_ap нижней подушки 10 в соответствии с Фиг. 1-5 составляет примерно 10-20 кг в зависимости от размеров поперечного сечения сваи и, помимо прочего, от размера молота, для которого она предназначена для использования в качестве нижней подушки. После определения коэффициента трения μ между нижней подушкой 10 и внутренними поверхностями стенок 31 корпуса 30 свайного наголовника можно определить ширину и длину гибких выпуклостей 14a и 14b с помощью расчетов так, чтобы необходимая сжимающая сила P была создана посредством гибких выпуклостей 14a и 14b по меньшей мере между двумя углами 14 нижней подушки 10. С другой стороны, если все четыре угла участвуют в поддержании нижней подушки (как, например, в варианте осуществления в соответствии с Фиг. 1-5), необходимая сжимающая сила P в принципе может быть уменьшена вдвое по сравнению со значением, полученным таким образом.

На Фиг. 1 и 3 показан размер t, параллельно направлению удара, т.е. толщина нижней подушки 10. Подходящую толщину t для нижней подушки 10 можно преимущественно определять в соответствии с модулем упругости E материала нижней подушки 10 так, что одно и то же сжимающее напряжение σ_p, преобладающее в направлении толщины нижней подушки, всегда создает, по существу, одинаковую степень сжатия (т.е. прогиб) ΔT, даже если материал нижней подушки 10 и, следовательно, модуль упругости E должны были быть изменены. Прогиб ΔT, достигаемый посредством сжимающей силы F_p определенной величины в нижней подушке 10, площадь поперечного сечения которой составляет A, толщина t и модуль упругости равен E и которая зависит от сжимающей силы F_p, может быть рассчитан с использованием следующей формулы:

где:

ΔT - прогиб нижней подушки

t - толщина нижней подушки

ε - относительное удлинение

σ_p - сжимающее напряжение, преобладающее в нижней подушке

F_p - сжимающая сила, действующая на нижнюю подушку

А - площадь поверхности поперечного сечения нижней подушки

Е - модуль упругости нижней подушки.

Следовательно, если размеры нижней подушки 10 в соответствии с Фиг. 1-5, изготовленной, например, из материала M₁ и по существу квадратной с точки зрения ее поперечного сечения, будут следующие: длина стороны s=320 мм (в этом случае площадь поперечного сечения A=102 400 мм²), толщина t₁=100 мм и модуль упругости E₁=1100 МПа. Кроме того, если известно, что в момент удара сжимающая сила F_p=5 МН, которая равномерно распределена по площади горизонтального поперечного сечения нижней подушки, воздействует на нижнюю подушку 10 посредством удара блока, веса молота и возможного опускания молота. В этом случае прогиб ΔT (E₁) нижней подушки, изготовленной из материала М₁, определяют по формуле 1 ≈ 4,4 мм. Однако если модуль упругости нижней подушки с соответствующей площадью поперечного сечения и толщиной, изготовленной из другого материала М₂, составлял Е₂=1700 МПа, прогиб, вызванный сжимающей силой F_p=5 МН, изменяется до значения ΔT (E₂) ≈ 2,7 мм, когда t=t₁. Поскольку, как можно заключить из формулы 1, значение прогиба ΔT прямо пропорционально толщине t нижней подушки, можно создать из материала М₂, модуль упругости которого равен Е₂, нижнюю подушку, в которой сжимающая сила F_p=5 МН создает равную величину прогиба ΔT, когда толщина нижней подушки, изготовленной из рассматриваемого материала M₂, изменяется от значения толщины t=t₁ до значения t=t₂ пропорционально модулям упругости E₁ и E₂ материалов M₁ и M₂ следующим образом, т.е. формула, полученная непосредственно из формулы (1), дает для t₂:

В этом случае для достижения сжатия ΔT=0,44 мм, толщина t₂ нижней подушки 10 должна, в соответствии с формулой 2, быть для материала с модулем упругости E₂=1700 МПа, t₂=1700 МПа/1100 МПа*100 мм=153,3 мм, для того, чтобы нижняя подушка 10 сжималась на ту же величину, что и нижняя подушка 10, изготовленная из материала с модулем упругости E₁=1100 МПа. Следовательно, если в качестве материала нижней подушки 10 материал выбран с высоким модулем упругости, т.е. жесткий материал, для достижения достаточной/подходящей величины гибкости толщину нижней подушки 10 также необходимо увеличить. В общих чертах можно утверждать, что толстая и жесткая нижняя подушка обычно более долговечна, чем тонкая и мягкая нижняя подушка, но увеличение толщины нижней подушки перемещает конец сваи дальше вниз в корпусе свайного наголовника. Если это будет чрезмерно, это нанесет убыток, потому что это ослабляет поддержку сваи и увеличивает риск деформации в области между молотом и концом сваи. Поэтому для каждой ситуации ищется оптимальное решение, при котором свойства материала и толщина нижней подушки были бы адаптированы, чтобы подходить к размерам молота и сваи, и интенсивности ударов. С точки зрения модуля упругости E это означает, что подходящее значение модуля упругости E в нижней подушке в соответствии с изобретением варьирует в диапазоне 500-3500 МПа. Таким образом, конструкция нижней подушки может быть основана на постоянном прогибе ΔT, достигаемом, например, за счет удара с определенной величиной интенсивности блока (и, следовательно, за счет вызванного им мгновенного сжимающего напряжения), и в этом случае толщину t нижней подушки определяют, например, с использованием формул (1) и (2), описанных выше, в соответствии с модулем упругости E материала, используемого для изготовления.

Нижнюю подушку 10 в соответствии с Фиг. 1-5, устанавливают в корпусе 30 свайного наголовника, расположенного в нижней части молота сваебойной установки, с использованием сваи в качестве вспомогательного средства, так что нижнюю подушку 10 проталкивают в корпус 30 свайного наголовника с помощью сваи. Это происходит посредством поднятия сваи в вертикальном положении под молотом и размещения нижней подушки 10 между верхним концом сваи и корпусом 30 свайного наголовника и посредством перемещения после этого молота вниз, и в этом случае нижняя подушка 10, размещенная между концом сваи и корпусом 30 свайного наголовника, проталкивается в нижнюю часть корпуса 30 свайного наголовника. В этом случае верхняя поверхность 11 нижней подушки располагается напротив нижней поверхности свайного наголовника, расположенного в верхней части корпуса 30 свайного наголовника, и нижняя поверхность 12 напротив конца сваи, а гибкие выпуклости 14a и 14b, расположенные в углах 14 нижней подушки 10, прижимаются к внутренним поверхностям 31a боковых стенок 31 корпуса 30 свайного наголовника, как показано на Фиг. 5. На увеличенном изображении одного из углов 14, показанном на Фиг. 5, можно увидеть, в частности, как функционируют гибкие выпуклости 14a и 14b нижней подушки 10, установленной в корпусе 30 свайного наголовника, находясь внутри корпуса 30 свайного наголовника, для которого она предназначена. Гибкие выпуклости 14a и 14b, расположенные в углах 14 нижней подушки 10, изогнуты по направлению друг к другу до такой степени, что они могут проходить между внутренними поверхностями 31a боковых стенок 31 корпуса 30 свайного наголовника. Этот упругий прогиб вызывает, между нижней подушкой 10 и внутренними поверхностями 31а боковых стенок 31 корпуса 30 свайного наголовника, сжимающую силу Р, которая удерживает нижнюю подушку 10 на месте в корпусе свайного наголовника описанным выше образом.

На Фиг. 6-8 показана другая нижняя подушка 20 в соответствии с изобретением. Она также содержит верхнюю поверхность 21, нижнюю поверхность 22 и четыре боковые поверхности 23. В этом случае был получен гибкий участок (вид сверху) в областях краев нижней подушки посредством образования перфорированной зоны 26 между боковыми поверхностями 23 и центральным участком 25. В этом варианте осуществления в этой области имеются равноудаленные отверстия 27, которые проходят через нижнюю подушку. В этом случае гибкий участок таким образом совпадает как с боковыми поверхностями 23, так и с углами 24, и в этом случае нижняя подушка 10 может сжиматься во всех точках на ее боковых поверхностях 23 и углах 24 по направлению к центральному участку. Следовательно, имеется несколько направлений прогиба в нижней подушке 20 в соответствии с Фиг. 6-8, и сила P, аналогичная описанному выше варианту осуществления, которая удерживает нижнюю подушку 20 на месте в корпусе свайного наголовника, может быть распределена способом, определяемым отклонениями от заданного размера между формой нижней подушки 20 и внутренними поверхностями корпуса свайного наголовника по всей площади боковых поверхностей 23 и углов 24 нижней подушки 20.

Также нижняя подушка 20 в соответствии с вариантом осуществления в соответствии с Фиг. 6-8 может быть изготовлена с использованием вышеупомянутых способов изготовления или обработана из заготовки подходящего размера и формы, например, путем фрезерования и/или просверливания части в соответствии с фигурами из первоначально прямоугольной заготовки.

Посредством конструкции боковых поверхностей 23 и углов 24 нижней подушки 20 в соответствии с Фиг. 6-8, сжимающая сила может увеличиваться постепенно, так что первоначально выступы в отверстиях 27 легко сжимают, но после выпрямления их дальнейшее сжатие требует значительно большей силы. Следовательно, относительно легко установить такую нижнюю подушку 20 в корпусе свайного наголовника, внутренние размеры которого на определенную величину меньше, чем нижняя подушка 20, но на этапе, когда внутренние размеры корпуса свайного наголовника требуют, чтобы изогнутые наружу края отверстий 27, расположенных на боковых поверхностях 23 нижней подушки 20, были сжаты таким образом, чтобы они были прямыми, сила, прилагаемая от боковых краев к внутренним поверхностям свайного наголовника, начинает сильно увеличиваться. Следовательно, целесообразно указать внешние размеры варианта осуществления нижней подушки 20 в соответствии с Фиг. 6-8 по отношению к внутренним размерам корпуса свайного наголовника так, чтобы его боковые края были сжаты только до такой степени, чтобы изогнутые боковые края отверстий, расположенные в отверстиях 27, однако, не выпрямлялись полностью, когда такая нижняя подушка 20 установлена в корпусе свайного наголовника, для которого она предназначена.

Также подходящая толщина нижней подушки в соответствии с Фиг. 6-8 может быть определена по формулам, представленным выше. Влияние отверстий 27 на площадь поперечного сечения нижней подушки 20 может быть учтено при расчете. Если необходимо, влияния различных свойств различных участков такой нижней подушки 20 также могут быть учтены, если отверстия настолько велики, что они вызывают изгиб или искривление стенок, окружающих отверстия, под действием сжимающего напряжения, и в этом случае единственная расчетная модель, основанная на сжатии прямого стержня, изготовленного из моно-материала, не может быть применена.

Нижняя подушка в соответствии с изобретением может быть дополнительно реализована с отклонением от примеров вариантов осуществления, представленных выше. Варианты осуществления нижней подушки в соответствии с Фиг. 1-5 и 6-8 предназначены для молотов, в которых корпус свайного наголовника с точки зрения своего поперечного сечения, перпендикулярного направлению забивания сваи, прямоугольный или квадратный, и в этом случае нижние подушки 10 и 20 также с точки зрения их поперечного сечения, перпендикулярного направлению их толщины, по существу этой же формы. Однако нижняя подушка в соответствии с изобретением также может быть реализована для молотов, предназначенных для забивания в землю свай, с поперечным сечением другой формы. Например, нижняя подушка, подходящая для корпусов свайного наголовника с круглым поперечным сечением, является наиболее подходящей, будучи по существу цилиндрической с точки зрения ее внешнего аспекта. В такой нижней подушке гибкий участок может быть реализован, например, любым из способов, представленных выше, т.е. с помощью гибких выпуклостей варианта осуществления в соответствии с Фиг. 1-5 или перфорации в соответствии с Фиг. 6-8. В варианте осуществления, реализованном с помощью гибких выпуклостей, могут иметься гибкие выпуклости, которые направлены наружу от сферической боковой поверхности цилиндрической нижней подушки, например, с равными расстояниями, так что направление гибких выпуклостей отклоняется в этой точке на угол подходящей величины от направления радиуса, проходящего от бокового края нижней подушки к центру. В этом случае гибкая выпуклость всегда изгибается в направлении, отклоняющемся от направления радиуса, когда нижняя подушка установлена в корпусе свайного наголовника. В одном варианте осуществления эти гибкие выпуклости могут быть разделены на две или более группы, так что в одной группе их направление будет отклоняться от направления упомянутого радиуса в первом направлении и во второй группе, во втором направлении, в третьей в третьем направлении и т.д. В варианте осуществления, включающем две группы, гибкие выпуклости второй группы могут отклоняться от направления радиуса на ту же величину в другом направлении, что и направление гибких выпуклостей первой группы отклоняется в первом направлении. Таким образом, окружные силы, вызванные изгибанием гибких выпуклостей, вынуждены нейтрализовать друг друга, что означает, что форма нижней подушки будет искажаться при сжатии. В случае перфорированной версии могут быть выпуклости, подобные варианту осуществления нижней подушки в соответствии с Фиг. 6-8 на боковом краю нижней подушки, т.е. нижняя подушка, если смотреть сверху, будет иметь форму циклоидальной поверхности с точки зрения ее боковой поверхности. С другой стороны, гибкий участок может быть выполнен в виде прямоугольной, круглой или другой формы нижней подушки еще одним способом. В некоторых вариантах осуществления нижней подушки гибкий участок может быть получен, например, путем вспенивания боковых краев нижней подушки (изготовленной, например, из пластика) или путем создания отверстий, канавок, выемок или прорезей, форма которых отличается от круглых отверстий в боковых краях. Вместо пластика материал нижней подушки может представлять собой, например, композит, сформированный из подходящих веществ, резину, неопреновую резину или, например, подходящий металлический и/или неметаллический сплав, что позволяет получить материал, модуль упругости которого составляет 500-3 500 МПа, и который при размещении в корпусе свайного наголовника молота сваебойной установки демпфирует вибрации, вызванные ударами блока, как это делает пластик, но является огнестойким, так что энергия деформации, вызванная ударами, не вызывает горения или изменения свойств материала, в частности гибкости/упругости, что могло бы препятствовать функционированию нижней подушки. Также в других нижних подушках, в отличие от тех, которые показаны на Фиг. 1-5 и 6-8, можно использовать при определении их толщины вышеуказанные способы, основанные на формулах (1) и (2), или подходящим образом примененные способы, которые позволяют достичь толщины, подходящей для каждой потребности, основанной на значениях толщины нижней подушки и модуля упругости Е материала, используемого для нее. Таким образом, нижняя подушка в соответствии с изобретением не ограничена вышеописанными примерами вариантов осуществления, скорее она может быть реализована несколькими способами в рамках следующей формулы изобретения.

Изобретение относится к строительству, а именно к сваебойным установкам. Нижняя подушка сваебойной установки представляет собой часть, изготовленную из материала, модуль упругости которого составляет 500-3500 МПа, и эта нижняя подушка содержит две торцевые поверхности и по меньшей мере одну боковую поверхность между ними, и в этой нижней подушке первая торцевая поверхность предназначена для расположения напротив корпуса свайного наголовника, а вторая торцевая поверхность предназначена для расположения напротив конца сваи, который должен быть установлен в корпусе свайного наголовника. В нижней подушке имеется по меньшей мере один гибкий участок, который является более гибким в направлении, перпендикулярном ее боковой поверхности, чем остальные участки нижней подушки в направлении, перпендикулярном их каждой боковой поверхности, для установки нижней подушки в корпусе свайного наголовника, в котором имеются по меньшей мере две противоположные внутренние поверхности, расстояние между которыми меньше, чем расстояние между двумя противоположными внешними поверхностями нижней подушки, которая предназначена сталкиваться с этими внутренними поверхностями корпуса свайного наголовника на гибком участке в направлении его прогиба, посредством чего нижняя подушка имеет возможность устанавливаться между этими внутренними поверхностями, расположенными в корпусе свайного наголовника, посредством сжатия нижней подушки в указанном по меньшей мере одном гибком участке в направлении его прогиба, так что она размещается между указанными двумя противоположными внутренними поверхностями корпуса свайного наголовника и остается на своем месте между этими внутренними поверхностями под действием сжимающей силы P, вызванной указанным по меньшей мере одним гибким участком и возникающими вследствие этого силами трения между поверхностями, которые сжаты напротив друг друга. Технический результат состоит в обеспечении повышения срока службы нижней подушки, а также обеспечении надежного и безопасного закрепления нижней подушки в корпусе свайного наголовника. 19 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Нижняя подушка (10; 20) сваебойной установки, причем эта нижняя подушка (10; 20) представляет собой часть, изготовленную из материала, модуль упругости которого составляет 500-3500 МПа, и эта нижняя подушка (10; 20) содержит две торцевые поверхности (11, 12; 21, 22) и по меньшей мере одну боковую поверхность (13; 23) между ними, и в этой нижней подушке первая торцевая поверхность (11) предназначена для расположения напротив корпуса свайного наголовника, а вторая торцевая поверхность (12) предназначена для расположения напротив конца сваи, который должен быть установлен в корпусе (30) свайного наголовника,

отличающаяся тем, что в нижней подушке (10; 20) имеется по меньшей мере один гибкий участок (14a-14e; 26), который является более гибким в направлении, перпендикулярном ее боковой поверхности, чем остальные участки нижней подушки (10; 20) в направлении, перпендикулярном их каждой боковой поверхности (13; 23), для установки нижней подушки (10; 20) в корпусе (30) свайного наголовника, в котором имеются по меньшей мере две противоположные внутренние поверхности (31a), расстояние между которыми меньше, чем расстояние между двумя противоположными внешними поверхностями (13, 14; 23, 24) нижней подушки (10, 20), которая предназначена сталкиваться с этими внутренними поверхностями (31a) корпуса (30) свайного наголовника на гибком участке (14a-14e; 26) в направлении его прогиба, посредством чего нижняя подушка (10; 20) имеет возможность устанавливаться между этими внутренними поверхностями (31a), расположенными в корпусе (30) свайного наголовника, посредством сжатия нижней подушки (10; 20) в указанном по меньшей мере одном гибком участке (14a-14e; 26) в направлении его прогиба, так что она размещается между указанными двумя противоположными внутренними поверхностями (31a) корпуса (30) свайного наголовника и остается на своем месте между этими внутренними поверхностями (31a) под действием сжимающей силы P, вызванной указанным по меньшей мере одним гибким участком (14a-14e; 26) и возникающими вследствие этого силами трения между поверхностями, которые сжаты напротив друг друга.

2. Нижняя подушка (10; 20) сваебойной установки по п. 1, причем нижняя подушка (10; 20) представляет собой отдельную часть из мономатериала.

3. Нижняя подушка (10; 20) сваебойной установки по п. 1 или 2, в которой гибкий участок (14а-14е; 26) образован в нижней подушке (10; 20) посредством разрезов, придания формы и/или удаления материала.

4. Нижняя подушка (20) сваебойной установки по любому из пп. 1-3, в которой гибкий участок (26) образован посредством отверстий (27) или углублений, сделанных в нижней подушке (20).

5. Нижняя подушка (10; 20) сваебойной установки по любому из пп. 1-4, в которой гибкий участок (14а-14е; 26) проходит по меньшей мере от одной боковой поверхности (13; 23) или угла (14; 24) нижней подушки (10; 20) по направлению к внутренним участкам нижней подушки (10; 20).

6. Нижняя подушка (10; 20) сваебойной установки по любому из пп. 1-5, причем эта нижняя подушка (10; 20) имеет по существу прямоугольную форму.

7. Нижняя подушка (10; 20) сваебойной установки по п. 6, причем в этой нижней подушке (10; 20) по меньшей мере один гибкий участок (14a-14e; 26) находится по меньшей мере в одном углу (14; 24) нижней подушки (10; 20).

8. Нижняя подушка (10; 20) сваебойной установки по п. 6 или 7, в которой гибкие участки (14а-14е; 26) находятся в каждом углу (14; 24) нижней подушки (10; 20).

9. Нижняя подушка (10) сваебойной установки по п. 7, в которой гибкий участок (14а-14е) образован по меньшей мере из одной гибкой выпуклости (14а, 14b), которая проходит от по меньшей мере одного угла (14) нижней подушки (10) в наклонном положении.

10. Нижняя подушка сваебойной установки по п. 9, в которой в каждом углу (14) нижней подушки (10; 20) имеются две гибкие выпуклости (14a, 14b).

11. Нижняя подушка (10) сваебойной установки по п. 9 или 10, в которой гибкие выпуклости (14а, 14b) находятся под углом приблизительно 45° относительно боковых поверхностей (13) нижней подушки.

12. Нижняя подушка (20) сваебойной установки по п. 6, в которой по меньшей мере один гибкий участок (26) находится по меньшей мере на одной стороне (23) нижней подушки (20) в области между двумя углами (24) нижней подушки (20).

13. Нижняя подушка сваебойной установки по любому из пп. 1-5, в которой нижняя подушка имеет по существу цилиндрическую форму.

14. Нижняя подушка сваебойной установки по п. 13, в которой гибкий участок сформирован на сферической боковой поверхности цилиндрической нижней подушки с помощью по меньшей мере одной выпуклости, выступающей наружу от нее.

15. Нижняя подушка сваебойной установки по п. 14, в которой имеется множество гибких выпуклостей на равных расстояниях.

16. Нижняя подушка сваебойной установки по п. 14 или 15, в которой направление гибких выпуклостей находится под косым углом по отношению к направлению радиуса, очерченного на выпуклости.

17. Нижняя подушка сваебойной установки по п. 16, в которой имеется две или более групп гибких выпуклостей,

18. Нижняя подушка сваебойной установки по п. 17, в которой имеются две группы гибких выпуклостей, и из этих групп первая группа находится в наклонном положении в противоположном направлении по отношению к радиусу нижней подушки, чем другая группа.

19. Нижняя подушка (10) сваебойной установки по любому из пп. 1-18, причем толщина t этой нижней подушки была определена в соответствии с прогибом ΔT нижней подушки (10), так что удельное сжимающее напряжение σ_p, преобладающее в направлении толщины нижней подушки (10), всегда создает прогиб ΔT по существу одинаковой величины независимо от значения модуля упругости E материала, когда значение находится в диапазоне 500-3500 МПа.

20. Нижняя подушка (10; 20) сваебойной установки по любому из пп. 1-17, причем эта нижняя подушка (10; 20) изготовлена из пластика.