Способ образования отверстий в почве и устройство для его осуществления Советский патент 1986 года по МПК A01G17/00 E02F5/20 E21B7/24 

2.Устройство для :образования отверстий в почве, включающее базовую машину, на которой закреплена горизонтальная балка с установленной на ней гильзой с размещенными внутри направляющими, в которых расположены рабочий орган с приводом, концентрично которому установлена трамбовочная плита, домкраты вертикального перемещения трамбовочной плиты, отличающееся тем, что рабочий орган выполнен в виде кола, а его привод - в виде вибромолота, при этом трамбовочная плита закреплена на нижнем конце направляющих, снабженных вибраторами и установленных

с возможностью вертикального перемещения . .

3.Устройство по п. 2, отличающееся тем ,, что вибраторы снабжены усилителем, выполненным

в виде подпружиненной плиты, установленной с возможностью вертикального перемещения и взаимодействия с направляющими.

4.Устройство по п. 2, о т, л ичающееся тем, что горизонтальная балка установлена с возможностью поворота вокруг оси, параллельной .ее продольной оси.

5,Устройство по пП. 2 и 4, о т личающееся тем, что гильза установлена с возможностью поворота вокруг поперечной оси, перпендикулярной продольной оси горизонтальной балки.

6,Устройство по п, 2, о т л ичающееся тем, что горизонтальная балка выполнена телескопической.

7.Устройство по п. 2, отличающееся тем, что оно имеет дополнительный рабочий орган с приводом, размещенные на горизонтальной балке, причем мощность привода дополнительного рабочего органа болщ,е мощности основного.

1. Способ образования отверстий в почве, -включающий заглубление рабочего органа,уплотнение грунта вокруг отверстия трамбовочной плитой и извлечение рабочего органа, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности стенок отверстия, заглубление рабочего органа производят при одновременном уплотнении грунта, а усилие уплотнения грунта вокруг отверстия периодически изменяют во времени, причемJSTO усио S лие уплотнения всегда больше нуля. U) го со ч САЭ сы

1

Изобретение относится к способу и устройству для выполнения отверсти в почве для последующей установки столбиков, колышков, вех и других предметов.

Целью изобретения является повьше ние прочности стенок отверстия.

На фиг. 1 показано предлагаемое (Устройство с базовой мащиной, общий вид; на фиг 2 - то же, вид сверху; на фиг, 3 - устройство, изаметрия; на фиг.4 - средства управления устройством; на фиг. 5 - столбик, установленный в отверстии, образованном устройством; на фиг. 6 - устройство, сбоку; на фиг. 7 - усилитель уплотняющего действия; на фиг. 8 схема вибратора устройства; на фиг. 9 - разрез А-А на фиг„6; на фиг. 10 - механизм управления; на фиг.11 - схема использования устройства для образования отверстий, расположенных в одну линию.

Устройство для образования отверстий 1 крепится к базовой мащине, например к трактору 2 (фиг. 1 и 2), на котором монтируются средства управления , такие как компрессор 3 и др.

Устройство содержит телескопическую горизонтальную балку 4, имеющую корпус 5, из которого выдвигатеся часть 6, перемещаемая в корпусе 5 домкратом 7 двойного действия, цилиндр которого крепится на корпусе 5, а шток 8 взаимодействует с выдвижной частью 6. Корпус 5 имеет форму параллелепи педа, в выемках которого размещают блоки 9, образующие направляющие для выдвижной части 6 балки и выполненные из материала с -низким коэффициентом трения с материалом выдвижной части 6 балки.

Верхняя сторона корпуса 5 имеет проушины 10 с отверстиями, за которые можно крепить горизонтальную балку 4 fc нижней части трактора 2 между его передними 11 и задними 12 колесами перед рулевым колесом 13.

На боковой стороне корпуса 5 балки 4 имеются проушины 14, между которыми закреплен шток 15 домкрата 16 двойного действия, цилиндр 17 закреплен к трактору с одной стороны. Домкрат 16 поворачивает балку 4 и все устро ство вокруг горизонтальной оси. Выдвижная часть 6 телескопическо балки 4 установлена с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси между боковыми сторонами 18 и 19 С-образной опоры 20, основание 21 которой опирается на гильзу 22, установленную вертикально и имеющую в сечении форму прямоугольника, К вьщвижной части 6 балки 4 крепится цилиндр 23 домкрата 24, шток .которого соединен со стороной гильзы 22. / Внутри гильзы 22 размещены направ ляющие 25, в которых установлены вер тикальные направляющие 26 и 27, выполненные прямоугольного сечения и соединенные в верхней части горизонтальной пластиной 28, к которой крепится пластина 29, перекрывающая боковые стороны направляющих 26 и 27, В нижней части направляющие 26 и 27.соединены трамбовочной плитой 30, имеющей отверстие 31 для прохождения кола 32, На пластине , 29 имеются проушины 33, между которыми закреплен шток 34 домкрата 35 двойного действия, нижни конец цилиндра которого закреплен к боковой стороне 18 опоры 20, Вибратор в виде молота 36 для при ведения в действие кола 32 помещен между направляющими 26 и 27 и автома тически останавливается, когда дости гает упоров, контактирующих с плитой 30. Верхняя часть молота 36 крепится к горизонтальной дополнительной плас тине 37, размещенной между направляю щими 26 и 27 и имеющей бурты 38 для ограничения перемещения в горизонтальной плоскости. Верхняя сторона пластины 37 имеет проушины 39 для крепления щтока 40 вертикального домкрата 41 двойного действия, поднимающего кол 32 после образования отверстия. К верхней части направляющих 26 и 27 к их боковым сторонам крепятся вибраторы 43 и 44, представляющие собой маховики в виде дебалансов вращающиеся вокруг горизонтальной оси 42 с одинаковой скоростью, но в разных направлениях. Вибраторы 43 и 44 соединены с уси-( лителем 45 уплотняющих действий, включающим квадратную горизонтальную пластину 46 с центральным отверстием; 47, через которое проходит цилиндр домкрата 41, и по углам пластины че-: тыре отверстия, через которые проходят вертикальные стержни 48, прикрепленные к горизонтальной пластине 49, взаимодействующей с пластиной 28, . Пластина 49 имеет выступ 50 с отверстием Для прохождения цилиндра домкрата 41 . Пластина 46 . опирается На выступ 30, На верхние концы стержней 48 навинчены гайки 51 с шайбами 52. Между щайбами 52 и верхней стороной пластины 46 концентрнчно стержням размещены пружины 53. Когда вибраторы производят усилие, направленное вверх, пружины 53 сжимаются и пластина 46 отходит от выступа 50, . Когда вибраторы производят усилие, направленное вниз, то добавляется к нему усилие, производимое пластиной 46 на выступ, а также пружинами 53 . Под плитой 30 крепится пластина 54 прямоугольной формы с отверстием под кол 32, к которой прикреплены четыре анкерных стержня 55 в почве. На боковой стороне гильзы 22 укреплен механизм 56 для детектирования и управления вертикальностью кола 32, содержащий (фиг. 10) цилиндрическую коробку 57, укрепленную на гильзе 22, имеющую дно 58 и закрываемую крьш1Крй 59 с выступом 60, В отверстии 61 крышки 59 находится первая часть 62 соединения, второй частью которого.является сферический арнир 63, взаимодействующий со стержнем 64 маятника 65. Отверстие 61 сообщается с внутреней частью коробки при помощи коак- ; иального отверстия 66 меньшего диаетра, через которое проходит стерень 64, перемещаемый вниз с помощью руза 67, погруженного в масло 68, аполняющее нижнюю часть коробки и редназначенное для смягчения движеий стержня. Над шарниром 63-стержень 64 имеет оп9ЛнйТельно€ шарнирное соединение 9, соединяющееся с распределительым золотником, перемещаемым внутри орпуса 70, укрепленного на стенке 5 крышки. 59. Направление движения золотника всегда перпендикулярно к оси коробки. Под шарниром 63 предусмотрен шарнир 71 для соединения стержня 64 с другим распределительным золотником, перемещаемым внутри корпуса 72J укрепленного у основания отверстия. В нижней части груза 67 имеется вырез 73, взаимодействующий с иглой 74, размещенной на конце штока цилиндра 75, укрепленного под дном 58 .для фиксации маятника относительно коробки. Первое шарнирное соединение 69 и корпус 70 действуют на домкрат 16, тогда как второе шарнирное соединени 71 и корпус 72 действуют на домкрат 24. С помощью этих двух сопряженных действий на оба домкрата ось коробки 57 подводится к вертикальной линии, а следовательно, и кол 32. К вертикальной стороне гильзы 22 прикреплена вертикальная балка 100, на которой расг оложен буровой механизм 10, мощность которого больше мощности привода для кола, имеющей сверло 102. Ось кола 32 и ось сверла 102 находятся в горизонтальной плоскости перемещения выдвижной части 6 телескопической балки 4. Устройство работает следующим образом. При помощи трактора 1 кол 32 располагают над будущим отверстием.При помощи механизма 56 управления удостоверяются,что кол находится в верти кальном положении. Затем с помощью домкрата 35 опускают направляющие 26 и 27 до соприкосновения трамбовочной плиты 30 с почвой, закрепляют ее анкерными стержнями 55, прикладывая усилие дом кратом 35. Домкрат 41 устанавливают так, что молот 36 может опускаться и кол касается почвы. Затем молот 36 и виб раторы 43 и 44 приводятся в действие При этом кол образует отверстие, а трамбовочная плита 30 создает вокруг отверстия давление, постоянно на;- правленное вниз, но с периодически изменяющейся силой. Высота изменения уплотнения плиты выше частоты измене ния усилий, прилагаемых к колу 32. Когда молот 36 коснется плиты 30 действие его прерывается, прекращае ся действие вибраторов 43 и 44. Зате 30 омкрат 41 поднимает молот 36, чтобы вытащить кол 32 из отверстия, и трамбовочную плиту 30 и кол 32 поднимают домкратом 35, Если почва каменистая, применяют буровой механизм 101. В этом случае домкрат 7 вдвигает выдвижную часть 6 балки 4 на расстояние, равное расстоянию между осями кола 32 и сверла 102, чтобы последнее заняло место кола 32. После образования отверстия сверлом 102 выдвижная часть 6 выдвигается, чтобы привести кол 32 в исходное положение и закончить образование отверстия. Можно использовать средства продувки сжатым воздухом для удаления остатков почвы в отверстии, полученном сверлом 102. Средства приведения в действие домкратов 41 и 35 и вибромолота 36 показаны на фиг. 4. Поршень 76 домкрата 35 помещается внутри цилиндра 77и приводит в движение шток 34. Нижняя часть цилиндра 77 имеет вход 78подачи масла, а верхняя часть имеет входное отверстие 79 для подачи сжатого воздуха. Верхняя часть домкрата 41 имеет входное отверстие 80 для подачи сжатого воздуха, а на нижней части - входное отверстие 81 для подачи масла. Вибромолот 36 приводится в движение сжатым воздухом посредством механизма 82 для подачи через входное отверстие сжатого воздуха, поступающего из компрессора. Механизм 82 подает также сжатый воздух к входным отверстиям 79 и 80 цилиндров 77 и 83 при помощи гибких трубопроводов соответственно 84 и 85. .Подача масла через входное отверстие 78 позволяет приложить на поршень 76 силу, направленную вверх, и поднять направляющие 26 и 27, трамбовочную плиту 54 и вибромолот 36. Когда давление масла снимается, все опускается под собственным весом, пока трамбово1 ная плита 54 опустится на почву. Для увеличения давления на почву механизм 82 подает сжатый воздух на вход 79 цилиндра 77, обеспечивая движение поршня 76 и дополнительный контакт трамбовочной плиты 54 с почвой. Таким образом, вибромолот может опускаться под собственным весом. Кроме того, можно увеличить скорость проникновения кола 32 в почву. подавая сжатый воздух во входное отверстие 80. Эту. силу вьщерживают постоянной во времени действия вибромолота 36, В результате указанных действий почва 86 (фиг. 5) получается твердой Свободная поверхность 87 почвы вокру отверстия ниже неутрамбованной почвы 88. В полученную выемку можно залить бетон 89 после установки стол бика 90 в отверстие для лучшего закрепления этого столбика. Благодаря лучшему качеству уплотнения кол 32 легко вынимается из отверстия. На боковых стенках направляющих 26 и 27 укреплены сосуды 91 и 92, в нижней стороне каждого из которых имеется форсунка 93 для выпуска воды для смачивания почвы. Эту воду подво дят к сосудам 91 и 92 гибкие трубо308проводы из резервуара 94, расположенного на тракторе 1. На боковой стороне направляющей 26 приложена пластииа 95, на выступающей в противоположную относительно горизонтальной балки 4 части которой имеется репер 96 (фиг. 11) в форме вертикальной линии, облегчающий бурение отверстий, расположенных по прямой линии. Для этого лазер 97 укреплен при помопшскобы 98 на стороне кольшка 99, помещенного в первое отверстие прямой линии, и луч этого лазера направляется горизонтально параллельно линии, образуемой осями сажаемых столбиков. Регулировку осуществляю, домкратом 7. Устройства для бурения могут быть любого типа, например может бить использован бурильньш молоток. Устройство можно использовать для получешш невертикальных отверстий.

J Я

Фи. J

55

77 76

56

78

tf

I

5

j;

V

Фи.

90

U2.5

г

Фи2 9

6д 69

7J

7S

27

21Фиг. W