Установка для погружения свай Советский патент 1992 года по МПК E02D7/00 

Изобретение относится к строительной технике и предназначено для устройства фундаментов и оснований свай в пластичных грунтах методом статического вдавливания при строительстве и восстановлении различных объектов, в том числе и на воде.

Известна установка для статического погружения свай, содержащая гидродомкрат с клиновым фиксатором для восприятия реактивной нагрузки и направляющие втулки-кондукторы. Гидродомкрат состоит из цилиндра, клинового зажима на его корпусе и нажимной головки на конце штока. Домкрат подвешен на кране.

Наиболее близкой к предлагаемой является установка для статического погружения свай, содержащая раму с кондуктором, наголовник-захват и лебедочный погружа- тель с полиспастом. Кондуктор - направляющий кожух выполнен цилиндрическим.

Свая крепится в нем посредством нескольких шарнирных звеньев. Один конец кожуха соединен с обоймой блоков полиспаста лебедки плавучего крана.

Недостатком известной установки является затрудненность погружения наклонных свай, затрудненность производства работ в стесненных местах, под существующими сооружениями и конструкциями и пр., что сужает функциональные возможности устройства, область его применения.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения работы в стесненных условиях.

На фиг.1 представлена установка, общий вид; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.З - схема, иллюстрирующая погружение вертикальных и наклонных свай; на фиг.4, 5, 6 - варианты выполнения полиспаста; на фиг.7 - узел средней обоймы блоков полиспаста на наголовнике-захвате сваи; на -фиг.8 - обойма блоков полиспаста с дополнительным поворотным элементом; на фиг.9 - платформа и основание с поворотными секторами; на фиг.10 - связь средней обоймы блоков полиспаста с наголовником-захватом в виде телескопического подбабка,

Установка для статического погружения свай (фиг.1 - 7) содержит раму, выполненную в виде трехсекционной платформы 1 с прорезями 2 для свай 3 в крайних секциях и с кондукторами в зоне этих прорезей. Кондукторы выполнены в виде смещаемых вдоль прорезей поворотных свайных направляющих 4 с фиксаторами. Платформа смонтирована на основании, выполненном в виде шасси или двух понтонов 5 (в последнем случае секции платформы размещаются в 1,2 - 1,5 м от поверхности воды). На средней секции платформы размещен лебедочный погружатель с лебедкой 6 (с ручным или двигательным приводом) и полиспастом 7. Полиспаст выполнен с тремя обоймами блоков, крайние 8 и 9 из которых связаны с основанием и с платформой соответственно, а средняя 10 - с наголовником-захватом 11 сваи. Полиспаст, в частности, выполнен с различным расположением блоков в средней обойме - на одной горизонтальной оси (фиг.4,В), на двух горизонтальных осях в вертикальной (фиг.5,7) или в горизонтальной (фиг.6) плоскости. Кроме того, на платформе установлена полноповоротная стойка 12 для погрузки и установки свай. Основание снабжено винтовыми анкерами 13, а в случае выполнения его в виде шасси - аутригерами. На основании размещен также запас свай (порядка 12 штук).

В частности, корпусы обойм блоков полиспастов 8-10 (фиг.8, показана средняя обойма) дополнительно снабжены поворотным относительно продольной оси элементом 14, связанным с корпусами 15 шарниром 16, установленным по продольной оси симметрии, причем дополнительные элементы крайних обойм 8 и 9 связаны с основанием бис платформой 1, а средний

0 10 - с наголовником-захватом 11.

В частности, связи крайних обойм блоков 8 и 9 полиспаста 7 с основанием 5 и с платформой 1 выполнены в виде сферических подшипников 17 (на фиг.5 показаны

5 условно).

В частности, платформа 1 и основание 5 снабжены дополнительными поворотными относительно вертикальной оси установочными секторами 18 с фиксаторами 19

0 (фиг.9, показаны условно), на которых со сдвигом относительно оси поворота размещены связи 20 крайних обойм 8 и 9 блоков полиспаста 7,

В частности, связь средней обоймы 10

5 блоков полиспаста 7 с наголовником-захватом 11 сваи 3 выполнена в виде подбабка 21 общей длиной, например, 3 м (фиг.10). С одним торцом подбабка скреплен корпус обоймы, а с другим - наголовник-захват.

0 Подбабок выполнен телескопическим (на фиг. 10 телескоп из трех частей длиною, например, по 1 м) с фиксаторами 22 (показаны условно) положения частей.

Предложенная установка работает сле5 дующим образом.

При выполнении установки по фиг.1 - 7 для производства работ ее основание 5 фиксируют на месте производства этих работ. Фиксацию выполняют с помощью винтовых

0 анкеров 13 или якорей (при выполнении основания в виде понтонов). При выполнении основания в виде шасси, кроме винтовых анкеров, могут быть использованы аутригеры. При выполнении оснований в виде пон5 тонов для работы установки используется также масса воды, закачиваемая в понтоны насосами. После фиксации установки кондукторы-направляющие 4 выставляют на необходимые размеры фундамента в плане

0 путом смещения указанных кондукторов вдоль прорезей 2 в крайних секциях платформы 1 и фиксации их в нужных местах. Далее при помощи стойки-кронштейна 12 на подготовленной свае 3 (на соответствую5 щем ее торце) устанавливают наголовник- захват 11 со средней обоймой 10 блоков полиспаста 7. После этого свая устанавливается в кондуктор в вертикальном или в наклонном положении (фиг.З). В последнем случае наклон сваи осуществляют путем поворота кондуктора и его фиксирования на платформе в требуемом наклонном положении. Крайние обоймы 8 и 9 блоков полиспаста при этом связаны с основанием и с платформой соответственно, а запасовка тросов полиспаста 7 произведена по одной из схем, представленных на фиг.4 - 6. Лучший вариант запасовки определяется конкретными условиями производства работ (так, по фиг.4 и 6 высота установки несколько меньше, чем по фиг.5, причем по фиг.б устойчивость сваи больше, но по фиг.4 и 5 проще устройство обоймы). Далее лебедкой 6 производят натяжение троса полиспаста и под воздействием равнодействующей усилий, возникающих в двух группах тросов, действующей на среднюю обойму блоков, наголовник-захват и через него на сваю, последняя погружается в грунт. Реакции при этом воспринимаются основанием и платформой в местах связи с ними крайних обойм блоков полиспаста. Во избежание заклинивания сваи и перекоса установки при значительном сопротивлении грунта в качестве противовеса используют воду, закачиваемую в понтоны (и обратно после окончания работ) насосами, или толкач (в случае выполнения основания в виде понтонов). В случае выполнения основания в виде шасси для этой же цели используют дополнительный анкер или аутригеры. Усилие вдавливания сваи контролируется известными способами, например динамометром. При необходимости сваю можно наращивать. После погружения запаса свай для снятия со стоянки сваи обрезают ниже нижнего обреза кондукторов, после чего установку перемещают на новое место производства работ.

При выполнении установки по фиг.8 отличие в его работе по сравнению с изложенным выше состоит в IOM, что дополнительное снабжение корпусов обойм 8-10 блоков полиспастов поворотным относительно продопьной оси элементом 14,связанным с корпусами 15 шарниром 16, установленным по продольной оси симметрии, обеспечивает возможность поворотов корпусов 15 обойм блоков. Эти повороты могут осуществляться относительно дополнительных элементов 14, связанных с основанием 5 (обойма 8), с платформой 1 (обойма 9) и с наголовником-захватом 11 (обойма 10). Необходимость этих поворотов относительно продольной оси симметрии обойм возникает тогда, когда в процессе установки сваи 3 и ее вдавливания свая разворачивается от расчетного положения так, что тросы левой и правой частей полиспаста 7 и блоки средней обоймы 10 перекашиваются друг относительно друга. Это может привести к сходу тросов с блоков и нарушению работы устройства. Предложенное выполнение за счет указанного поворота и самоустанавливания обойм блоков исключит это

неблагоприятное явление.

В случае выполнения установки в соответствии с фиг.б, когда связи крайних обойм 8 и 9 блоков полиспаста 7 с основанием 5 и с платформой 1 выполнены в виде сфериче0 ских подшипников 17, работа установки отличается тем, что самоустанавливание канатов и блоков полиспастов реализуется лучшим способом не только при развороте сваи, но и при перекосе или покачивании

5 рамы. Это выполнение обеспечит наилучшие условия канатоведения.

При выполнении установки по фиг.9 ее работа обличается от описанного выше следующим.

0 В случае неблагоприятного отклонения сваи 3 от расчетного положения (например, вертикального), особенно в начале погружения, возникают неблагоприятные явления, требующие корректировки положения сваи.

5 При предложенном выполнении установки эту корректировку осуществляют путем рас- фиксирования на платформе 1 или основании 5 соответствующего дополнительного поворотного относительно вертикальной

0 оси установочного сектора 18 со связью 20 обоймы блоков полиспаста и его поворота относительно указанной вертикальной оси. Этот поворот осуществляют в ту сторону и на такой угол, когда относительное располо5 жение обойм 8, 9 и 10 блоков изменяется так, чтобы на средней обойме 10 возникала составляющая давления тросов полиспаста выравнивающая сваю, устраняющая ее неблагоприятное отклонение.В процессе это0 го выравнивания секторы фиксируются на платформе или раме фиксаторами 19 в соответствующем положении. После выравнивания с помощью указанных фиксаторов секторы возвращаются в исходное положе5 ние. Кроме того, одновременным поворотом секторов в одну сторону на одинаковые углы решается задача частичного регулирования усилия вдавливания, которое уменьшается при погружении сваи за счет увеличения

0 при этом углов между ветвями полиспаста и

свай. Чем глубже ушла свая в грунт, тем

больше этот угол и тем меньше погружаю щая сила. При одновременном повороте

секторов связи 20 симметрично приближа5 ют к свае и тем самым уменьшают упомянутые углы и увеличивают погружающую силу. Кроме того, таким поворотом секторов добиваются наилучшего относительного расположения ветвей полиспаста и сваи при погружении ее в наклонном положении.

Когда установка выполнена по фиг.10, ее работа от предыдущего случая отличается тем, что операцию регулирования погружающего усилия по мере заглубления сваи осуществляют путем установки средней обоймы 10 блоков полиспаста 7 на верхний торец подбабка 21, нижний торец которого скреплен с наголовником-захватом 11 сваи. При этом длина сваи увеличивается, уменьшается угол между ее осью и ветвями поли- спаста, увеличивается погружающая сила. Выполнение подбабка телескопическим с фиксаторами 22 положения его частей расширяет диапазон регулирования погружающего усилия, когда вначале работы подбабок складывают до наименьшей длины (в общем случае в начале работы при погружении сваи на некоторую величину можно обходиться без подбабка), затем после погружения на некоторую величину части телескопического подбабка расфик- сируются, выдвигаются друг из друга на некоторую величину и снова фиксируются. Эта операция повторяется несколько раз. Возможно и автоматическое изменение длины подбабка по мере заглубления сваи. При этом изменение вышеуказанных углов по мере заглубления минимизируется, а погружающее усилие существенно не уменьшается. Более того, в случае значительного увеличения сопротивления внедрению сваи в конце его погружения предложенное выполнение устройства позволяет увеличить усилие погружения путем использования подбабка большой длины. Такое выполне- ние устройства по сравнению с предыдущим случаем существенно расширяет диапазон регулирования усилия подачи. Формула изобретения 1. Установка для погружения свай, включающая основание, смонтированную

на ней раму с кондуктором, наголовник-захват и лебедочный погружатель с полиспастом, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения работы в стесненных условиях, рама выполнена в виде трехсекционной платформы с прорезями для свай на противолежащих секциях, кондуктор - в виде установленных с возможностью перемещения вдоль прорезей поворотных свайных направляющих с фиксаторами, полиспаст лебедочного погружа- теля - в виде трех обойм блоков, крайние из которых связаны с основанием и с платформой, а средний - с наголовником-захватом свай, при этом основание выполнено в виде шасси или двух понтонов.

2.Установка поп.1,отличающая- с я тем, что каждая из обойм блоков снабжена установленным вдоль продольной ее оси и шарнирно связанным с ней элементом соединенным соответственно с основанием, платформой и с наголовником-захватом.

3.Установка по пп.1 и 2, о т л и ч а ю- щ а я с я тем, что крайние обоймы связаны с основанием и платформой через сферический шарнир.

4.Установка по пп.1 -3, отличающая с я тем, что платформа и основание снабжены поворотными относительно вертикальной оси установочными секторами с фиксаторами, на которых со сдвигом относительно оси поворота размещены связи крайних обойм блоков полиспаста.

5.Установка по пп.1 -4, отличающая с я тем, что средняя обойма блоков полиспаста связана с наголовником-захватом через подбабок, с одним торцом которого соединена обойма, а с другим - наголовник- захват, причем подбабок выполнен телескопическим с фиксатором его положения.

Использование: в строительной технике и предназначено для устройства фундаментов и оснований из свай в пластичных грунтах методом статического вдавливания при строительстве и восстановлении различных объектов, в том числе и на воде. Сущность изобретения: установка для погружения свай включает раму с кондуктором, наголовник-захват и лебедочный погружатель с полиспастом. Новым в установке является то, что рама выполнена в виде трехсекционной платформы с прорезями в крайних секциях и с кондукторами в их зоне в виде смещаемых поворотных свайных направляющих с фиксаторами, смонтированной на основании, выполненном в виде шасси или двух понтонов, причем полиспаст лебедочного погружателя выполнен с тремя обоймами блоков, крайние из которых связаны с основанием и с платформой, а средний - с наголовником-захватом сваи. В частности, корпусы обойм блоков полиспаста дополнительно снабжены поворотным относительно продольной оси элементом, связанным с корпусами шарниром, установленным по указанной продольной оси симметрии, причем дополнительные элементы крайних обойм связаны с основанием и с платформой, а средней - с наголовником-захватом сваи. В частности, платформа и основание снабжены дополнительными поворотными относительно вертикальной оси установочными секторами с фиксаторами, на которых со сдвигом относительно оси поворота размещены связи крайних обойм блоков полиспаста. В частности, связь средней обоймы блоков полиспаста с наголовником-захватом сваи выполнена в виде подбабка, с одним торцом которого скреплен корпус обоймы, а с другим-наголовник- захват, причем подбабок выполнен телескопическим с фиксаторами положения частей. 4 з.п.ф-лы, 10 ил. СО VI -N 4 Ю XI

11№да 3ЈЗД

f

F 4

у.

Фиг. 2

ft

7

Фиг. З

Фиг. 4

7

H

Фиг. 5

Фиг., 6

Фиг.7

Ю

Фиг.8

5

11