Рабочий орган установки для погружения в грунт винтовых свай и анкеров Советский патент 1993 года по МПК E02D7/22 

Изобретение относится к строительству и может найти применение при устройстве фундаментов опор высоковольтных линий, электропередачи, а также сооружений различного назначения.

Известен рабочий орган установки, выполненный в виде вращаемой и укрепленной на шарнирно соединенной с шасси станине трубы с продольно перемещаемой по направляющим внутри нее кареткой, несущей патрон, служащий для закрепления в нем головки сваи, причем для вращения трубы вместе с кареткой и установки ее под необходимым углом наклона она соединена системой карданных валов и редукторов с коробкой отбора мощности автомобиля.

Недостатком конструкции является ограничение эксплуатационных возможностей, связанное с ограничением типоразмеров свай, погружаемых установкой, причем при необходимости погружения длинномерных свай возрастают габариты установки.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является рабочий орган для погружения в грунт винтовых свай анкеров, содержащий полую бурильную штангу с противоположными сквозными пазами в двух взаимно перпендикулярных плоскостях по ее длине, направляющие с кареткой и приводом ее перемещения и упорно-захватный механизм, установленный на штанге и связанный с кареткой.

VI

О

ел Ьь со

Недостаток этого рабочего органа состоит в том, что габаритные размеры установки увеличиваются пропорционально длине устанавливаемых винтовых свай.

Цель изобретения - уменьшение габаритных размеров установки посредством исключения указанной зависимости ее размеров от размеров устанавливаемых свай.

С этой целью каждая пара пазов бурильной штанги выполнена с встречно направленными скосами, обращенными своими вершинами в противоположные стороны, а упорно-захватный механизм выполнен в виде коаксиально установленных колец и размещенного между ними подпружиненного фиксатора, контактирующего с пазами штанги, причем одно из колец выполнено с овальным отверстием и установлено с возможностью вращения относительно своей оси.

Предложенное устройство обеспечивает погружение б грунт бурильной штанги на любую заданную глубину, а также извлечение ее с использованием для этих целей привода продольного перемещения. Установка компактна и универсальна для завинчивания свай любого типоразмера.

На фиг.1 представлена схема общего вида рабочего органа; на фиг.2 - устройство KapetKH, разрез; на фиг.З - сечение А-А на фиг.1; на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.З; на фиг.5 - сечение В-В на фиг.З; на фиг.б - пара фиксаторов, работающих при опускании штанги; на фиг.7 - пара фиксаторов, работающих при подъеме штанги.

Рабочий орган для погружения в грунт винтовых свай и анкеров содержит полую бурильную штангу 1 квадратного сечения с продольными рядами пазов 2 на каждой из четырех сторон. Штанга 1 в нижней части связана с механизмом завинчивания 3. На наружной поверхности штанги 1 базируется упорно-захватный механизм 4, включающий каретку, установленную в направляющей 5, кинематически связанную систему полиспастов б с прииводом продольного перемещения (не показан). Каретка состоит из двух вертикальных щек 7, на которых смонтированы направляющие катки 8, и фланцев 9, 10. Основу захватного механизма 4 составляют коаксиальные кольца 11 и 12. Кольцо 11 имеет центральное квадратное отверстие для штанги 1. В радиальных направляющих кольца 12 размещены две пары фиксаторов 14, поджимаемых пружинами 13 в направлении штанги. Оси фиксаторов 14 лежат в плоскости, перпендикулярной оси штанги 1. Для легкости хода на фиксаторах 14 имеются ролики 15, 16. Ролики 15с помощью пружины 17 постоянно прижаты к внутренней поверхности кольца 12, которая имеет эллиптическую форму. Длина большей оси эллиптического отверстия больше малой его оси на удвоенную

величину хода фиксаторов 14. Кольцо 12 установлено с возможностью поворота вокруг своей оси. Фиксаторы 14 контактируют с поверхностью пазов 2 штанги 1. Каждая пара пазов выполнена с встречно направ0 ленными скосами 18, как показано на фиг.З, 4, 5, 6, 7. С поверхностью скосов контактируют ролики 16 фиксаторов 14. Одна пара фиксаторов ориентирована, как показано на фиг.б, другая пара - как показано на

5 фиг.7, т.е. упорные поверхности 19 одной пары фиксаторов 14 обращены вниз и могут передавать усилие только при опускании штанги 1, а у второй пары фиксаторов 14 упорные поверхности направлены вверх и

0 передают усилие при подъеме штанги 1.

Устройство работает следующим образом.

Каретка получает возвратно-поступательное движение по направляющей 5 от

5 привода через систему полиспастов 6. Усилие каретки, направленное вдоль оси штанги 1, передается через щеки 7 на фланцы 9, 10, а через них - на кольца 11 и размещенные в нем фиксаторы 14. В зависимости от

0 направления движения каретки - на подъем или на опускание штанги 1 - со штангой взаимодействует одна из двух пар фиксаторов 14, что определяется положением кольца 12, к эллиптической внутренней;

5 поверхности которого поджат пружиной 17 ролик 15. В зацепление со штангой входят фиксаторы 14, расположенные в направлении малой оси эллиптического отверстия кольца 12. Поворот кольца 12 на 90° в лю0 бую сторону позволяет ввести в зацепление со штангой 1 другую пару фиксаторов 14. При движении каретки, например, вверх в зацеплении со штангой 1 находятся фиксаторы 14 (см. фиг.7), воспринимающие на5 грузку поверхностью 19. При смене направления движения, т.е. при движении вниз, в контакте с поверхностью пазов 2 находятся ролики 16, которые прокатываются по скосам 18, возникает усилие, сжимаю0 щее пружину 13, и фиксатор выходит из паза, таким образом, при работе этой пары фиксаторов осуществляется только подъем штанги. Для того, чтобы обеспечить возможность опускания штанги, поворачивают

5 кольца 12 на 90° в любую сторону и в зацепление со штангой входит другая пара фиксаторов 14.

Рабочий орган позволяет устанавливать длинные сваи за несколько приемов. Штангу 1 погружают, перемещая с вращением

вниз на величину хода каретки, затем вхолостую перемещают вверх захватный механизм 4, в верхнем его положении вводят в зацепление со штангой 1, а затем снова осуществляют рабочий ход. При холостом перемещении захватного механизма 4 поворотом кольца 12 с пазами 2 штанги вводится в контакт пара фиксаторов 14, работающих только при опускании (см. фиг.б); при подъеме механизма 1 они про- щелкивают. По окончании погружения сваи штангу 1 поднимают, при этом в зацепление с ней поворотом кольца 12 вводят фиксаторы 14, работающие только при подъеме штанги 1 (см. фиг.7).

Предлагаемый рабочий орган, позволяет уменьшить габариты установок для длинных свай, что дает возможность их монтажа на транспортном средстве любого вида.

Кроме того, возможность подъема и опускания рабочего органа с помощью одного привода продольного перемещения без каких-либо дополнительных средств и механизмов в условиях трассы - это улуч0

5

0

шение эксплуатационных характеристик установки в целом.

Формула изобретения Рабочий орган установки для погружения в грунт винтовых свай и анкеров, содер- жащий полую бурильную штангу с противоположными сквозными пазами в двух взаимно перпендикулярных плоскостях по длине, направляющие с кареткой и приводом ее перемещения и упорно-захватный механизм, установленный на штанге и связанный с кареткой, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов, каждая пара пазов выполнена с встречно направленными скосами, обращенными своими вершинами в противоположные стороны, а упорно-захватный механизм выполнен в виде коаксиально установленных колец и размещенного между ними подпружиненного фиксатора, контактирующего со скосами паза штанги, причем одно из колец выполнено с овальным отверстием и установлено с возможностью вращения относительно своей оси.

5-5

8-В

Использование: при устройстве фундаментов опор высоковольтных линий электропередачи, а также сооружений различного назначения. Сущность изобретения: рабочий орган установки при погружении в грунт винтовых свай и анкеров содержит полую бурильную штангу с продольными рядами противоположно размещенных сквозных пазов на четырех ее сторонах, направляющие с кареткой с приводом ее перемещения и упорно-захватным механизм, установленный на штанге и связанный с кареткой. Каждая пара пазов выполнена с встречно направленными скосами, обращенными своими вершинами в противоположные стороны, а упорно-захватный механизм выполнен в виде двух коаксиальных колец и размещенного между ними подпружиненного фиксатора, контактирующего с пазами штанги. 7 ил. fe

i

Фиъ Л

Фиг.5