Устройство для динамического испытания одиночной сваи Советский патент 1993 года по МПК E02D33/00 

Изобретение относится к строительству, в частности к устройствам для забивки и испытаний свай, установленных в скважинах.

Цель изобретения - расширение технологических функций за счет осуществления одновременно с испытаниями уплотнения

сыпучего материала между сваями и стенками скважины и безопасности в работе, а также удобства в эксплуатации.

На фиг.1 показано устройство для динамического испытания одиночной сваи, вид сбоку; на фиг.2 - узел I на фиг.1; на фиг.З принципиальная технологическая схема работы устройства по этапам.

Устройство для динамического испытания одиночной сваи состоит из пустотелого цилиндрического корпуса 1,соединенного в нижней части с помощью фланца 2, болтов 3 и гаек 4 с наголовником 5, причем корпус устройства снабжен кронштейнами 6 для крепления на направляющей, например мачте - стреле базовой машины (на чертеже условно не показано), В полость корпуса 1 устройства помещена массивная падающая часть - молот 7, выполненный в виде цилиндра, на поверхности которого диаметрально расположены две вертикальные прорези 8, в каждую из которых вставлен стопор 9, подпружиненный снизу пружиной 10, помещенной между стопорами и верхним торцом кольцевого копира 11, с внутренней выемкой 12, поверхность которой образована кривой, например, гиперболической функции X вокруг вертикальной оси устройства для динамических испытаний одиночной сваи, для выхода шаров-фиксаторов 13, первоначально находящихся в кольцевом пазу 14, в нижней части молота, напротив соответствующих окон 15 в корпусе 1. Кольцевой копир 11 снаружи соединен двумя диаметрально установленными на нем идущими вниз тягами 16с установленным на шарнире 17, снаружи корпуса, рычагом 18, свободный койец которого снабжен оттяжкой 19, а сам стопор 9 закреплен на верхнем торце кольцевого копира 11 с помощью винтов 20,

В верхней части - торце молота 7 выполнена выемка 21 для свободного укладывания цепи 22, соединенной одним концом с грузоподъемным крюком 23, а другим концом - с рымом 24, установленным на дне выемки 21, В нижней части корпуса устройства на высоте, равной отстоянию кольцевого паза от нижнего торца молота, но уже от верхнего торца наголовника 5, выполнено четыре сквозных отверстия 25, причем расстояние между двумя соседними отверстиями равно среднему диаметру кольцевого паза 14. В отверстия 25 в момент нахождения молота 7 в нижнем положении вставлен П-образный фиксатор 26. Дополнительно поз.27 на чертеже обозначена свая, а поз.28 и 29 соответственно сыпучий материал и стенки скважины.

Устройство работает следующим образом.

Динамическое испытание одиночной сваи 27, помещенной в скважину, между стенками которой (поз.28) и поверхностью сваи помещен сыпучий материал 29, начинают в конце забивки, когда глубина погружения сваи от одного удара близка или равна расчетной величине отказа, При этом с . помощью молота 7, размещенного в верхней части рабочей полости корпуса 1 устройства, навешенного с помощью кронштейнов 6 на направляющую, охватывается голова сваи 27 наголовником 5, благодаря фланцу 2, болтам 3 и гайкам 4 и осуществляется дозабивка сваи с замером отказа от каждого

0 одиночного удара, причем для осуществления последнего, с помощью усилия Р в оттяжке 19, рычаг 18 поворачивают в вертикальной плоскости относительно шарнира 17, при этом с помощью тяг 16 кольце5 вой копир 11 опускается вниз и в полость выемки 12 из кольцевого паза 14 через окна 15 попадают шары-фиксаторы 13, выходя таким образом за пределы цилиндрической поверхности молота 7 (см.фиг.2), последний

0 падает вниз под действием собственного веса, причем стенки прорезей 8 скользят по боковым поверхностям утопленного в них выступа стопора 9 до упора в последний торцов этих прорезей. Поскольку цепь 22 в

5 момент поворота рычага 18 уложена в выемке 21, то грузоподъемный крюк 23, на который надет ее верхний конец, способствует растягиванию цепи на всю длину со слабиной, т.к. длина цепи на 10% больше высоты

0 сброса.

После осуществления удара молот 7 поднимают. Оттяжка 19 в момент подъема отпущена и усилие Р с нее снято. Подъем ведут с помощью грузоподъемного крюка 23

5 через цепь 22 за рым 24, причем сначала выбирается слабина цепи, а потом ведут сам подъем, при этом наличие выемки 2Т способствует свободному укладыванию цепи, по достижении молотом 7 исходного поло0 жения. Пружина 10 после снятия усилия Р возвращает кольцевой копир 11 в исходное положение и при подходе кольцевого паза 14 шары-фиксаторы 13 через отверстия-окна 15 из выемки 12 возвращаются в кольце5 вой паз 14, в силу своего неустойчивого положения в кольцевом копире. Винты 20 в процессе динамического испытания несут незначительную нагрузку.

Отверстия 25 служат для выхода сжима0 емого в полости корпуса 1 воздуха, при перемещении в них молота 7, а при переносе устройства на новое место молот также опускают и фиксируют его положение П-образ- ным фиксатором 26, Таким образом

5 происходит процесс уплотнения сыпучего материала, уложенного в пазухах между стенками и поверхностью скважины, например, пробуренной в вечномерзлом грунте.

Использование изобретения позволяет обеспечить труд оператора, т.к. исключает

обрыв цепи, исключить выход из строя грузоподъемного механизма и преждевремен- ный его ремонт, повысить культуру производства, расширить область применения устройств подобного типа, т.к. делает его применимым при забивке свай в вечно- мерзлых грунтах.

Формула изобретения 1. Устройство для динамического испытания одиночной сваи, содержащее корпус с наголовником, молот с приспособлениями для его подъема и для фиксации и сброса, отличающее & я тем, что, с целью расширения технологических функций за счет осуществления одновременно с испытаниями уплотнения сыпучего материала между сваей и стенками скважины и безопасности в работе, корпус снабжен кронштейнами для крепления к базовой машине, выполнен с окнами, сквозными отверстиями и цилиндрической полостью, ограничен- .ной снизу наголовником, в кото рую помещен молот, выполненный в виде массивного цилиндра с кольцевым пазом в нижней части на уровне окон в корпусе, вертикальными диаметрально расположенными прорезями, не доходящими до верхнего торца, и выемкой в верхнем торце, приспособление для подъема молота выполнено в виде цепи, свободно уложенной в его выемке и соединенной одним концом

с грузоподъемным крюком, другим -с рымом, закрепленным на дне выемки, а приспособление для фиксации и сброса молота выполнено в виде кольцевого копира с рычагом, установленных снаружи корпуса, и стопоров, вставленных в прорези молота и закрепленных одними концами в верхнем торце корпуса, а другими соединенных пружинами с кольцевым копиром, имеющим

0 внутреннюю выемку, образованную гиперболической поверхностью вращения, при этом кольцевой копир соединен с рычагом шарнирно посредством диаметрально закрепленных на нем тяг, рычаг одним концом

5 шарнирно соединен с корпусом; а другой конец снабжен оттяжкой, причем в кольцевом пазу молота размещены не менее трех шаров-фиксаторов с возможностью выхода через окна в корпусе в полость выемки коль0 цевого копира, а сквозные отверстия в корпусе снабжены П-образными фиксаторами нижнего положения молота и расположены над наголовником на расстоянии друг от друга, равном среднему диаметру кольцево5 го паза,

2. Устройство по п. 1,отличаю ще е- с я -тем, что, с целью удобства в эксплуатации, сквозные отверстия в корпусе расположены от верхнего торца наголовника на высоте, равной расстоянию от кольцевого паза молота до его нижнего торца.

у е-о-о э

Использование: в строительстве для испытания свай. Сущность: устройство содержит корпус с наголовником, молот с приспособлением для его подъема и приспособлением для его фиксации и сброса. Новым в устройстве является то, что его корпус снабжен цилиндрической полостью, ограниченной снизу наголовником, а в полость помещен молот, выполненный в виде массивного цилиндра, снабженного в верхнем торце выемкой, в которой размещено приспособление для подъема, выполненное в виде закрепленного на две выемки рыма. На последнем закреплен один конец свободно уложенной цепи, объединенной другим концом с грузозахватным крюком. Приспособление для фиксации и сброса молота выполнено в виде двух вертикальных диаметрально расположенных на цилиндрической поверхности молота прорезей, не доходящих до верхнего торца молота, в каждую из этих прорезей вставлен стопор, закрепленный винтом в верхнем торце корпуса устройства. Выступающие за пределы молота концы каждого из стопоров соединены пружиной с расположенным ниже стопоров кольцевым копиром, установленным на корпус устройства в районе кольцевого паза, выполненного в нижней части молота. Кольцевой копир снабжен внутренней выемкой, поверхность которой образована кривой, например, гиперболической функции, вращаемой вокруг вертикальной оси устройства, а в кольцевом пазе утоплено, не менее трех шаров-фиксаторов с возможностью выхода через соответствующие окна в корпусе устройства в полость выемки кольцевого копира, Последний снабжен диаметрально закрепленными на нем тягами, шарнирно соединенными в свою очередь с шарнирно закрепленным с наружной стороны корпуса устройства рычагом, свободный конец которого снабжен оттяжкой, а в нижней части корпуса выполнено четыре отверстия для ввода П-образного фиксатора опущенного молота при транспортировке устройства. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. со с 00 о Гх СП го о 00

У о-о-еи-е

о

со

I

Ј

°°|

)

/

&

1&

/ //у

с