Навесное оборудование для вытрамбовывания котлованов Советский патент 1980 года по МПК E02D3/46 

1

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при устройстве оснований под фундаменты промышленных и гражданских зданий и сооружений.

Известно устройство для образования грунтового ядра, выполненное в виде фундаментного блока ребристой конструкции. В подошве фундаментного блока имеются зубья, предназначенные для создания зоны уплотнения после погружения их в грунт 1.

Недостаток известного устройства - ограниченные резмеры грунтового ядра, которое зависит от размеров подошвы фундаментного блока. Невозможность погрузить вибровдавливанием блок большого размера и массы в виду небольшой мощности вибропогружателей и упругой податливости грунтовой среды. Применить ударные нагрузки для погружения блока с большой площадью основания затруднено из-за большого сопротивления, оказываемого грунтом, и разрушения блока.

Наиболее близким к предлагаемому является навесное оборудование для вытрамбовывания котлованов, включающее соединенную с базовой машиной направляющую

мачту, подвижно монтированный на ней посредством направляющих рабочий орган в виде усеченного конуса с полостью и размещенным в ней заполнителем, привод 2.

Недостатком известного устройства яв, ляется низкая производительность при сравнительно больших энергозатратах.

Целью изобретения является повышение производительности вытрамбовывания.

Указанная цель, достнгается тем, что в

Ю навесное оборудование для вытрамбовывания котлованов, включающее соединенную с базовой машиной направляющую мачту,

, ПОДВИЖНО монтированный на ней посредством направляющих рабочий орган в виде усеченного конуса с полостью и размещенным в ней заполнителем, привод, рабочий орган снабжен жестко соединенными с ним лидирующими элементами в виде равномерно размещенных на большем основании цилиндрических стаканов, полости которых

20 сообщены с полостью рабочего органа, причем последний установлен с возможностью .поворота на оси, пропущенной через него со стороны большего основания и жестко связанной с направляющими. Кроме того, рабочий орган может быть снабжен тросовой петлей, пропущенной через отверстие, образованное по центру его меньшего основания, и закрепленной посредством пальцев с возможностью осевого перемещения внутрн рабочего органа и одного из цилиндрических стаканов. Наличие ударных стаканов на одной из торцовых поверхностей рабочего органа позволяет увеличить ударную нагрузку на грунт без увеличения общей массы и скорости движения устройства, т. е. без увеличения кинематической энергии.. Перфорация грунтового массива ударными стаканами происходит с высокой производительностью за счет концентрации энергии удара в отдельных точках, в местах контакта плоскостей ударных стаканов с преградой в виде грунтовой среды, при этом одновременно происходит разрушение структурных связей и монолитности грунта в оставшихся целиках. Последующее уплотнение оставшихся целиков после поворота на 180° плоской торцовой поверхностью рабочего органа до момента образования общего грунтового ядра и котлована происходит с меньшими энергозатрата.ми за счет исключения из массива ранее уплотненного грунта ударными стаканами, а также за счет разрушения структурных связей и монолитности в оставшихся целиках. Прохождение подъемного троса через центр масс и приложение силы к днищу при подъеме рабочего органа повышает вертикальную устойчивость и стабилизирует рабочий орган во время подъема. На фиг. 1 изображено навесное оборудование для вытрамбовывания котлованов, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. I пространственной фермы с клинчатыми охватываемыми направляющими прямолинейного движения; на фиг. 3 - рабочий орган в разрезе во время перфорации грунтового массива ударными стаканами; на фиг. 4 - рабочий орган в разрезе после поворота -вокруг оси на 180° для образования общего грунтового ядра и котлована с плоской торцовой поверхностью; на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 6 - разрез В-В на фиг. 4. Навесное оборудование для вытрамбовывания котлованов содержит направляющую пространственную форму 1, щарнирно соединенную со стрелой 2 базовой машины 3 и рабочий орган 4 (фиг. I). Рабочий орган 4 (фиг. 3, 4) выполнен в виде полого корпуса 5, представляющего собой усеченный конус или пирамиду. Большое основание 6 корпуса 5 снабжено ударными полыми ста канами 7, которые равномерно расположены и неподвижно закреплены. Каждый ударный стакан 7 представляет собой полый цилиндр с днищем, второе основание цилиндра крепится неподвижно к большому основанию 6 корпуса 5. при этом полость корпуса 5 сообщается с полостью цилиндра. Ударные стаканы расставлены так, что промежутки между ними, равны d -d/o, где d - диаметр ударного стакана, а сумма площадей днищ ударных стаканов равна 0,2-0,4 площади малого основания 8. Малое основание 8 корпуса 5 выполнено плоским. Корпус 5 со стороны большого основания 6 снабжен горизонтально расположенной осью 9. Концы оси 9 снабжены неподвижно закрепленными клинчатыми ватывающими направляющими 10. Часть объема корпуса 5 заполнена через люк 11 подвижными массами в виде чугунных ujaров 12. Внутри полости иентра.пьного ударного стакана 13 и трубы 14, являющейся продолжением центрального ударного стакана 13, расположена петля 15, выполненная, например, из стального каната. Петля 15 установлена с возможностью ограниченного перемещения. Перемещение петли 15 ограничено посредством цилиндрических пальцев 16 и 17, которые продеты в петлю закреплены неподвижно, один из них в малом основании 8, другой - в днище центрального ударного стакана 13. Длина петли 15 больше высоты рабочего органа и один из концов образует при этом проушину 18 для крюка 19, который прикреплен к тросу 20 грузовой лебедки базовой машины 3. Пространственная ферма 1 снабжена клинчатыми охватываемыми направляющими 21 прямолинейного движения. Нижняя часть клинчатых направляющих 21 снабжена отверстием 22 и соответствуюпшм ., стопопным шти,Ьтпм 9.Ч R МР.;. пп.. ему стопорным штифтом 23. В месте опирания на грунт ферма 1 снабжена опорной плитой 24 со штырями. Навесное оборудование работает следующим образом. В месте вытрамбовывания будуп его котлована устанавливают навесное оборудование, которое фиксирует свое положение с помощью опорной плиты 24 со штырями. Лебедкой базовой машины 3 посредством троса 20 и крюка 19 рабочий орган 4 за проушину 18 поднимают по направляющим 21 прямолинейного движения на определенную высоту. Ударные стаканы 7, 13 находятся в нижнем положении по отношению к оси 9 вращения (фиг. 3). После подъема производят сбрасывание рабочего органа 4 на грунт. Серия ударов стаканами приводит к перфорации грунтового массива и образованию группы уплотненных ядер и их основании (по количеству ударных стаканов). Для образования общею грунтового ядра и окончательного вытрамбовывания котлована рабочий орган 4 поворачивают на 180° вокруг неподвижной оси 9 (фиг. 4). Для этого поднимают рабочий орган 4 на высоту Н таким образом, чтобы направляющие 10 оказались выше отверстий 22 в направляющих 21. Вставляют в отверстие 22 стопорные штифты 23 и опускают рабочий орган 4 до упора направляющих 10 в стопорные штифты 23. Стопорные штифты 23 фиксируют рабочий орган 4 на определенной высоте с возможностью его поворота вокруг оси 9. Освобождают крюк 19 с тросом 20 из проушины 18. Петлю 15 перемещают внутри трубы 14 и центрального ударного стакана 13 до упора в палец 16. Соединяют крюк 19 с образовавшейся проушиной 18 и путем подъема производят поворот в вертикальной плоскости рабочего органа 4 вокруг оси 9 на 180°. Во время поворота подвижные массы в виде чугунных шаров 12 перемещаются из полостей ударных стаканов 7 в полость корпуса 5.. Устройство занимает вертикально-устойчивое положение. После окончания поворота поднимают рабочий орган 4 и извлекают стопорные штифты 23. Затем производят серию ударов рабочим органом 4 с плоской торцовой поверхностью до образования o6niero грунтового ядра и вытрамбованного котлована.

Снабжение рабочего органа ударными стаканами по итогам испытаний опытного образца позволяет увеличить ударную нагрузку на массив грунта в 1,5-2,0 раза без увеличения общей массы и скорости падения устройства, т. е. без увеличения кинетической энергии, что приводит к повышению производительности вытрамбовывания котлованов предлагаемым навесным оборудованием на 40-50 /о О сравнению с применяемыми в настоящее время трамбовками сплошной массы в виде усеченного конуса. Перфорация грунтового массива ударными стаканами происходит с высокой эффективностью за счет концентрации энергии удара в отдельных точках, в местах контакта днищ ударных стаканов с преградой в виде грунтовой среды, при этом одновременно происходит разрушение структурных связей и монолитности оставшихся целиков. С применением .предлагаемого устройства появляется возможность вытрамбовывания

котлованов увеличенных размеров диаметром 2-4 м и расширение области нх использования в качестве оснований под фундаменты повышенной несущей способности - 300-400 т.

Формула изобретения

Навесное оборудование для вытрамбовывания котлованов, включающее соединенную с базовой машиной направляющую мачту, подвижно смонтированный на ней посредством направляющих рабочий орган в виде усеченного конуса с полостью размещенным в ней заполнителем, привод, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности, рабочий орган снабжен жестко соединенными с ним лидирующими элементами в виде равномерно размещенных на большем основан ии цилиндрических стаканов, полости которых сообщены с полостью рабочего органа, причем последний установлен с возможностью поворота на оси, пропущенной через него со стороны большего основания и жестко связанной с направляющими.

2. Навесное оборудование по п. 1, отличающееся тем, что, рабочийорган снабжен тросовой петлей, пропущенной через отверстие, образованное по центру меньшего основания, и закрепленной посредством пальцев с возможностью осевого перемещения внутри рабочего органа и одного из стаканов.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Основания, фундаменты и механика грунтов. Материалы III Всесоюзного совещания. А. И. Догадайло. Исследование конструкций, фундаментов, позволяющих увеличить сопротивление основания. Киев, «Ьу дивельник, .1971, с. 385-389.

2.Руководство по производству и приемке работ при устройстве оснований и фундаментов. М., Стройиздат, 1976, с. 7-8.

Фиг.

-JL

i

Фиг.У в-в