Рабочий орган для выштамповыванияКОТлОВАНОВ Советский патент 1981 года по МПК E21B7/30 E02D3/02 E02D7/02 

(54) РАБОЧИЙ ОРГАН ДЛЯ ВЬИТАМПОВЫВАНИЯ КОТЛОВАНОВ

Изобретение относится к строительству, а именно к фундаментостроению, может быть использовано в устройствах для ударного выштамповывания грунтов под столбчатые фундаменты зданий и сооружений.

Известно навесное оборудование, установленное на базовой машине, включающее направляющую штангу и падающий рабочий орган с уклоном сторон 1:10. Образование котлованов под отдельные фундаменты производят путем подъема рабочего органа на определенную высоту и последующего сбрасывания его на грунт. Серия таких циклов приводит к образованию котлована с, одновременным уплотнением грунта в его основании fl.

Однако сбрасываемый рабочий орган характеризуется низкой производительностью выштамповывания за счет осыпания грунта со стенок котлована. Осыпавшийся на дно котлована грунт играет роль демпфера и препятствует прониканию в грунт рабочего органа, поэтому требуется производить большее количество ударов. Увеличение угла наклона боковых сторон рабочего органа резко по.вышает энергоемкость процесса вьаитамповывания.

Известен также забиваемый рабочий орган,. погружают в грунт механическим молотом. После извлечения рабочего органа в грунте образуется котлован по фоноле и объему совпадающий с рабочим органом 2.

Недостатками этого рабочег 5 оргаOна являются большая потеря энергии при соударениях молота и рабочего органа, а также сложность конструкции.

Наиболее близким к изобретению по

5 технической сущности является рабочий орган, включающий три концентрически размещенные одна в другой ударные массы с фланцевЕлли выступами и захватным приспособлением.

0

Конструкция рабочего органа обеспечивает выштамповывание котлована кольцевыми захватами. При сбрасывании рабочего органа с грунтом взаимодействует внеиняя ударная

5 масса, которая, заглубляясь, выитги повывает кольцевое углубление, затем начинает взаимодействовать с грунтом промежуточная ударная масса. Эта масса также образует кольцевое углубление, которое примыкает к ранее изг

готовленному и, наконец, последней ударяет по грунту центральная масса,. которая завершает вынтамповывание котлована от одного цикла сбрасывания. В ре.зультате нескольких циклов сбрасываний рабочего органа .выштамповывают котлован требуемой глубины 3J. ;:

Существенным недостатком трехмасг рового рабочего органа являете падэние ПЕЛэизводитальности выитамповывания из-за резкого возрастания трения по боковой поверхности промежуточной и центральной ударных масс. При воздействии промежуточной массы грунт, находящийся под ее подошвой, стремится расшириться в горизонтальном направлении, но этому npeiiHt-r ствует внешняя масса. Аналогичнои промежуточная масса после ее удара также препятствует -горизонтальным перемещениям грунта при воздействии цент ральной массы. ,

Цель изобретения - повьвнение производительностивыштамповывания.

Цель достигается тем, что в рабочем органе для выштамповывания котлованов под столбчатые фундаменты, включакяцем три концентрически размещенные одна в другой ударные массы с фланцевыми выступами и захватным приспособлением ударная асса,установленная между центральной и наружной массами, выполнена, в форме полого усеченного конуса или полой усеченной пирамиды с большим основанием, направленным вверх, а прикрепленные к ней флаНцевые выступы выполнены консольными и оснащены направляющими для перемещения наружной ударной массы, при. этом захватное приспособление закреплено на последней, а фланцевый выступ центральной ударной массы размещен в ее верЬснем торце.

На фиг. 1 схематически изображен рабочий орган, разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.

Рабочий орган для вьиптамповывания кotлpвaнoв под столбчатые фундаменты включает центральную y tapHyro массу 1 со сквозным отверстием 2 для выхода воздуха и фланцевым выступом 3, на котором уКреплйгал амортизаторы 4. На боковой поверхности центральной массы установлены направляющие 5. Масса 1 охвагшвается промежуточной ударной массой 6, которая выполнена в форме полого yceiaHHoro конуса для круглых в плене столбчатых фундаментов или а фор1ле полой усеченной пирамиды для правильных многоугольных столбчатых фундаментов. Масса б имеет на большем основании 7, обращенном вверх, консольные выступы 8 с направляяхцими 9 и амортизаторами 10, причет выступ 8 обращёшь наружу. Промежуточная ударная масса 6 имеет пазы 11, в которые входят направляющие 5 ударной массы 1. Наружная ударная масса 12,

коаксиально установленная относительно массы 6,; снабжена внутренними 13 и наружными.14 пазами, а также захдатным приспособлением 15 Ударные массы 1 и 12 имеют, разный вес. Удельное статическое давление, оказываемой .внешней массой 12, подбирают из условия уплотнения, грунта и это давление равно 0,015-0,020 МПа Для центральной ударной массы удельное статиче ское давление назначают из УСЛОВ.ИЯ проникани я ее в грунт., пр этом давление равно 0,03-0,04 МПа.

Рабочий- рган работает следукнцим образом. .

Рабочий .орган (фиг.1) размещается внутри направляющей фермы навесного оборудования .к базовой грузоподъемной машине и крепится к канату лебедк через захватное приспособление 15 (на фиг-. 1, 2 направляющая ферма и базования грузоподъемная машина не показаны). -Тяговое усилие передается наружной ударной массе 12, которая скользит своим внешним пазом 14 вдоль направляющей фермы, , а внутренним пазом 13 - вдоль направляющих 9 промежуточной ударной массы 6. При движении вверх масса 12 доходит до конца консольного выступа 8, упирается в амортизатор 10 и производит подъем промежуточной ударной массы б относительно подошвы центральной массы 1. Дсшьнейший подъем промежуточной массы 6 ограничивается фланцевьвд выступом 3. Когда промежуточная масса, б упирается в фланцевый выступ 3, начинается подъем цент- . ральной ударной массы 1.

Подняв рабочий орган на требуемую высоту над уровнем грунта, его на- . правленно сбрасыва1ют. в первый пери6д контакта рабочего органа с грунтом взаимодействует центральная ударная масса 1, которая проникает в грунтовую рреду и выштампрвывает котлован . В основании этого котлована .формируется уплотненное ядро, а вдол боковых стенок возникает зона выпора из разрыхленного грунта. Во второй период контакта промежуточная ударна масса 6, двигаясь вдоль центральной масоя, отжимает разрыхленный грунт от ее боковых стенок и начинает уплотнять и формовать откос в зоне выпора. В третий период контакта рабочего органа с грунтом ударяет по зоне выпора сверху Наружная ударная масса 12, которая окончательно уплотняет грунт в боковых зонах, примыкающих к откосам выитампованного котлована. Серия ударов рабочим органом приводит .к образованию котлована под столбчатый фундамент с одновременным уплотнением грунта в его основании и в откосах.

При таком выполнении рабочего органа .повьшается производительность выштамповывания за счет раздельного-ударного, воздействия на откосы и забой, а Тснсже за счет предотвращения осыпания грунта со стенок выштамповываемрго котлована; повышается надежность, так как не/происхо дит заклинивание рабочего органа в грунте; повьшается эконоьтачность возведения столбчатого фундамента, в выитгилпованном котловане за счет уменьшения угла заложения откосов, т.е. уменьшается объем выштампованного котлов&на, а следовательно, и размеры фундамента. Формула Изобретения Рабочий орган для вьгитамповывани котлованов под столбчатые фундамент включающий три концентрически разме щенные одна в другой ударные массы с фланцевыми выступами, захватное приспособление, о тли чающий с я тем, что, с целью повышения про

L

/ff

Фи9. i водительности- выитс1мповывания, ударная масса, установленная %1ежду-центральной и наружной массами, выполнена в форме полого усеченного конуса или полой усеченной пирамида с .большим основанием, направленным вверх, а прикрепленные к ней фланцевые выступы выполнены консольными и оснащены направляющими для перемещения наруж1|ой ударной массы, при этом захватное приспособление зак еплено на последней, а фланцевый выступ центральной ударной массы размещен в ее верхнем торце. . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Руководство по производству и приемке работ при устройстве оснований и фундаментов. М.,Стройиздат , 1977, с.8, п.3.15, фнг.З и 4. 2.Авторское свидетельство СССР № 614169, кл. Е 02 О 7/20, 1976, 3.Патент США 3700046, кл. 173/103, опублик. 1972 (прото-. тип) .

К

Фиг. г