Глубинный уплотнитель Ермолаева-васильева Советский патент 1981 года по МПК E21B7/30 

(54) ГЛУБИННЫЙ УПЛОТНИТЕЛЬ ЕРМОЛАЕВА-ВАСИЛЬЕВА

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при строительстве и ремонте автомобильных и железных дорог, в мелиорации и гидротехнике, предназначено для уплот нения грунта при изготовлении свайных фундаментов. Известен глубинный виброуплотнитель, содержащий рабочий орган в виде двояковыпуклого корпуса с жестко закрепленным в нем дебалансным воз.будителем направленного действия Cl3. Однако этим устройством невозможно уплотнять и укреплять слабые грунты на необходимую глубину, а также образовывать скважины под набивные двай Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является глубинный уплотнитель, включающий соединенный со штангой конусообразный рабочий орган с полым корпусом, имеющим наконечник и шарнирно прикрепленные к наконечнику лепестки, в поперечном сечении перекрывающие друг друга, механизм раскрытия последних е приводом 2. Однако известное устройство не обладает достаточной эффективностью и производительностью для образования намуфлетных уширений при изготовлении скважин под набивные сваи. Цель изобретения - повышение эффективности работы. Эта цель достигается тем, что в глубинном уплотнителе, включающем соединенный со штангой конусообраэ вый рабочий орган с полым корпусе), име1с 1им наконечник и шарнирно прикрепленные одними концами к наконечнику лепестки, в поперечном сечении пере-; крыванадие друг друга, механизм раскрытия последних с приводом. Механизм раскрытия лепестков выполнен в виде . шарнирно рычажной систекел, из вертикальных тяг, шарнирно объединенных в верхней части плитой, упруго опертой на корпус, толкателей, шарнирно прикрепленных к лепесткам, плавающей диафрагмы, шарнирно связанной со свободными концами вертикальных тяг и толкателей и соединенной посредством дебаланса, посаженного на шлкцевую втулку, с валом привода, установленного внутри корпуса и оснгивенного рабочим валом, один конец которого шарнирно укреплен на наконечнике, а на другой - надета шлицевая втулка, объединяющая приводной и рабочий валы. Причем полый корпус выполнен конусообразной формы и имеет сквозные отверстия в стенках для пропуска толкателей, а верхние |сойцы лепестков имеют обратную конусность. . На фиг.1 изображен общий вид уплотнителя в аксонометрии на фиг. разрез А-А на фиг.; на фиг.З -разрез Е-Б на фиг.2; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.З. Устройство содержит штангу 1, в которой соединительным пальцем 2 навешивается рабочий орган с полым корпусом 3 г имеющим гнездо 4 с пазом 5, для вертикального перемещение пальца 2 вместе со штангой 1 при передаче силового усилия от базовой машины. Внутри гнезда 3 размещается плавающая пирита 6 отжимаемая вверх пружинс1ми-амортизаторами 7. Корпус 1 имеет наконечник 8, к которому шарнирами 9 прикреплены ле пестки 10, образующие наружный конус , в корпусе 1 на распорной полке 11 укреплен привод 12, от которого через промежуточную полужестку муфту 13 соединения, размещенную между распорными полками 11 и 14, и промежуточный вал 15 привода,скол зящей шлицевой втулкой 16 передаетс вращение рабочему валу 17, упирающе муся своим нижним концом с шаровой опорой 18 в подшипник-обойму 19, за креплённую на наконечнике 8. На шлицевую втулку 16 одет дебаланс 20 в подшипнике 21, который вмонтирован в плавающую диафрагму 22. К диафрагме 22 шарнирно присоединены горизонтальные толкатели 23, расположенные под углом в вертикаль ной плоскости, которые своими перед ними концами (шарнирами 24) крепятся к внутренним стенкам лепестков 1 Одновременно плавающая диафрагма 22 подвешена на жестких вертикальных тягах 25 к плавающей пли.те б. Для повышения эффективности в работе наконечник имеет режущие ножи . Для обеспечения герметичности при раскрытии лепестков они с боков перекрывают друг-друга своими высту пами 26, а в верхней части выполнен усеченной обратной конусностью 27. Устройство работает следующим об разом. При включении привода 12 через шлицевую втулку 16 начинает вращаться рабочий вал 17. Обкатывая де балансом 20, насаженным на шлицевую втулку, внутри подшипника 21 начина колебаться плавающая диафрагма 21, которая через толкатели 23 начинает колебать лепестки 10 наружного кону са, они постоянно удерживаются в прижатом положении к корпусу сопротивлением грунта и толкателями 23 диафрагмы 22, которая сама все вре мя поднимается на шлицевой втулке тягами 25 за счет отжатия вверх плиты 6 пружинами-амортизаторами 7, не мешая колебаться лепесткам от дебаланса 20. При передаче устройству штангой 1 необходимого усилия от базовой машины и сжатии пружины 7 до упора паль- ца 2 в нижнюю часть п.аза 5 тяги 25 отжимаются вниз и плавающая диафрагМа 22, скользя вместе со шлицевой втулкой 16 по валам, а следовательно толкателями 23 отжимаются (раскрываются) лепестки 10, изменяя поперечный профиль конуса для постоянного уширения скважины или создания камуфлетов - уширений в любом месте по высоте скважины, включая и на дне. При прекращении надавливания штангой 1 лепестки 10 сами опять прижмутся к внутреннему конусу-корпусу. Для обеспечения достаточной герметичности от попадания между корпусом- и лепестками грунта, гальки и т.д. лепестки 10 перекрывают друг друга выступами 26, а вверху-обратной конусностью 27. Вибрационно-резонансный эффект происходит от горизонтальных (под углом) колебаний лепестков 10, вертикальных колебаний всего устройства за счет дебаланса, усиленных резонансом от совпадения их амплитуд колебаний. Предлагаемое устройство являетсй универсальным, может навешиваться не только на буровые машины с вращающимися штангами, но и на любые другие базовые машины, имеющие гидросистему. Этим устройством можно выполнять следующие работы, заменяя ряд известных устройство, машин и механизмов: продавливать скважины в грунте при борьбе с пучинообразованиями на дорогах, уплотнении и укреплении слабых грунтов оснований под фундё1менты искусственных сооружений, а после этого в продавленные скважины засыпать каменные материалы или другие какие необходимые материалы и последующими проходами внедрять их в слабый пучинистый грунт, уплотняя и укрепляя его до необходимой плотности можно делать вертикальные и наклонные осушительные дрены с камуфлетами (уширениями) в их стенках и на дне, с засыпкой их дренирующими материалами для отвода воды, от дорожной одежды и верхнего динамичес «ого слоя земполотна в нижележащие дренирующие слои; можно производить уплотнение и укрепление в глубине слабых грунтов с введением вместе с каменныгли или другими материалами органических или минеральных вяжущих до необходимой их плотности и прочности; можно продавливать скважины с камуфлетами внизу;и в других любых

местах по высоте для устройства набивных свай;

можно устраивать водонепроницаемые (противофильтрующие) завесы путем введения в продавленные скважины глинистых грунтов или других растворов и составов вяжущих, и, на оборот, устраивать фильтрующие завесы с отводом воды от ответственных сухих участков, заполняя скважины дренирующим материалом, т.е. бестраншейным способом.

при навеске устройств на штангу с перемещением ее под углом можно производить глубинное уплотнение и укрепление грунтов под фундаментами зданий и .сооружений, конусов береговых MocTOBtJx опор, откосов мелиоративных орошаемых каналов и т.д., заменяя многие машины и механизмы одновременно.

Формула изобретения

5 укреплен на наконечнике, а на другой - нёщета шлицевая втулка, объединяющая приводной и рабочий валы.

5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

0 № 746054, кл. Е 02F 5/20, 1977. Nl- .