Устройство для установки длинномерных строительных элементов в грунт Советский патент 1981 года по МПК E02D7/00 

Изобретение относится к устройствам аля установки длинномерных строительных этЕментов Б грунт, конкретно - к устройствам для установки опор линий электропередач, связи, освещения и т.п. Известны устройства для установки длинномерных строительных элементов в грунт, содержащие самоходное шасси с платформой на которой установлена рама с возможностью поворота в вертикальн.ой плоскости, для чего она соеоинена с платформой посредством шарнира с горизонтальной осью. Приводом для поворота рамы в вертикальной плоскости служит силовой цилиндр, одно звено которого шарнирно соединено с платформой, а другое - с рамой. На раме смонтирован механизм для бурения котлована, содержащий каретк и соединенный с ней бур. Каретка усгановлена в направляющих, выполненных на раме и имеет привод для возвратно-поступательного перемещения. На каретке установлен привод для вращения бура. В этом устройстве продольная ось бура по существу параллельна направляющим каретки как в процессе бурения, так и в транспортном положенти Рама в процессе бурения занимает вертикальное положение и остается неподвижной. На этой же раме смсжтирован механизм для подачи длинномерной ксяструкции в котлован. Этот механизм содержит звено, установленное в направляющих рамы с возможностью выдвижения, и захват для удержания длинномерной конструкции, см «датированный на свобо ном конце этого звена. Захват представляет собой грузовой крюк, подвешенный через полиспастную систему на свободном конце звена посредством троса, один конец которого закреплен на лебедке, а другой, огибая блоки полиспастной системы, на звене 1 , Наиболее близким к предлагаемому является устройство для установки длинномерных строительных элементов в грунт,содержащее базовую машину, платформу, смонтированную на ней с возможностью поворота в вертикальной плоскости раму. 3 .87 имеющую направляющие, установленную в послеоних каретку с закрепленным на ней буровым механизмом и телескопический механизм поаачи шннномерных строительных элементов с захватом Описанные выше устройства осуществл$ ют бурение котлована и размещение длинномерной конструкции в этот котлован. Уплотнение грунта после размещения длинномерной конструкции, в котловане про изводят вручную,- что требует значительных трудовых затарт, а это, в свою очередь, значительно псшижает производительг ность труда при установке опор в грунт. Цель изобретения - повышение производительности труда и качества уплотнения грунта. Указанная цель достигается тем, -что устройство для установки длинномерных строительных элементов в грунт, содержащее базовую машину, платформу, смонтированную на ней с.возмоисностью пово.рота в вертикальной плоскости раму, имеющую направляющие, установленную в последних каретку с закрепленным на ней; бурсюым механизмом и телескопический механизм подачи длинномерных строительных элементов с захватом, снабжено с (жленной в направляющих рамы под кареткой с буровым механизмом дополни.тельной кареткой со смштированной на рей трамбовкой, выполненной по крайней мере из двух примыкающих друг к другу в продольном направлении секций, образующих сквозное отверстие для пропуска длинномерного строительного э;юмента, причем секции соединены с возможностью раздвижения в направдании, перпендикулярном ее перемещению, причем оно може быть снабжено приспособлением для перевода бурового механизма из рабочего в транспортное положение, которое выпо; нено в виде шарнирно прикрепленных свежими концами к каретке и буровому механизму скобы и силового цилиндра, а секции трамбовки могут быть выполнены со сквозными продольными каналами и соединены с дополнительной кареткой с возмож ностью возвратно-поступательного перемещения, при этом рама может быть соединена с платформой посредством параллель но расположенных на рассто5даии одна от Другой систем рычагов с приводом в виде силовых цилиндров, из которых каждая вы полнена из двух рычагов, которые одними своими концами установлены на общей оси закрепленной на раме, а аругой конец одного рычага шарнирно соединен с платформ мой, конец второго рычага - с рамой, при 8 ЭТОМ один из силовых цилинфов размещен между платформой и рычагом, соединенным ней, а другой между рычагами. Захват может быть выполнен в виде двух кулайссе с профилированными поверхностями и силсжых цилиндров, одни звенья которых шарнирно прикреплэны к противоположным сторонам скобы, а другие кинематически связаны между собой и соединены с кулачками. На фиг. Д изображено предлагаемое устройство, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сверху; 1на фиг. 3 - механизм для бурения и механизм дчяуплотнения грунта, размещенные на раме, вид сбоку;на фиг.4вид А .на фиг. 3; на фиг. 5 - вид Б на узел 1;на 4иг. 6 - вид В на фиг. .фиг. 7 - захват, вид сверху; на фиг. в устройство в положении соответствующем загрузке в него оп оры;на фиг. 9 - разрез Г-Г на фиг. 4;на фиг. 10 - разрез Д-Д на фиг. 4; на (|иг. 11 - трамбовка механизма уплотнения грунта со сквозным продольным каналом, продольный разрез; на г. 12 - то же, другой вариант выполнения, продольный разрез; на фиг. 13 опора, установленная в грунте. ., Устройство для установкидлинномерных конструкций в грунт содержит самоходное шасси 1,на котором установлена поворотная платформа 2.. На платформе 2 смонтирована с возможностью поворота в вертикальной плоскости рама 3, несущая механизм 4 для бурения котлована в грунте, механизм 5 для уплотнения засыпаемого грунта в котлован в продессе заделки в него длинномерной конструкции (опоры Е) и механизм 6 подачи опоры Е в котлован. Рама 3 для поворота ее в вертикальной плоскости соединена с платформой 1 посредством двух параллельно расположенных систем 7 рычагов. Эти системы 7 рычагов расположены с . противоположных сторон рамы 3. Каждая система 7 содержит два рычага 8 и 9. Эти рычаги своими концами установлены на общей оси 10, установланной в кронштейне 11, закрепленном на раме 3. Рычаг 8 другим своим концом установлен на оси 12, расположенной на кронштейне 13, закрепленном на платформе 2. Рычаг 9 другим своим концом соединен через ось 14 с рамой 3. В качестве привода для поворота рамы 3 в вертикальной плоскости служат силовые цилиндры 15 и 16. Цилиндр 15 своим корпусом шарнирно соединен с платформой 2, а СБОИМ штоком 17 - с рычагЬм 8. Цилинщ) 16 размещён между рычагами 8 и 9 и шарНирно соединен своим корпусом с рычагом 8, а штоком 18 - с рычагом 9. Механизм 4 для бурения котлована со держит каретку 19 (фиг. 3 и 4) и механически связанный с ней бур 20. Каретка 19установжна на направляющих 21, которыми являются элементы , образующие раму 3. Каретка 19 имеет привод (не по казан) для перемещения ее вдоль направЛ5Пощих 21 в процессе бурения. Этот при вод может быть любым из известных, под ходящих для этой цели. Механическая связь каретки 19 с буром 20 содержит скобу 22, которая своими открытыми ксдацами посредством шар виров 23 соединена с этой кареткой, а посредством шарниров 24 - с одним концом штанги 25, другой конец которой, имеющий вижообрааную форму, соединен с корпусом редуктора 26, выходной вал (не псжазан) которого соединен с буром 20. Такое соединение каретки 19 с бу ром 2О обеспечивает перемещение бура 20параллельно своей продольной оси. Для такого перемещения служит силовой цилиндр 27, шарнирно соединенный с кареткой 19 и скобой 22. Для вращения бу спужкт двигатель 28, кинематически CBS занный с редуктором 26. Механизм 6 (4иг. I) подачи опоры Е в котлован содержит звено 29 (фиг. 5), установленное в направляющих 30, которыми служат элементы рамы 3. На свободном конце звена 29 смонтирован захват 31, предназначенный для удержания опоры Е в процессе ее установки. Этот захват 31 содержит два кулачка 32 с пр филированной поверхностью, между которыми зажимается опора Е в процессе ее установки. Кулачки 32 смонтированы на оппозитно расположенных силсеых цилиндрах 33 (4иг. 6 и 7), которые своими щтоками 34 щарнирно соединены со скобой 35. Эта скоба жестко закреплена на звене 29. Каждый из кулачков 32 ша{ нирно соединен с корпусом 36 своего силового цилиндра 33. Кроме того, кулачки 32 посредством пружин 37 соединены с кронштейном корпуса 36 силового цилиндра 33. Пружины 37 служат для удержания кулачков 32 в исходном положении. Для синхронного перемещения кулачков 32 в процессе зажатия опоры Е корпусы 36 силовых цилиндров 33 кинематически связаны между собой. Эта кинематическая цепь содержит рейки 38, закрепленнью на корпусе 36 каждого цилиндра. Каждая из реек 38 находится в зацеплении с шестерней 39. Шестерня 39 через вал 4О соединена с конической шесте|жей 41, ньходящейся в зацеплении с другой конической шестерней 42, Конические шесте| ни 42 соединены между собой валом 43, установленным в подшипниках 44, закрег ленных на скобе 35, Звено 29 имеет привод (не показан) для возвратно-поступательного перемещения его в направляющих ЗО в продессе установки опоры Е в котлован. В качестве |фивоаа может быть испо1ьзован любой на взвеет ньрг:, подходящий для этой цели. Для загрузки опоры Е в устройстве на платформе 2 (фиг. I и 8) установлена лебедка 45 с тросом 46, один конец которого закреплен на лэбедке 45, а другой конец, перекинутый через блоки 47 и 48, расположенные на раме 3, - на опоре Е. Блок 48 закреплен на раме 3 с возможностью поворота для отвода его с продольной оси трамбовки в процессе устансивки опоры Е в котпован. Механизм 5 (фнг. I) для уплотнения грунта Б котловане содержит «аретку 49 (фиг. 3 и 4) и соединенную с ней трамбовку 50, имеющую отверстие 51 для прохода опоры Е. Каретка 49 установлева на направл1пощих 21, на котсрых установлена и каретка 19 механизма 4 для бурения котлована, и имеет привод (не показан) для возвратно-поступательного перемещения ее в направляющих 21 в про, цессе установки опоры Е в котлс ан. В качестве привода может быть использована любая известная конструкция, подг ходящая для этой цели. Каретка 49 установлена в направл5пощих 21 ниже каретки 19 механизма 4 для бурения котлована на расстоянии, выбираемом в зависимости от глубиныкотлована. Трамбовка 5О имеет Рве примыкающие одна к другой в продольном направления секции 52 (({иг. 4 и 9). Эти секции в сомкнутом положении образуют отверстие 51 для размещения опсфы Е. Секции 52 соединены с кареткой 49 с возможностью их перемещения в направ-лении, поперечном перемещению каретки 49 (к продольной оси трамбовки 50), Каждая секция 52 соединена с кареткой 49 посредством двух пар двухзвенных шарнирных механизмов, каждый из которых состоит из звеньев 53 (фиг. 3 и 4) и 54, соединенных одними концами с обшей осью 55, а другими своими кшцами - звено 53 - с кареткой 49, а вено 54 - с секцией 52. Для возвратно-поступательного переещения трамбовки 5О относительно кареткн 49 служит iifweoa 56 (фиг. 9),ct цсржаший элоктроавигагйль 57 и переда- точный механизм 58с редуктором 59;выкоаной вал бОрецуктора 59 через муфту 61. соединен с конической передачей 62, которая через вал 63, установленный в подшипниках 64, соединен с эксцентриком 65 шатуна 66 (|}иг. 4). Шатун 66 соединен с осью 55, с которой соединены концы звеньев .53 и 54. Для раз движения секщй 52 в направлении, поперечном продольной оси трамбовки SO, служит привод, который содержит два силовык цилиндра 67, каждый из этих цилиндров размещен между кареткой 49и соответствующей секцией 52 трамбовки 50. Каждая секция 52 допотшительно соединена с кареткой 49 посредством двух четьфехзвенных механизмов, каждый из которых содержит звенья 68, соединенные одними своими кшцами с кареткой 49, а другими своими концами - с направляющей 69. На каждой секции 52 выполнен выступ 70 (фиг, 1О), имеющий в nonepetfflOM сечении Т-образную форму. Выступ 7О входит в направляющие 69, имеющие в поперечном сечении С-образнуЮ форму. Раздвижение секций 52 трамбовки 50необходимо для размещения бура 2О соосно с трамбовкой 50 при бурении котлована, а также для прохода опоры Е меж ду секциями 52 трамбовки 50 при подаче ее в котлован. В случае засыпки в котлован сыпучего грунта в процессе заделки опоры Е исполь зуют трамбовку 5О,:.каждая секция 52 которой выполнена со сквозным каналом 71 (фиг. 11). Внутреннш 72 и наружная 73 стенки секции 52, образующие канал 71, соединены между собой ребрами 74 жесгкости, В случае засыпки в котлован несыпучих . (вязких) грунтов, например глины и т.п., в процессе заделки опоры Е используют трамбовку 5О ст, секции 52 а которых закрыты с обоих торцов, как показано на фиг. 12. Устройство для установки длинномерной конструкции в грунт работает следующим образом. Предварительно развезенные оаоры Е укладывают при разгрузке на каждом пике те (месте установки опоры) так, чтобы их комли (концы, помещаемые в грунт) были удалены от середины соответствующего котлована, в который будет установлена эта опора. Каждую опору укладьюают так, чтобы ее комель был удален от середины (ось И фиг. 8) котлована на расстоянии не мо1Ш1 1е, чем -.тасстоялие межау 1х;ьк И котлопана и концом звена 29 в его крайнем Buoii ifHyroM положении при наклонном положении рамы 3, соответствующем захвату и втягиванию опоры Ев раму 3, как показано на фйГ. 8. В этом положении звено 29 опирается на грунт посредством опорной п/шты 75, шарнирно , смонтированной на этом апене. Затем устройство устанавливают на пикете на вьшосные опоры 76, количество которых должно быть не менее четырех, на таком расстояни; от оси И котлована, } чтобы продольная ось трамбовки 50 в вертикальном положении рамы 3; была соосна с осью И котлована, а поворотная платфома 2 заняла горизонтальное положение. Для установки рамы 3 из транспортного положения в рабочее включают силовые цилиндры 15 и 16 и, поворачивая рычаги 9 и 8 вокруг осей 1О и 12, устанавливают раму 3-в вертикальном положении так, чтобы продольная ось трамбовки 50 была соосна с осью И котлована, центр которого ф1ксируют,в процессе изыска тельских работ. После вьюода рамы 3 в вертикальное положение включают силовые цилиндры 67 для раздвижения секции 52 трамбовки. Секции 52 раздвигаются в направлении лоперечном продольной оси, и остаются в раздвинутом положении. Затем включак)Г силовой цилиндр 27 для поворота бура 20. повороте бур 20 проходит между раздвинутыми секциями 52 и занимает положение, соосное с трамбовкой 5О. Включая двигатель 28 сообщают вращение буру 2О и одновременно включают приводКаретки 19 для сообщения ей поступательного перемещения вниз по направляющим 2,1, Таким образом осуществляют подачу бура 2О на выработку грунта (т.е. бурение котлована). Разрушенный грунт выносится на поверхность буром 2О. После того как котлован вьфаботан выключают двигатель 28, а каретку 19 вместе с буром 20 поднимают в верхнее пологйение. Включая силовой цилиндр 27 пере- мещавр.т бур 20 параллельно своей продол гной оси, выводя его в исходное положение. После выработки котлована платформу 2 поворачивают- так, чтобы рама 3 находилась со сторс«ы дажащей на грунте опоры Е в одной вертикальной плоскости. .Затем раму 3 поворачивают в вертикальной плоскости включением силовых цилиндров 15 и 16 так, чтобы звено 29 своим свободным концом опиралось на грунт, как показано на «{иг. 8. Это положение рамы соответствует загрузке в нее опоры Е. Установка рамы 3 на рычагах R и 8 позволяет в процессе загрузки в нее опор Е расположить опору соосно с продольной осью трамбовки 50, После установки свободного конца звена 29 на грунт включают силовые цилиндры 33 цля развода кулачков 32 захвата 31 в противоположные сторсиы на расстё яние, достаточное для прохода между ними опоры Е. Кшец троса 46 лебедки 45 соеаин$пот с опорой Е, Наматывая трос 46 на барабан лебедки 45, втягивают опору Е в раму 3, так как секции 52 трамбовки 50 раздвинуты, то опора проходит меж ду ними, В процессе втягивания опоры Е в раму 3 после ДНЮЮпосредством силовых цилиндров 15 и 16 поворачивают в вертикальной плоскости так, чтобы продольная ось опоры была соосна с продольной осью трамбс ки 5О и проходила в середине захвата 31 между Кулачками 32. Такая по-: грузка опоры Ё в раму ,3 обеспечивает центрирование опоры в трамбовке 50 механизма 5 для уплотнения в захвате 31 механизма 6 подачи опоры Е в котлован. Кек только опфу Е втянули, включают силовые цилиндры 33, Кулачки 32, соединенные с этими цилиндрами, сближаясь, зажимйют опору Е, а так как кулачки 32 имеют профилированные поверхности, то усилие сцепления между кулачками 32 и опорой Е создает условия, при которых вес опоры участвует в создании усилия ее зажима этими кулачками. Удерживаемая в захвате 31 опора вме .те срамой 3 цилиндрами 15 и 16 устанавливается в вертикальное положение. Затем платформу 2 поворачивают так, что бы продот ная ось опоры Е совпала с про дольной-осью И котлована, После установки опоры Е соосно о осью котлована включают силовые цилиндры 67 для сведения секции 52 трамбовки 5О к опоре Е так, чтобы последняя была охвачена этими секциями. Затем звено 29 вместе с закрепленной в ней опорой Еопускают вниз до тех пор, пша опора Е не встанет на дно котлова-. на, после чего звено 29 остается неподвижным до полной заделки опоры Е в котловане. Одновременно с перемещением звена 29 включают приврд (не показан) перемещения каретки 49 для опускания ее в нижнее положение, .Грунт для заделки опоры Е в котловане через канал 71 трамбовки 5О подается 8 810 на дно котлована в Kom,uo К (4иг, 13), образованное между опорой Е и стенкив котлована. Уплотнение грунта в котловане ocj ществляют посгупагельным перемещением каретки 49 и возвратно-поступательным перемещением трамбовки 5О, для чего включают элйктрровигатель 57, который, вращая эксцентрик 65 шатуна 66, соо&дает возврагно-поступатеге ное перемещениетрамбовке 50. При движении трамбовки 50 вверх происходит подсыпка грунта из канала 71 под трамбовку 5О. При движении трамбовки 50 вниз грунт уплотняегся, В случае использования вязких грунтов для заделки опоры Е в котловане целесообразно применять трамбовку 5О cf с закрытым торцом. В этом случае трамбовка 50 о. навешивается на каретку 49 так же, как и трамбовка 5О со сквозным каналом, В этом случае при движении каретки 49 вверх трамбовка 50 а выводится из котло-вана и в кольцо К, образованное между v стенками котлована и опорой, засыпают грунт, а затем, перемещая каретку 49 вместе с трамбовкой 50а.вниз, уплотняют грунт в котловане. Описанный выше цикл по заделке опоры в котловане повторяется до тех пор, пока кольцо К, образованное между опорой Е и стенками котлована не будет запогнено грунтом на ВСРЙ глубине котлована, как показано на фиг, 13. После заделки опоры Е в котловане каретку 49 вместе с трамбовкой 50(5Са) вьшодят в исходное , т,е, крайнее верхнее положение. Секции 52 трамбовки силовыми цилиндрами 67 разводятся в противоположные стороны для прохода опоры Е, Кулачки 32 захвата 31 посредством силовых цилиндров 33 также разводят в противоположные стороны для освобождения опоры Е, Убирают выносные опоры 76 устройство отъезжает от опоры Е. Раму 3 посредством силовых цилиндров 15 и 16 .пускают в транспортное положение, и yci ройство переезжает для установки следующей опоры Е, Формула и 3 о б р е т е н и я I. Устройство для установки длиннсимерньЕХ строительных элементов в грунт, содержащее базовую машину, платформу, смонтировакную на ней с возможностью поворота в вертикальной плоскости раму, имеющую направляющие, установленную в последних каретку с закрепленным на ней буровым механизмом и телескопический

пкеханизм поаачи длинномерных строительных элементов с захватом, отличающее с я тем, что, с целью повьплёния производительности труда и качества уплот.нения грунта, оно снабжено установленной в направляющих рамы поа кареткой с буровым механизмом допошительной кареткой со смонтированной на ней трамбовкой, вьгполненной по крайней мере из двух примыкающих оруг к другу в продольном направлени и секций, образующих сквозное отверстие для пропуска длинномерного строительного элемента, причем секции соединены с возможностью раздвижения в на- прав;ЕНии, перепендикулярном ее переме- щению.

2.Устройство ПОП.1, отличающее с я тем, что оно снабжено приспособлением для перевода бурового механизма из рабочего в транспортное положение, которое выполнено в виде шарнирно прикрепленных своими концами к каретке и буровому механизму скобы и силового цилиндра,

3,Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что секции трамбовки выполнены со сквозными продольными каналами и соединены с дополнительной кареткой с возможностью возвратно-поступателного перемещения.

4. Устройство по .,п. If от ичаюш е е с я тем, что рама соединена с платформой посредством параллельно расположенных на расстоянии одна от другой систем рычагов с приводом в вице силовых цилиндров, из которых каждая выполнена издвух рычагов, которые одними своими ксжцами установлены на обшей оси, закрег ленной на раме, а другой конец одного рь чага шарнирно соединен с платформой, конец второго рычага - с рамой, при этом один из силовых цилиноров размещен между платформой и рычагом, соединенным с ней, а другой между рычагами,

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что захват выпо/шен в виое двух КУ/ЮЧКОВ с профилированными поверхностями и силовьтх цилиндров, одни звенья которых шарнирно прикреп/юны к противоположным сторонам скобы, а другие кинематически связаны между собой и соединены с кулачками.

Истоадики информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Автс ское свидетельство СССР № 269456, кл. В 66 Р 9/О6, 1969.

2.Патент США W 3628675, к л. 214-3, опублик. 1971.

Г5

(риг.З

ВиЭ А

(PUZ.

876848

видь / У//////////////А J Jf

31 ригЛ I

фи,.3

аазсрЩ А-А

(риг. W

(Риг. 12

фиг.13