Устройство для глубинного уплотнения грунта Советский патент 1981 года по МПК E02D3/54 E01C19/34 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЛУБИННОГО УПЛОТНЕНИЯ ГРУНТА

Изобретение относится к строитель ству и может быть использовано для глубинного уплотнения грунтов с целью повьппения их несущей способности Известно устройство для уплотнени грунтов, содержащее штангу с ребрами в нижней части и вибровозбудитель, смонтированный на щтанге l. Наиболее близким из известных является устройство для уплотнения грунта, содержащее раму в виде трено ги с опорной частью и подвешенньш на раме посредством гибкого несущего элемента рабочий орган ударного дейс вия в виде пневмопробойника с размещенными в нем реверсивным движителем и системой управления 2. Недостатками известных устройств являются невысокая их производительность и эффективность уплотнения, так как уплотнение грунтов обычно осуществляется либо слабых, либо нас ных. В первом случае силы сцепления грунтом малы (особенно во влажных грунтах) и не обеспечивают устойчивой работы пневмопробойника. Во втором случае нередки случаи встречи с пустотами, исключающие самоходное движехше пневмопробойника. Все это резко ограничивает o6j.acTb применения пневмопробойников для глубинного уплотнения грунтов. Нужно отметить и тот фактор, что по мере выхода пневмопробойника (даже и в плотных грунтах) площадь сцепления с грунтом уменьшается и в конечном итоге сил сцепления не хватает, что приводит к его останову. Обычно это происходит, когда пневмопробойник вьщгел из грунта, примерно, на 2/3 длины. Дальнейшее его извлечение из грунта осуществляется вручную, вращая лебедку. Все это приводит к резкому уменьшению эффективности использования пневмопробойников для глубинного уплотнения грунта и к снижению производительности .

Цель изобретения - повышение производительности и эффективности уплотнения различных грунтов путем имитации необходимых для компенсации отдачи сил сцепления.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для глубинного уплотнения грунта, содержащем раму с опорной частью и подвешенный к |5аме пос редством несущего элемента рабочий орган ударного действия с размещенным в нем реверсивным движителем и системой управления, - рама выполнена в виде обоймы, а несущий элемент - в виде полой штанги, установленной в канале обоймы, причем последняя имеет механизм регулирования сцепления со штангой в виде размещенного в канале охватывающего штангу вкладыша из упругого материала и приспособления обжатия вкладыша.

Кроме того, приспособление об Катия вкладыша вьшолнено в виде шарнирных хомутов с винтовой стяжкой и шарнир- но соединенного с хомутами силового цилиндра, при этом штанга снабжена жестко прикрепленным к ней ограничителем в виде стопорного кольца, размещенного над обоймой, а устройство снабжено силовым цилиндром, установленным соосно штанге в верхней ее части, и тягой, соединенной со штоком силового цилиндра и с системой управления реверсивного движителя.

На фиг.1 изображено устройство в навесном.варианте, общий вид; на фиг.2 - вид А на фиг.; на фиг.Звид Б на фиг.25 на фиг.4 - сечение В-В на фиг. 2..

Устройство для глубинного уплотнения грунта может быть навешено на базовую машину 1, к рукояти 2 которой крепится рама 3 устройства, выполненная в виде обоймы 4 с закрепленными на ней шарнирными хомутами 5, внутри которых размещены вкладыши 6 из упругого материала, например резины, охватывающие штангу .. Усилие обжатия вкладышей 6, а следовательно, штанги 7 может регулироваться приспособлением в виде соединяющих хомуты 5 винтовых стяжек 8 и шарнирно соединенных с хомутами 5 силового цил1|Ндра 9. К штанге 7 жестко прикреплен в нижней части рабочий орган 10 с размещенным в нем реверсивным движителем и системой управления. На корпусе 11 рабочего органа 10 может быть установлен расширитель 12. Рама 3 выполняется с опорной частью 13. На штанге 7 жестко закреплен ограничитель в виде стопорного кольца 14. В зависимости от глубины уплотнения грунта, стопорные кольца I4 устанавливаются на различной высоте посредством пальцев 15, для чего на штанге выполняется ряд отверстий. Внутри штанги 7 пропущены тяги 16, концы которых закреплены к системе управления реверсивного движителя и к штоку силового цилиндра 17, установлен-.

5 ного соосно штанге в верхней ее масти.

Перед началом работы необходимо установить стопорное кольцо 14 на неQ обходимую по проекту глубину уплотнения .

Затем базовой машиной 1 посредством рукояти 2 устанавливают раму 3 5 над местом, где необходимо произвести уплотнение, и включают рабочий орган (пневмопробойник) 10.-Под действием ударов, наносиг ых ударником по корпусу (не показано) рабочий орган 10 Q совместно со штангой 7 будет перемещаться вниз. Сцепление с грунтом, необходимое для компенсации сил отдачи, имитируется усилием, создающимся между резиновым вкладьш1ем 6 и штангой 7. По меревнедрения в грунт рабочего органа 10 по его наружной поверхности возникает усилие сцепления с грунтом, которое растет до максимального, определяемого площадью наружной поверхности рабочего органа 10, контактирующего с грунтом. Когда усилие сцепления с грунтом становится достаточным для компенсирования сил отдачи, рабочий орган 10 самостоятельно перемещается в

грунте (становится самоходным). Посредстном силовых цилиндров 9 разжимают хомуты 5 и штанга 7 свободно перемещается относительно резиновых вкпадьш1ей 6, не изнашивая последние. Перемещаясь вперед, рабочий орган 10 раздвигает грунт и образует скважину. Затем посредством силового цилиндра 17 натягивают тяги 16 и тем самым переключают пневмопробойник (рабочий

55 орган) на реверс. При этом удары

совершаются ударником по задней части корпуса пневмопробойника. Рабочий .орган 10 выходит вверх. На выходе из скважины он теряет сцепление с грунтом и в этот момент силовые цилиндры 9, хомуты 5 и резиновые вкладыши 6 обжимают штангу 7, имитирул сцепление рабочего органа 10 с грунтом. Рабочий орган 10 под шмается над скважиной и в последнюю засыпают материал (обычно песок). Затем можно осуществить повторную проходку описанным Bbmie методом. Чем больше проходок, тем большую плотность грунта можно достигнуть. Регулировочиымя болтами 8 можно регулировать как силу обжатия штанг 7, так и использовать одну обойму 4 для нескол ких типоразмеров штанг 7, а следовательно, и пневмопробойников. Известно, что с увеличением диаметра пневмопробойника растет его мощность, энергия ударов. Условия работы определяют необходимую мощность пневмопробойника. При проходке скважины в слабых грунтах либо увлаженных сил сцеллени не всегда достаточно, н в этом случа проходку осуществляют с обжатием шта 7 в течение всего процесса проходки либо частично на тех этапах, где сцепления с грунтом не хватает. Для исключения передачи усилий на рукоять 2 обойму 4 посредством опорной части 13 устанавливают на грунт. В случае заклинивания рабочего органа 10 в насыпном грунте при ветр че его с различными включениями (куски бетона, арматуры и т.д.) руко ятью 2 поднимают обойму 4, которая, опираясь в стопорное кольцо 14, выдергивает штангу 7 вместе с рабочим органом 10. При этом рабочий орган 10 мозкет быть включенным, т.е. работающем, либо отключенным (не работаю щим) . Обойма 4 может быть предназначена для одного рабочего органа, либо нескольких. Применение предлагаемого навесного приспособления для глубинного уплотнения грунтов позволяет на 2030% повысить производительность ра6бот, улучшить условия работы обслуживакицему персоналу за счет автоматизации всего процесса. Формула иэобрете1шя . Устройство для глубинного уплотнения грунта, содержащее раму с опорной частью и подвешенной к раме посредством несущего элемента рабочий орган ударного действия с размещенным в нем реверсивным движителем и системой управления, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и эффективности уплотнения, рама выполнена в виде , а несущий элемент - в виде полой штанги, установленной в канале обоймы, причем последняя имеет механизм регулирования сцепления со штангой в виде размещенного в канале охватывающего штангу вкладыша из упругого материала и приспособления обжатия вклады ша. 2.Устройство по п.t, отличающееся тем, что приспособление обжатия вкладьпиа выполнено в виде шарнирных хомутов с винтовой стяжкой и шарнирно соединенного с хомутами силового ф1линдра. 3.Устройство по П.1, отличающееся тем, что штанга снабжена жестко прикрепленным-к,ней ограничителем в виде стопорного кольца, размещенного над обоймой. 4. Устройство ПОП.1, отличающееся тем, что оно снабжено силовым цилиндром, установленным соосно штанге в верхней ее части, и тягой, соединенной со Штоком силового цилиндра и системой управления реверсивного движителя. Источники информ щи, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США N 3865501, кл. 404-133, опублик. 1975. 2.Инструкция по устройству набивных свай при помощи пневмопробойника ВСН-6610-78 М., Минстрой, 1978, рис.5.

гл