Устройство для извлечения шпунта,свай и тому подобных элементов Советский патент 1982 года по МПК E02D11/00 

1

Изобретение относится к строительству и предназначено для извлечения шпунта, свай и тому подобных элементов.

Известно устройство для погружения и извлечения свай, шпунта и тому подобных элементов, включающее вибратор направленного действия, подвешенный на пружинах смонтированных в обойме, к раме, причем обойма установлена между закрепленными на раме упорами посредством винтового механизма 1.

Недостатком известного устройства является применение двухвального вибратора направленного действия, мощность которого ограничена прочностью его конструкции и в начале извлечения погруженных в грунт элементов нередко оказывается недостаточной для преодоления трения покоя. При этом электровибраторы быстро выходят из строя.

Известно также устройство для извлечения из грунта свай и тому подобных элементов, включающее направляющую раму с захватом и наковальней, ударник и привод, выполненный в виде электровибровозбудителя 2.

Недостатком данного устройстваявляется наличие электровибровозбудителя, быстро выходящего из строя при работе в ударном режиме с высокими ударными энергиями. Для достижения нужного результата эти устройства необходимо выполнять весьма громоздкими. В них отсутствует возможность регулирования ударного импульса и, кроме того, они не обладают резервам повышения энергии единичного удара, необходимого для достижения срыва сваи и тому подобных элементов с места в начале извлечения.

Цель изобретения - повышение надежности и упрощение конструкции устройства.

Цель достигается тем, что устройство для извлечения щпунта, свай и тому подобных элементов, включающее направляющую раму с захватом и наковальней, ударник и привод, Г1ри этом рама в средней части имеет перемычку, на которой установлен 20 приводке ударникой, причем привод выполнен в виде манжеты-клапана, которая образует с перемычкой и ударником силовую камеру, соединенную через клапанную коробку с аккумулирующей емкостью, причем

аккумулирующая емкость и клапанная коробка расположены под перемычкой.

Клапанная коробка выполнена в виде двухступенчатого клапана, подклапанная полость которого сообщена с атмосферой через регулятор давления, а с аккумулирующей емкостью через клапан, выполненный в виде пружинной пластины.

На фиг. 1 показано устройство, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, в начале рабочего хода, вертикальный разрез; на фиг. 3 - то же, в момент контакта ударника с наковальней.

Устройство состоит из рамы 1, на которой выполнена наковальня 2 и основание 3 с установленным под ним зацепным приспособлением 4. Устройство оснащено прицепным крюком 5. Внутри рамы 1 установлена перемычка 6 и помещен ударник 7, а между ними размещена манжета-клапан 8, периодически герметизирующая силовую камеру 9, образованную перемычкой 6 и ударником 7 и сообщенную с аккумулирующей емкостью 10 через впускное устройство, например клапанное, представляющее собой установленную внутри аккумулирующей емкости 10 клапанную коробку 11, внутри которой помещен подпружиненный двухступенчатый клапан 12, перекрывающий перепускное отверстие 13, при этом подклапанная полость клапанной коробки 11 сообщена с аккумулирующей емкостью 10 через дроссельное отверстие 14 и с атмосферой - с помощью трубки запуска 15 и регулятора давления 16, который в свою очередь сообщен с магистралью сжатого воздуха 17. Под дроссельным отверстием 14 установлен подпружиненный дроссельный клапан 18, выполненный, например, в виде пружинящей пластины. Аккумулирующая емкость 10 питается сжатым воздухом от магистрали 17 через щланг со щтуцером 19 и сообщена также с надклапанной полостью клапанной коробки 11 с помощью окон 20.

Устройство работает следующим образом

С помощью крана, используя прицепной крюк 5, устройство устанавливают на извлекаемый из грунта элемент 21, который зажжйается зацепным приспособлением - захватом 4. Перед этим щланги от регулятора давления 16 и щтуцера 19 подсоединяют к воздушной магистрали 17 (или к передвижному компрессору). Затем производят зарядку аккумулирующей емкости 10 сжатым воздухом до заданного давления по щлангу к щтуцеру 19. Одновременно для надежного перекрытия перепускного отверстия 13 клапаном 12 с помощью трехходового крана регулятора давления 16 производят впуск сжатого воздуха в подклапанную полость клапанной коробки 11. После достижения заданного давления в аккумулирующей емкости 10, определяющего энергию единичного удара ударника 7, доступ сжатого воздуха в подклапанную полость клапанной коробки 11 прекращают и-с помощью трехходового крана регулятора давления 16 сообщают трубку запуска 15 с атмосферой. Давление в подклапанной полости клапан-, ной коробки резко падает и за счет разности величин давлений в ней и в емкости 10 подпружиненный дроссельный клапан 18 прижимается к дроссельному отверстию 14 и перекрывают его. За счет высокого давления над клапаном 12 и низкого давления под ним клапан 12 перемещается вниз. Сжатый воздух благодаря больщому сечению окон 20 и перепускного отверстия 13 быстро перетекает из емкости 10 в силовую камеру 9 и создает в ней давление, почти равное давлению, имеющемуся в емкости 10. Под действием этого давления ударник 7 энергично разгоняется вверх и производит удар по наковальне 2. Еще до соверщения удара ударник 7 отрывается от подвижной уплотнительной кромки манжеты-клапана 8 и силовая камера 9 через образовавщийся зазор больщого сечения быстро разряжается до давления наружной атмосферы. Вследствие понижения давления над клапаном 12 он под действием своей пружины поднимается, перекрывает перепускное отверстие 13 и впуск сжатого воздуха в силовую камеру 9 прекращается. Ударник 7 под действием силы тяжести опускается, входит в контакт с уплотнительной кромкой манжеты-клапана 8, силовая камера вновь герметизируется, и цикл повторяется в описанном выше порядке.

На фиг. 1-3 приведен пример использования трубчатой манжеты-клапана с уплотнительной кромкой. Внутренняя полость такой манжеты-клапана предварительно заполняется сжатым воздухом до давления, составляющего примерно 30% от давления сжатого воздуха, подаваемого в аккумулирующую емкость. Такая манжета-клапан за счет значительной ее деформации по эллипсообразной формы сечения в горизонтальной плоскости (фиг. 2) и в вертикальной плоскости (фиг. 3) позволяет получить больщой путь разгона ударника 7 при его подъеме до момента отрыва его от уплотнительной кромки и разгерметизации иловой камеры 9 и за счет этого значительно повысить энергию единичного удара. Манжета-клапан может быть применена и другой конструкции При большем перекрытии краном регулятора давления 16 трубки запуска 15 перекрытие дроссельным клапаном 18 дроссельного отверстия 14.наступает позже, аккумулирующая емкость 10 успевает вместить в себя больше сжатого воздуха при большем его давлении и совершаемый ударником 7 по наковальне 2 удар обладает большей энергией, но при этом частота ударов снижена. Более свободному сообщению трубки запуска 15 с атмосферой соответствует ускорение перекрытия дроссельного отверстия 14, открывание клапаном 12 перепускного отверстия 13 и, следовательно, снижение силы единичного удара ударника t по наковальне 2 при возрастании их частоты. Таким образом производится регулировка режима работы предлагаемого устройства с помощью регулятора давления 16. Более широкий диапазон регулирования может быть осуществлен также изменением количества подводимого по шлангу штуцера 19 сжатого воздуха. Особенность предлагаемого устройства заключается в том, что, несмотря на автоматический режим его работы, предусмотрена возможность ручной регулировки силы единичного удара и их частоты. В начале процесса извлечения из грунта погруженного в него элемента необходимо произвести .его «срыв, т. е. преодолеть трение покоя. В это время целесообразно максимально усилить воздействующую на извлекаемый элемент ударную нагрузку - произвести несколько нечастых, но самых сильных ударов. Затем можно перейти на автоматический режим работы, а к концу процесса извлечения снова с помощью ручной регулировки изменить режим работы, но уже в сторону снижения илы единичного удара, б41агодаря этому достигается уменьшение ударных нагрузок на механизмы подъемного крана и самого предложенного устройства. Технико-экономическая эффективность от применения предлагаемого устройства достигается за счет повышения надежности работы устройства. Формула изобретения 1. Устройство для извлечения шпунта, свай и тому подобных элементов, включающее направляющую раму с захватом и наковальней, ударник и привод, отличающееся тем, что, с. целью повышения надежности и упрощения конструкции, рама в средней части имеет перемычку, на которой установлен привод с ударником, причем привод выполнен в виде манжеты-клапана, которая образует с перемычкой и ударником силовую камеру, соединенную через клапанную коробку с аккумулирующей емкостью, причем аккумулирующая емкость и клапанная коробка расположены под перемычкой. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что клапанная коробка выполнена в виде двухступенчатого клапана, подклапанная полость которого сообщена с атмосферой через регулятор давления, а с аккумулирующей емкостью через клапан, выполненный в виде пружинной пластины. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 299601, кл. Е 02 D 7/18, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР № 318661, кл. Е 02 D 11/00, 1972 (прототип).

/

Л. /

7

гг

-ff