Устройство для погружения винтовых свай в грунт Советский патент 1982 года по МПК E02D7/22 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОГРУЖЕНИЯ ВИНТОВЫХ СВАЙ В ГРУНТ

1

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для установки в акваториях винтовых свай.

Известно устройство для погружения винтовых свай в грунт, включающее траверсу со ступицей и привод 1.

Погружение свай в грунт на глубоководных акваториях при помощи указанного устройства является трудоемким и сложным процессом.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для погружения винтовых свай в грунт, включающее траверсу с захватом для сваи и движители, установленные на ее концах 2..

Недостатком известного устройства является отсутствие автоматического изменения величины крутящего момента и вдавливающей . нагрузки при изменении сопротивления грунта во время погружения сваи, что снижает производительность и увеличивает время установки сваи.

Цель изобретения - автоматическое изменение соотношения величины крутящего момента

и вдавливающей нагрузки в зависимости от сопротивления грунта.

Указанная цель достигается тем, что устройство для погружения винтовых свай в грунт, включающее траверсу с захватом для сваи с оголовником и движители, установленные на ее концах, снабжено смонтированными в траверсе и заключенным в корпусе механизмом поворота движителей и их раздвижения, выполненным в виде конической передачи, одна из шестерен которой оснащена зксцентриком и соединена с оголовником сваи, а каждая из других шестерен соединена с корпусом соответствующего движителя через шлицевой подпружиненный вал с наконечником, взаимодействующим с зксцентриком, выполненным с кольцевыми сегментными углублениями и соединенными с оголовником сваи посредством штока с упорами, концы которых заведены в углубления зксцентрика и подпружинены.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А,

на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 3.

Винтовая свая 1 закреплена подпружиненным фиксатором с электромагнитным приводом 2 с оголовником сваи 3, соединенным с большой конической шестерней 4, установленной с возможностью вращения в корпусе 5. С большой конической шестерней 4 связаны малые конические шестерни 6, имеющие втулки 7 с направляющими 8, Во втулках 7 уста новлены подпружиненные валы 9, образующие с втулками 7 плечи траверсы и имеющие продольные 10, взаимодействующие с направляющими 8 втулок 7. Внутренние концы валов 9 имеют наконечники И, взаимодействующие с боковой поверхностью эксцентрика 12, установленного на большой конической шестерни 4, а на внешних концах валов 9 закреплены движители 13, например, гребные винты 14 в направляющих насадках 15. На верхней торцовой части эксцентрика 12 выполнены с ин ервалрм кольцевые сегменные углубления 16, в которых установлены пружины 17, взаимодействующие с заходящим в углублении 16 концами упоров 18, закрепленных на штоке 19, проходящем через верхнюю часть корпуса 5 и имеющем на своем внешнем конце вертлюг 20 для крепления к подъемному тросу 21 и соединенным с оголовником сваи, а на обойме 3 намотан канат 22 для соединения заякореваемого объекта со сваей 1.

Устройство работает следующим образом.

Устройство для погружения винтовых свай при помощи троса 21 опускают на морское дно. Под действием силы тяжести конструкции винтовая свая 1 погружается в верхнюю часть грунта. Подается электропитание к электродвигателям гребных винтов 14, вращение которых создает крутящий момент, в результате чего осуществляется завинчивание сваи, при этом угол наклона движителей к горизонту устанавливается максимальным, что обеспечивает наибольшую вдавливающую нагрузку и максимальную скорость завинчивания в относительно слабых верхних слоях грунта. При увеличении сопротивления грунта во время погружения сваи 1 концы упоров 18 преодолевают жесткость пружин 17, и корпус 5 начинает проворачиваться относительно сваи 1, обоймы 3 и большой конической шестерни 4 с эксцентриком 12. При этом малые конические шестерни 7 перекатываются относительно шестрени 4, устанавливают движители 13 на меньший угол к горизонту.

Кроме этого, наконечники 11, взаимодействуя с боковой поверхностью эксцен1;рика 12, увеличивают вылет движителей 13 относительно оси вращения. При переходе на

грунт с меньшим сопротивлением пружины 17, распрямясь, возвратят упоры 18 штока 19, закрепленного в корпусе 5, в первоначальное положение, при этом корпус 5 повернется относительно эксцентрика 12, а подпружиненные валы 9 возвратятся в исходное положение. Шестерни 6, повернувшись, повернут связанные с ними валы 9 и переведут движитли 13 в положение с большей вдавливающей нагрузкой.

Таким образом происходит автоматическое изменение соотношения величины крутящего момента и вдавливающей нагрузки в зависимости от сопротивления грунта. После завершения завинчивания, при помощи фиксатора с электромагнитным приводом 2 производят расстыковку устройства с винтовой сваей 1 и при помощи троса 21 осуществляют подъем устройства на поверхность, при этом трос 22 раскручивается и подымается с устройством, обеспечивая в дальнейшем соединение заякореваемого объекта со сваей 1.

Применение предлагаемого устройства для погружения винтовых свай в грунт позволит повысить производительность и сократить время установки сваи.

Формула изобретения

Устройство для погружения винтовых свай в грунт, включающее траверсу с захватом для сваи с оголовником и движители, установленные на ее концах, отличающееся тем, что, с целью повышения автоматического изменения соотношения величины крутящего момента и вдавливающей нагрузки в зависимости от сопротивления грунта, оно снабжено смонтированным в траверсе и заключенным в корпусе механизмом поворота движителей и их раздзижения, выполненным в виде конической Передачи, одна из шестерен которой оснащена эксцентриком и соединена с оголовником сваи, а каждая, из других шестерен соединена с корпусом соответствующего движителя через шлицевой подпружиненный вал с наконечником, взаимодействующим с зксдентриком, выполненным с кольцевыми сегментными углублениями и соединенными с оголовником сваи посредством штока с упорами, концы которых заведены в углубления эксцентрика и подпружинены.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Фиг,. I

12

11

18

Фиг.

Фиг.3

В-8