Устройство для погружения свай

 

Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано в строительстве при погружении свай или проходке скважины под набивные сваи. Целью изобретения является повышение эффективности работы устройства. Устройство состоит из корпуса и двухвального дебалансного вибровозбудителя, содержащего два блока с неподвижными дебалансами 2 и два блока с подвижными дебалансами 3. Вибровозбудитель и приводной двигатель закреплены на основании, посаженном на направляющие стержни, на которых установлены пружины, жесткость которых регулируется ограничителями 8 и механизмом их фиксации. Средство управления подвижными дебалансами выполнено в виде пары гидроцилиндров 12. Дебалансные валы выполнены составными из частей 13 и 14, соединенными между собой при помощи муфт 15, причем каждый подвижный 18 и неподвижный 16 дебаланс закреплен на соответствующей части дебалансного вала и заключен в кожух. При этом ограничители 8 свободно посажены на направляющие стержни и выполнены с расположенными по высоте упорами и взаимодействующими с ними рычажными фиксаторами, размещенными в верхней части направляющих стержней и поджатыми регулируемой через вкладыш пружиной с натяжной заглушкой. Пуск устройства происходит в уравновешенном состоянии. При перемещении подвижных дебалансов вдоль валов происходит изменение суммарного статического момента инерции дебалансов, возникают вынуждающая сила и вынуждающая пара, образующие динамический винт. При достижении заданного значения вынуждающей силы срабатывают механизм фиксации упругих элементов, снимается их натяг и устройство из вибрационного режима переходит в виброударный. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИ)

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (51)5 Е 02 D 7/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4475461/23-33 (22) 19.06.88 (46) 15.10.90. Бюл. № 38 (72) О. Н. Шанько, Л. И. Сердюк и A. И. Касьянов (53) 624.155.! 5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР ,% 468978, кл. Е 02 D 7/18, 1972.

Цейтлин М. Г. и др. Вибрационная техника и технология в свайных и буровых работах, Л., 1987, с. 79 — 89 (прототип). (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОГРУЖЕНИЯ

СВАЙ (57) Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано в строительстве при погружении свай или проходке скважины под набивные сваи. Целью изобретения является повышение эффективности работы устройства. Устройство состоит из корпуса и двухвального дебалаисного вибровозбудителя, содержащего два блока с неподвижными дебалансами 2 и два блока с подвижными дебалансами 3. Вибровозбудитель и приводной двигатель закреплены на основании, посаженном на направляющие стержни, на которых установлены пружины, жесткость которых регулируется ограничителями и механизмом их фикса„„SU„„1599480

2 ции. Средство управления подвижными дебалансами выполнено в виде пары гидроцилиндров 12. Дебалансные валы выполнены составными из частей 13 и 14, соединенных между собой при помощи муфт 15, причем каждый подвижный 18 и неподвижный 16 дебаланс закреплен на соответствующей части дебалансного вала и заключен в кожух. При этом ограничители 8 свободно посажены на направляющие стержни и выполнены с расположенными по высоте упорами и взаимодействующими с ними рычажными фиксаторами, размещенными в верхней части направляющих стержней и поджатыми регулируемой через вкладыш пружиной с натяжной заглушкой. Пуск устройства происходит в уравновешенном состоянии. При перемещении подвижных дебалансов вдоль дебалансных валов происходит изменение суммарного статического момента инерции дебалансов, возникают вынуждающая сила и вынуждающая пара, - образующие динамический винт. При достижении заданного значения вынуждающей силы срабатывает механизм фиксации упругих элементов, снимается их натяг и устройство из вибрационного режима переходит в виброударный. 5 ил.

Изобретение относ > Ti . к вибрационной технике и может быть иco )льзовано в строительстве при погружении свай или проходке скважин под набивные свал.

Цель изобретения — повышение эффективности работы устройства.

На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 — — то же, вид сверх ; (без приводного двигателя); на сриг. 3 — вибровозбудитель с неподвижным и подвижным дебалансами; на фиг. 4 --- механизм фиксации пружин вибровозбудлтеля; на фиг. 5— гидроцллиндры управления подвижнымн дебалансами.

Устройство для погружения свай содержит корпус 1, дебалансный управляемый вибровозбудитель, состоящий из двух блоков с неподвижными дебалансами 2 и двух блоков с подвижными дебалансами 3, за;репленных на основании 4, к которому крепится приводной двигатель 5. На корпусе 1 закреплены направляк>щие стержни 6, которые проходят через соотг;етствующие отверстия в основании 4 и на которых установлены регулируемые пружины 7, ограничители 8 и механизм свиксации упоров.

Корпус 1 крепится на свае с помощью захвата 9 и через наковальню 10 взаимодействует с бойком 11 основания 4. К последнему крепится пара IloñëåäoBB:å Iüío соединенных rHgpoII,HJIHHJIpoB 12 управления подвижными дебалансами вибровозбудигеля

Дебалансные валы вь.полнены составными из отдельных частей ii 3 и 14 валов, связанных между собой при помощи муфт

15. Каждый неподвижный дебаланс 16 в блоке 2 заключен в кож х, установленный в подшипниках 17 на части 13 дебалансного вала. Подвижный дебаланс 18 в блоке

3 заключен в кожух, установленный в подшипниках 19 части 14 дебалансного вала с винтовыми канавками 20, с которыми взаимодействуют шаровые шпонки 21, связывающие с валом 14 подвижный дебалакс 18, взаимодействующий с внутренними кольцами подшипников 22, установленных в вилку 23, связанную со штоком 24, одного из гидpOlIHJIHHgpOB 12. Для rlpHBO+B BBJIOB OT дBHгателя на валу 13 укрепляются шкивы, В верхней части направляющего стержня 6 имеется продольное отверстие, B котором на оси 25 закреплены рычажные фиксаторы 26, взаимодействующие через вкладыш 27 с регулируемой пружиной 28, жесткость которой регулируется посредством заглушки 29. При этом ограничители 8 свободно посажены на стержни 6 и вь! полнены с расположенными по высоте уpDoàMH.

Устройство для погружения свай работает следующим образом.

Корпус 1 с помощью захвата 9 укрепляется на свае. Посредством гидров,илиндров 12 подвижные дебалансы 18 устанавливаются в диаметрально противополсжнос положение неподвижным де балансом 16, чем обеспечивается статическое уравно5

2Q

ЗО

4И

41»

\" вешиза He вибровозбудителя, так как статические моменты массы подвижных и неподвижных дебалансов одинаковы. Пружинам 7 сообгцается необходимый натяг, чем обеспечивается плотный контакт между основанием 4 и корпусом 1. Заглушкой 29 устанавливается необходимое сжатие регулируемой пр )жины 28, чем задается величина усилия срабатывания фиксаторов 26 и .освобождения пружины 7.

Устройство подготовлено к работе. Производится включение двигателя 5. Дебалансные валь. двух пар вибровозбудителей вращаются в противоположные стороны с одинаковой угловой скоростью в, чем достигается гашение горизонтальных составляющих сил инерции неподви.кных дебалансов, установленных симметрично на основании 4, а горизонтальные coãrавляющие подвижных дебалансов, смещенных в противоположные стороны от неподвижных, каждый раз образую. пару сил с моментом, изменяющимся по периодическому закону. Вращательные колебания вокруг продольной оси сваи позволяют обеспечить ее более точные установку н центрирование. С помощью гидроцилиндров !2, объединенных в одну систему и обеспечивающих синхронную работу двух блоков 3, производится перемещение вилки 23 вдоль вала 14.

В результа.е взаимодействия шаровых шпонок 21 с винтовыми канавками 20 подвижный дебаланс 18 при продольном перемещении вдоль вала 14 поворачивается относитель-lo последнего. Растут статическая и динамическая неуравновешенности. На сваю гередаются винтовые колебания. По мере заглубления сваи возрастает сопротивление грунта. Для его преодоления производится дальнейшее увеличение суммарного статического момента дебалансов путем перемещения и поворота подвижных дебалансов 18.

При определенном значении статического момента дебалансов (амплитуды вертикальной составляющей силы инерции) происходит срабатывание фиксаторов 26, и ограничители 8 на направляющих стержнях 6 перемещаются вверх .о стержням. При этом фиксаторы взаимодействуют с нижними упорами ограничителей, снимая предварительный натяг пружин 7. После этого устройство начиняет работать в режиме вибромолота. Основание 4 перемещается по направляющим стержням вверх — вниз и бойком

11 ударяет по наковальне станины 10, чем достигается повышение передачи энергии от виброгозбудителя к свае. При этом увеличивается эффективность работы устройства.

Перед выключением двигателя вибровозбудитель переводится в статически уравновешенное состояние.

Изобретение обеспечивает повышение эффективности работы за счет возможности управления структурой вибрационного поля

1599480

Формула изобретения

7 на ходу, что достигается перемещением и поворотом подвижных дебалансов относительно неподвижных и изменением статического момента и центробежного момента инерции массы дебалансов. Кроме того, повышение эффективности обеспечивается переходом из режима вибрационного в режим вчброударный за счет расширения диапазона регулирования величины натяга пружин и усилия срабатывания фиксаторов подвижных упоров. При этом применение управляемого вибровозбудителя позволяет производить пуск в статически уравновешенном состоянии, что приводит к снижению мощности приводного двигателя, чем также обеспечивается повышение эффективности устройства.

Конструкция устройства и расположение подвижных и неподвижных дебалансов обеспечивают согласование величины вертикальной составляющей вынуждающей силы и величины момента пары, лежащей s горизонтальной плоскости, чем достигается наибольшая эффективность при погружении. Так, максимальное значение вертикальной вынуждающей силы соответствует нулевому значению вращающего момента пары. Это обстоятельство положительно сказывается на процессе погружения свай, особенно прямоугольного сечения. Крутильные колебания сваи вокруг продольной оси снижают трение на боковых поверхностях. Наибольшее снижение трения происходит в моменты про- 30 хождения сваи через срединное положение, при котором вращающий момент пары, лежащей в плоскости, перпендикулярной продольной оси сваи, обращается в нуль.

Устройство может переключаться из режима вибропогружения в режим виброударного погружения, но такое переключение не является обязательным. В тех случаях, когда свойства грунтов и геометрия свай позволяют производить только виброгсгружение, усилие срабатывания фиксаторов выбирается большим, чем максимальное усилие пружин при полном значении статического момента дебалансов, и заданный натяг пружин не снимается во все время работы устройства.

Устройство для погружения свай, включающее корпус, связанное с ним посредством направляющих стержней с подпружиненными ограничителями основание, закрепленный на нем двухвальный вибровозбудитель с неподвижными и подвижными дебалансами, средство для управления последними, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы, дебалансные валы выполнены составными из частей, связанных между собой при помощи муфт, причем каждый подвижный и неподвижный дебаланс закреплен на соответствующей части вала и заключен в кожух, а средство для управления подвижными дебалансами выполнено в виде пары последовательно соединенных гидроцилиндров, при этом ограничители свободно посажены на направляющие стержни и выполнены с расположенными по высоте упорами и взаимодействующими с ними рычажными фиксаторами, размещенными в верхней части направляющих стержней и поджатыми регулируемой через вкладыш пружиной с натяжной заглушкой.

1599480

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Рау шская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, !01

Редактор И. Касарда

Заказ 3125

Составитель Н . Заболоцкая

Техред А. Кравчук Корректор О. Ципле

Тираж 541 Подписное