Устройство для выштамповывания котлованов

 

Использование: ударное штампование котлованов в грунте под столбчатые фундаменты зданий и сооружений. Сущность изобретения: устройство для выштамповывания котлованов содержит корпус в виде соединенного с кольцевым днищем и крышкой полого усеченного конуса с концентрично расположенным относительно него полым цилиндром с ребрами на наружной его поверхности, перфорированный стакан, размещенный в отверстии днища и перегородку . Устройство снабжено установленным в полости цилиндра, с возможностью перемещения, подпружиненным поршнем и фиксатором положения положения поршня. Перегородка закреплена над стаканом под полым цилиндром, а крышка, перегородка и полый цилиндр в верхней и нижней его части к боковой поверхности выполнены с отверстиями , причем отверстия в крышке и перегородке расположены между ребрами цилиндра. 3 ил. со С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о (Л

ЬЭ чО

I Q) ! (21) 4890659/33 (22) 14,12,90 (46) 30.09.92. Бюл. ¹ 36 (71) Научно-исследовательский, инженерно-технологический институт Брестоблсельстроя и . Централ ь н ы и научно-исследовательский экспериментальный и проектный институт по сельскому строительству (72) B.Н.Пчелин, А.Т.Мальцев, В.А.Вишняков, В.П.Чернюк и Н.А.Мальцева (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 672287, кл. Е 01 D 3/046, 1977.

Авторское свидетельство СССР

¹1040040,,кл. Е 02 D 3/046, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫШТАМПОВ61ВАНИЯ КОТЛОВАНОВ (57) Использование: ударное штампоъание котлованов в грунте под столбчатые фундаИзобретение относится к строительству, а именно к фундаментостроению, и может быть использовано для ударного штампования котлованов в грунте под столбчатые фундаменты зданий и сооружений.

Цель изобретения — повышение качества уплотнения грунта.

На фиг.1 изображено устройство для выштамповывания котлованов в разрезе; на фиг.2 — разрез А — А на фиг,1; на фиг.3— разрез Б — Б на фиг.1.

Устройство для выштамповывания котлованов содержит корпус 1 в виде усеченного конуса с осевой вертикальной полостью

2. Корпус 1 соединен в нижней части с кольцевым днищем 3, в отверстии 4 которого (s1)s Е 02 D 3/046, Е 01 С 19/34 менты зданий и сооружений, Сущность изобретения: устройство для выштамповывания котлованов содержит корпус в виде соединенного с кольцевым днищем и крышкой полого усеченного конуса с концентрично расположенным относительно него полым цилиндром с ребрами на наружной его поверхности, перфорированный стакан, размещенный в отверстии днйща и перегородку. Устройство снабжено установленным в полости цилиндра, с возможность"о переме(цения, подпружиненным поршнем и фиксатором положения положения поршня, Перегородка закреплена над стаканом под полым цигиндром, а крышка, перегородка и полый цилиндр в верхней и нижней его части к боковой поверхности выполнены-с отверстиями, причем отверстия в крышке и перегородке расположены между ребрами цилиндра, 3 ил. размещен стакан 5, выполненный с фланцем 6. У верхней кромки отверстия 4 установлена уплотняющая прокладка 7, Стакан

5 имеет дно 8, а боковые его стенки перфорированы — имеют отверстия 9 для отвода воздуха. Над стаканом 5 закреплена перегородка 10, разделяющая полость 2 на верхнюю 11 и нижнюю 12 камеры и оборудованная упорами 13, ограничивающими величину задвижки стакана 5 в камеру

12.

Концентрично корпусу I в камере 11 вмонтирован полый цилиндр 14. В полости цилиндра 14 установлен с возможностью перемещения поршень 15, подпружиненный посредством пружины сжатия 16 отно1765298 сительно перегородки 10. B нижней части цилиндра 14 вмонтирована наковальня 17, Зазор 18 между корпусом 1 и цилиндром 14 разделен вертикальными ребрами 19 на каналы 20, 21. Часть из каналов, а именно каналы 20, соединяют надпоршневую полость 22 цилиндра 14 с нижней камерой 12, а каналы 21 — подпоршневую полость 23 с атмосферой, Для соединения каналов 20 с надпоршневой полостью 22 и нижней камерой 12 в верхней части стенок цилиндра 14 и в перегородке 10 образованы сквозные отверстия 24, Соединение же каналов 21 с подпоршневой полостью 23 и атмосферой производится при помощи отверстий 25, выполненных в нижней части стенок цилиндра 14 и крышке 26 корпуса 1. Отверстия 24 и 25 расположены между ребрами 19 цилиндра 14.

На крышке 26 жестко установлена каретка 27 с катком 28, при помощи которых устройство перемещается в направляющих базовой машины.

Устройство снабжено фиксатором для удержания поршня 15 в нижнем положении, который выполнен в виде шарнирно закрепленных на цилиндре 14 защелок 29, пропущенных через отверстия 30 в стенках цилиндра 14 и взаимодействующих с кольцевой проточкой 31 поршня 15; Рычаги защелок 29 подпружинены пружинами растяжения 32 относительно цилиндра 14 и соединены посредством гибких тяг 33, пропущенных через отверстия 25 в крышке 26, с захватным элементом 34 в виде траверсы, к которой присоединены тяговый трос 35 лебедки базовой машины.

Для придания перегородке 10 необходимой жесткости в нижней камере 12 монтированы вертикальные ребра жесткости

36.

Процесс выштамповывания котлованов устройством осуществляется следующим образом.

С помощью лебедки базовой машины посредством тягового троса 35 устройство поднимается по направляющей штанге и сбрасывается вниз. Вначале с грунтом контактирует полый стакан 5, т.к. он выступает за пределы днища 3 при опирании на упоры

13. После чего корпус 1, двигаясь вниз, перекрывает полость котлована и таким образом стекает воздушный объем котлована от сообщения с атмосферой, а защемленный овздух через отверстия 9 в стенках стакана

5 перекачивается в нижнюю камеру 12 и далее через отверстия 24 в каналы 20 и надпоршневую полость 22 цилиндра 14. Затем с грунтом взаимодействует плита днища 3(корпус1 устройства). Причем в момент

55 соприкосновения с грунтом корпус 1 и поршень 15 имеют практически одинаковые скорости, При взаимодействии корпуса 1 с грунтом на последний передаются динамические нагрузки большой интенсивности, под действием которых корпус 1 вместе с грунтом перемещается вниз. В процессе совместного движения грунта и корпуса 1 трамбовки скорости последних убывают быстрее, чем скорость поршня 15. В результате чего на корпус 1 через пружину 16, перегородку 10 и ребра 36 поршень создает дополнительное давление, которое передается на уплотняемую поверхность грунта, что позволяет увеличить время действия развивающихся в грунте напряжений. При этом в процессе перемещения поршня 15 вниз относительно корпуса 1 создается разрежение в надпоршневой полости 22 цилиндра 14, а тем самым и в каналах 20, нижней камере 12 и полости стакана 5. Создаваемое разрежение способствует торможению поршня 15, выполняя роль демпфера, вследствие чего еще в большей степени увеличивается время действия развивающихся в грунте напряжений и их величина.

Кроме того, благодаря разности давлений в стакане 5 и окружающем его грунте, происходит отсасывание воздуха из пор последнего, что способствует более интенсивному уплотнению, т.к, значительно снижается действие оставшегося в порах воздуха, стремящегося восстановить объем и разрушить уплотнение частиц, образовавшееся после его сжатия ударной динамическоЙ нагрузкой, В процессе перемещения поршня 15 вниз воздух из подпоршневой полости 23 цилиндра 14 выталкивается через отверстия

25 и в каналы 21 в атмосферу, не создавая препятствий перемещений поршня 15.

На заключительной стадии поршень 15 наносит удар по наковальне 17, при этом в грунте создаются максимальные напряже- . ния и степень уплотнения грунта, и под действием пружины 16 поршень 15 начинает подниматься вверх.

При подъеме кольцевой проточки 31 на уровень защелок 29 последние под действием пружин 32 поворачиваются относительно шарнира и заходят в проточку 31, фиксируя поршень 15 в нижнем положении, По завершении удара посредством лебедки базовой машины с помощью троса 35 поднимают захватный элемент 34, в результате чего тяги 33 поворачивают защелки 29 до выхода их из проточки 31 поршня 15, при этом поршень15 поддействием пружины 16 поднимается вверх, создавая избыточное давление в надпоршневой полости 22 ци1765298 линдра 14. Под действием избыточного давления сжатый воздух выталкивает стакан 5 из камеры 12 до упора фланца 6 в плиту днища 3, создавая подъемное усилие, облегчающее отрыв устрйоства от стенок котлована при дальнейшем его извлечений.

Величина хода стакана 5 принимается из условия обеспечения отрыва устройства от грунта при извлечении его из грунта.

В нижнем положении зафиксированный поршень 15 должен находиться выше наковальни 17, т.к, в процессе поворота заглушек 29 при снятии фиксатора поршень

15 несколько опускается вниз.

Благодаря снабжению устройства цилиндром с подпружиненным относительно заглушки поршнем и соединению надпоршневой полости цилиндра с нижней камерой полости корпуса, а подпоршневой полости цилиндра — с атмосферой в процессе уплотнения при нанесении удара трамбовкой создается разрежение воздуха в надпоршневой полости и в стакане, что позволяет увеличить время действия развивающихся в грунте напряжений и обеспечить удаление воздуха из пор грунта, В совокупности увеличение времени действия развивающихся в грунте напряжений и удаление воздуха из под грунта при ударе трамбовки приводят к повышению качества уплотне5 ния грунта. Формула изобретения

Устройство для выштамповывания котлованов, содержащее корпус в виде соеди10 ненного с кольцевым днищем и крышкой полого усеченного конуса с концентрично расположенным относительно него полым цилиндром с ребрами на наружной его поверхности, перфорированный стакан, раз15 мещенный " в отверстииднища и перегородку, о т л и ч а ю щ е е с.я тем, что, с целью повышения качества уплотнения, оно снабжено установленным в полости цилиндра с возможностью перемещения под20 пружиненным поршнем и фиксатором положения поршня, причем перегородка закреплена над стаканом под полым цилиндром, а крышка, перегородка и полый цилиндр в верхней и нижней его части по

25 боковой поверхности выполнены с отверстиями, при этом отверстия в крышке и перегородке расположены между ребрами цилиндра.

1765298

2У—

Составитель B. Пчелин

Техред М.Моргентал Корректор О. Густи

Редактор А, Бер

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3359 Тираж 341 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5