Способ погружения свай в грунт механическим многоимпульсным молотом

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при погружении свай в грунт механическим многоимпульсным молотом вблизи существующих зданий и сооружений для повышения эффективности и безопасности процесса погружения свай путем регулирования массы отдельных частей молота, интервалов и частоты ударов. Способ погружения свай в грунт механическим многоимпульсным молотом, состоящим из отдельных масс, сериями ударных импульсов заключается в том, что предварительно соединяют скобами отдельные массы молота в одну общую массу, погружают сваи одномассным молотом, одновременно измеряют скорость колебаний грунта и при приближении ее значения к максимально допустимому снимают скобы, разделяют молот на две массы в соотношении масс от 0,5:0,5 до 0,7:0,3, далее на три массы в соотношении масс от 0,33:0,33:0,33 до 0,6:0,2:0,2, или на на две, или на три массы соответственно в указанных соотношениях, при этом интервалы времени между ударами регулируют с помощью вертикальных зазоров между массами посредством вкладышей различной толщины и увеличивают частоту ударов путем изменения количества масс. Технический результат изобретения состоит в повышении безопасности и эффективности способа при погружении свай вблизи существующих зданий и сооружений. 3 ил.

 

Предлагаемый способ относится к области строительства и может быть использован при погружении свай вблизи существующих зданий и сооружений.

Известен способ определения поломки свай в грунте во время их погружения, включающий измерение колебаний грунта с помощью вибродатчиков, при котором фиксируют резкие возрастающие горизонтальные составляющие виброперемещений поверхности грунта при поломке сваи (а.с. СССР № 628237, Б.И. №38 от 15.10.78 г., Е 02 D 33/00).

Недостатком этого способа является отсутствие регулирования параметров процесса погружения свай.

Известен способ погружения свай в грунт молотом с замерами параметров ударного процесса датчиками, установленными на корпусе молота (патент СССР № 1794135, Б.И. № 5 от 07.02.93 г., Е 02 D 7/10).

Недостатками этого способа являются невысокая надежность и повышенная опасность работ вблизи существующих зданий и сооружений.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является способ погружения свай в грунт механическим многомассным молотом сериями ударных импульсов (а.с. СССР № 1770594, Б.И. № 39 от 23.10.93 г., E 02 D 7/08).

Недостатком указанного способа являются его ограниченные технологические возможности из-за отсутствия регулирования параметров ударного процесса, а следовательно, снижение безопасности при работе вблизи существующих зданий и сооружений.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является расширение технологических возможностей, а также повышение безопасности и эффективности способа при погружении свай вблизи существующих зданий и сооружений путем регулирования массы отдельных частей молота, интервалов между ударами и частоты ударов.

Способ погружения свай в грунт механическим многомассным молотом сериями ударных импульсов включает предварительное соединение скобами отдельных масс молота в одну общую массу, погружение свай составным одномассным молотом, одновременное измерение скорости колебания грунта и при приближении их значений к максимально допустимым, снятие скоб и разделение составного молота на две или три части в соотношении их масс для двухмассного от 0,5:0,5 до 0,8:0,3, для трехмассного молота от 0,33:0,33:0,33 до 0,6:0,2:0,2, установление интервалов между ударами масс в зависимости от пластических деформаций и упругого отказа грунта с помощью вертикальных зазоров между массами, регулируемых вкладышами различной толщины, увеличение частоты ударов до 20-36 ударов/мин.

Способ погружения свай в грунт механическим многомассным молотом поясняется чертежами, где на фиг.1 изображено в разрезе соединение масс молота в общую массу перед погружением сваи составным одномассным молотом; на фиг.2 - разделение молота на две массы перед погружением сваи двухмассным молотом; на фиг.3 - разделение молота на три массы перед погружением сваи трехмассным молотом.

Способ погружения свай в грунт механическим многомассным молотом состоит в следующем.

Предварительно скрепляют наружную массу 1 со средней массой 2 и внутренней массой 3, скобами 4, соединяя их в одну общую массу. Затем погружают сваю отдельными ударами с частотой 10-12 ударов/мин составным одномассным молотом, сбрасывая его с помощью каната 5, установленного на копре. Одновременно в процессе погружения сваи измеряют скорости колебания грунта.

Известно "Руководство по вибропогружению свай-оболочек и шпунта вблизи существующих зданий и сооружений", ЦБНТИ, Министерство монтажных и специальных строительных работ, Москва, 1981 г., с.6. В зависимости от конструктивных особенностей и типов зданий максимально допустимые скорости колебаний грунта (копия прилагается) могут составлять от 0,4-1 см/сек для кирпичных и блочных зданий и до 1,5-2,5 см/сек для каркасных и монолитных железобетонных зданий.

При приближении скорости колебаний грунта к максимально допустимым снимают скобы 4, разделяют молот вначале на две массы и погружают сваю двухмассным молотом, одновременно измеряют скорости колебания грунта. Если при этом скорости колебания грунта приближаются к максимально допустимым, то молот разделяют на три массы и погружают сваю трехмассным молотом.

При погружении свай в плотные тугопластичные грунты, в которых пластические деформации малы, а упругий отпор преобладает, молот разделяют на две равные массы в соотношении 0,5:0,5 или на три равные массы в соотношении 0,33:0,33:0,33. В этих условиях интервалы времени между ударами должны быть велики, чтобы избежать разрушения головы сваи, которое может произойти, если упругий отказ сваи после удара наружной массы 1 совпадает с ударом средней массы 2. При этом каждая масса молота наносит отдельный удар, равный предыдущему.

Если сваю погружают в слабые, текучепластичные грунты, в которых пластичные деформации велики, а упругий отпор мал, молот разделяют на две неравные массы в соотношении 0,7:0,3 для двухмассного молота или на три неравные массы в соотношении 0,6:0,2:0,2 для трехмассного молота. В таких грунтовых условиях интервалы времени между ударами масс должны быть малы. И вся серия из двух или трех ударов происходит в течение времени пластичной деформации грунта от погружаемой сваи. При этом удар наружной массы 1 выводит сваю из состояния покоя, а дополнительные удары средней массы 2 и внутренней массы 3 обеспечивают максимальное перемещение погружаемой сваи относительно грунта.

Так как удары средней массы 2 и внутренней массы 3 наносят по свае, движущейся после удара наружной массы 1 в условиях уменьшенной силы трения, возникающей за счет колебаний грунта и избыточного порового давления, то средняя масса 2 и внутренняя масса 3 могут быть в 1,5-3 раза меньше наружной массы 1 в соответствии с разницей между коэффициентом сухого трения покоя и коэффициентом вязкого трения.

Интервалы времени между ударами масс устанавливают в зависимости от пластических деформаций и упругого отпора грунта.

В плотных тугопластичных грунтах интервалы времени между ударами должны быть максимальными 2-3 сек, для того чтобы последующим ударом не разрушить голову сваи.

В слабых текучепластичных грунтах интервалы между ударами должны быть малы 0,01-0,1 сек, чтобы каждый последующий удар средней массы 2 и внутренней массы 3 продлевал "скольжение" в грунте сваи, движущейся от удара первой наружной массы 1.

Интервалы между ударами отдельных масс устанавливают с помощью вертикальных зазоров между массами 1, 2, 3, регулируемых вкладышами 6 различной толщины.

Частоту ударов увеличивают от 10-12 ударов/мин для одномассного молота до 24 ударов/мин для двухмассного молота и до 36 ударов/мин для трехмассного молота.

Предлагаемый способ погружения свай, включающий регулирование масс молота, интервалов времени между ударами в каждой серии импульсов и частоты ударов в минуту позволяет обеспечить безопасность и эффективность свайных работ вблизи существующих зданий и сооружений.

Способ погружения свай в грунт механическим многоимпульсным молотом, состоящим из отдельных масс, сериями ударных импульсов, отличающийся тем, что предварительно соединяют скобами отдельные массы молота в одну общую массу, погружают сваи одномассным молотом, одновременно измеряют скорость колебаний грунта и при приближении ее значения к максимально допустимому снимают скобы, разделяют молот на две массы в соотношении масс от 0,5:0,5 до 0,7:0,3, далее на три массы в соотношении масс от 0,33:0,33:0,33 до 0,6:0,2:0,2, или на две, или на три массы соответственно в указанных соотношениях, при этом интервалы времени между ударами регулируют с помощью вертикальных зазоров между массами посредством вкладышей различной толщины и увеличивают частоту ударов путем изменения количества масс.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к средствам механизации свайных работ, в частности к устройствам для погружения свай ударной нагрузкой. .

Изобретение относится к области бурения скважин на морских акваториях, в частности к способам монтажа и стабилизации на дне моря бурового моноопорного основания свайного типа.

Изобретение относится к устройствам для забивки в морское дно железобетонных или металлических свай, стержней, труб, шпунтов. .

Изобретение относится к горной и строительной промышленности, а именно к пневматическим ударным устройствам для забивания в грунт стержневых элементов, например труб, и может найти применение также в других областях промышленности, где требуется ударное воздействие.

Молот // 2186175

Изобретение относится к горной и строительной технике и предназначено для бестраншейной прокладки подземных коммуникаций. .

Изобретение относится к горной и строительной технике и предназначено для бестраншейной прокладки подземных коммуникаций. .

Молот // 2123090

Изобретение относится к горной и строительной технике, а именно к пневматическим ударным устройствам для забивания в грунт стержневых элементов различного профиля

Изобретение относится к строительному машиностроению и используется для бурения и вдавливания свай

Изобретение относится к машинам ударного действия и может быть использовано в горной, строительной и других отраслях промышленности

Изобретение относится к строительству и предназначено для забивания в грунт свай, шпунтов, металлических труб и других строительных элементов в вертикальном направлении

Изобретение относится к строительству и предназначено для забивания в грунт свай, шпунтов, металлических труб в вертикальном направлении

Изобретение относится к технологии погружения в грунт забивных свай из металлических труб-оболочек при строительных работах. Способ погружения сваи включает установку (наведение) сваи, ее ориентирование, фиксацию и забивку в грунт посредством свайного погружателя. Погружатель выполнен в виде ударной массы, устанавливаемой в корпусе гравитационного молота грузоподъемной лебедкой с возможностью возвратно-поступательного перемещения внутри корпуса. В качестве свайного погружателя используют погружатель со свободно падающей ударной массой без сопровождения троса лебедки и с оптимально управляемой и контролируемой энергией Ei удара в каждом i-том цикле забивки в соответствии с выражением: Ei=mghi, кДж, где m - ударная масса, т; g - ускорение свободного падения, м/с2; hi - высота свободного сброса ударной массы для удара в i-том цикле забивки, м.Значения Ei задают в зависимости от вида (структуры) грунта и от расчетной несущей способности забиваемой сваи. Свободный сброс ударной массы и оптимальное управление энергией удара забивки сваи выполняют посредством захватного механизма ударной массы, соединенного с тросом лебедки и снабженного флажком-указателем ее высоты сброса, размещаемым с возможностью стопора в отверстиях перфорации корпуса молота. Перфорацию на корпусе молота выполняют по параллельной оси корпуса линии на отрезке длиной L с градацией N, определяемыми соотношениями: h0<L<hmax, N=0,1; 0,2 … 1,0L, где h0 и hmax - соответственно начальная и максимальная высота свободного сброса ударной массы. Контроль энергии удара проводят по положению флажка-указателя в отверстиях перфорации. Технический результат - повышение производительности работ. 4 ил.

Группа изобретений относится к горной и строительной технике и предназначено для проходки скважин в грунте, разрушения горных пород, забивания стержневых элементов в грунт, трамбования грунта. Устройство ударного действия содержит корпус с патрубком и впускным и выхлопным/выхлопными отверстиями, установленный в корпусе с возможностью перемещения ударник, камеры прямого и обратного хода, направляющий элемент для ударника, сквозной канал в ударнике для сообщения камер прямого и обратного хода, запорный клапан. На наружной поверхности ударника в передней его части выполнена кольцевая канавка. Корпус содержит наковальню, на внутренней поверхности которой выполнены передний кольцевой выступ и ограничитель обратного хода ударника. Запорный клапан выполнен в виде упругого кольца, установленного в указанной кольцевой канавке ударника с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью корпуса. Ограничитель обратного хода ударника выполнен в виде углублений на внутренней поверхности корпуса, а поверхность переднего кольцевого выступа выполнена сферической или конической, упругое кольцо в сечении выполнено прямоугольным или круглым. Направляющий элемент для ударника выполнен в виде кольцеобразного ряда выступов на внутренней поверхности корпуса или на наружной поверхности ударника. Устройство имеет дополнительную камеру прямого хода, дополнительный запорный клапан, дополнительную кольцевую канавку, задний кольцевой выступ, выполненный на внутренней поверхности задней части корпуса. В первом варианте исполнения выхлопное/выхлопные отверстия расположены в задней боковой части корпуса. При этому устройство имеет клапан отсечки, выполненный в виде упругого кольца, кольцевую ступенчатую канавку в патрубке, отверстие/отверстия в патрубке. При этом клапан отсечки установлен в кольцевой ступенчатой канавке в задней части камеры прямого хода с возможностью взаимодействия наружной поверхностью упругого кольца с внутренней поверхностью патрубка, а отверстие/отверстия в патрубке расположены в его торцевом выступе для сообщения камеры прямого хода с дополнительной камерой прямого хода. Во втором варианте исполнения устройство имеет дополнительное выхлопное/выхлопные отверстия в передней боковой части корпуса, а направляющий элемент для ударника выполнен в виде кольцевого выступа на наружной поверхности ударника или на внутренней поверхности корпуса. При этому устройство имеет клапан отсечки, выполненный в виде упругого кольца, кольцевую ступенчатую канавку в патрубке, отверстие/отверстия в патрубке. При этом клапан отсечки установлен в кольцевой ступенчатой канавке в задней части камеры прямого хода с возможностью взаимодействия наружной поверхностью упругого кольца с внутренней поверхностью патрубка, а отверстие/отверстия в патрубке расположены в его торцевом выступе для сообщения камеры прямого хода с дополнительной камерой прямого хода. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх