Устройство для вытрамбовывания котлованов под фундаменты

Авторы патента:

E02D3/046 - трамбованием или вибрацией, например с дополнительным увлажнением грунта (E02D 3/026,E02D 3/08 имеют преимущество; трамбовочные или вибрационные устройства для уплотнения балластного слоя железнодорожного полотна E01B 27/00, для уплотнения дорожных покрытий E01C 19/30, для уплотнения бетона вообще E04G 21/06)

Владельцы патента RU 2454505:

Адаменко Рэм Герасимович (RU)

Изобретение относится к строительству, а именно к оборудованию для уплотнения грунта и образованию котлованов при возведении фундаментов. Устройство для вытрамбовывания котлованов под фундаменты включает цилиндрический корпус с хвостовиком в верхней части, нижняя часть которого выполнена в виде усеченного конуса с большим нижним основанием, имеющим по периметру расширяющиеся кверху каналы и переходной части с поперечным сечением, меньшим поперечного сечения цилиндрического корпуса, на котором установлены наконечник и калибровочный элемент, выполненный в виде полуколец, установленных с возможностью поворота по вертикали. Наконечник выполнен подвижным с возможностью перемещения по вертикали и шарнирно соединен с калибровочным элементом, который в верхней части имеет расширяющиеся наружу каналы. Технический результат состоит в повышении производительности, снижении энергоемкости устройства. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к строительству, а именно к оборудованию для уплотнения грунта и образованию котлованов при возведении фундаментов.

Известно устройство для образования котлованов под фундаменты, содержащее корпус, связанный с механизмом его подъема (авторское свидетельство СССР N 182066, кл. Е02D 17/00, 1965).

Недостатком этого устройства является высокая трудоемкость его эксплуатации.

Известно устройство для вытрамбовывания котлованов под фундаменты, включающее цилиндрический корпус с хвостовиком в верхней части, имеющим по периметру расширяющиеся кверху каналы уширением и с наконечником в нижней части (авторское свидетельство СССР N 1460170, кл. Е21В 7/24, 1987).

Недостатком данного устройства является низкая производительность и значительная энергоемкость процесса, так как значительные усилия расходуются на извлечение устройства из грунта, особенно в момент отрыва. При этом нарушается целостность стенок котлована, грунт осыпается, скважина теряет форму, что приводит к перерасходу бетона, заливаемого в нее для образования фундамента, и отрицательно сказывается на его качестве.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому устройству является устройство для вытрамбовывания котлованов под фундаменты. Устройство содержит цилиндрический корпус с хвостовиком в верхней части. В нижней части корпуса имеются по периметру расширяющиеся кверху каналы. В нижней части устройства имеется наконечник, неподвижно закрепленный на переходной части. Калибровочный элемент выполнен в виде полуколец, установленных на переходной части с возможностью поворота (патент РФ №2036269, МПК E02D 3/046, E02D 7/00, опубл. 27.05.1995).

Недостатком данного устройства является высокая трудоемкость за счет необходимости очистки вручную переходной части от набившегося грунта с остановкой работы устройства, тем самым снижая его производительность.

Неподвижный наконечник с калибровочным элементом удерживает грунт в переходной части устройства в момент его подъема, тем самым калибровочный элемент остается зажатым грунтом в крайнем верхнем положении, а при рабочем ходе устройства препятствует оттоку воздуха из-под устройства, что приводит к сжатию воздуха, который гасит силу удара устройства, усложняя вытрамбовку глубоких и больших сечений котлованов. Это требует увеличения количества ударов, тем самым увеличивая энергозатраты устройства.

Недостатками данного устройства являются также низкая производительность и значительная энергоемкость процесса.

Поставленной задачей изобретения является повышение производительности, снижение энергоемкости.

Поставленная задача достигается тем, что устройство для вытрамбовывания котлованов под фундаменты включает цилиндрический корпус с хвостовиком в верхней части. Нижняя часть цилиндрического корпуса выполнена в виде усеченного конуса с большим нижним основанием, имеющим по периметру расширяющиеся кверху каналы, и переходной части с поперечным сечением, меньшим поперечного сечения цилиндрического корпуса. На переходной части закреплен наконечник и калибровочный элемент, выполненный в виде полуколец, установленных с возможностью поворота по вертикали. Наконечник выполнен подвижным с возможностью перемещения по вертикали и шарнирно соединен с калибровочным элементом, который в верхней части имеет расширяющиеся наружу каналы.

Расширяющиеся каналы в усеченном конусе и расширяющиеся каналы калибровочного элемента развернуты под одинаковым углом к вертикальной оси устройства.

Выполнение наконечника подвижным с возможностью перемещения по вертикали, а также шарнирно соединенным с калибровочным элементом, позволяет вначале подъема устройства наконечнику под силой своей тяжести опуститься вниз и принудительно перемещать вниз калибровочный элемент. Это взаимное движение наконечника и калибровочного элемента позволяет сбрасывать набившийся грунт в их зоне и свободно подняться до верхнего положения. Это обеспечивает одновременную механическую очистку от набившегося грунта, ликвидируя простои в работе устройства для ручной очистки, тем самым повышая производительность устройства.

Падение устройства до соприкосновения подвижного наконечника с дном котлована позволяет наконечнику, находясь в крайнем нижнем положении, удерживать калибровочный элемент также в крайнем нижнем положения за счет их шарнирного соединения, не мешая быстрому беспрепятственному оттоку воздуха из-под устройства.

Это ликвидирует компрессию воздуха под сбрасываемым устройством, сохраняя его силу удара, тем самым снижая энергоемкость устройства.

Выполнение калибровочного элемента в верхней части с расширяющимися наружу каналами обеспечивает дополнительный сброс сжатого воздуха с переходной части в момент удара наконечника о дно котлована.

Выполнение развернутыми под одинаковым углом к вертикали расширяющихся каналов в усеченном конусе корпуса и расширяющихся каналов в верхней части калибровочного устройства обеспечивает дополнительный отток воздуха из под падающего устройства и разворот устройства вокруг своей оси, тем самым улучшая качество зачистки стенок котлована и сокращая энергозатраты в момент отрыва наконечника от грунта.

На фиг.1 изображен общий вид устройства;

На фиг.2 - сечение А-А на фиг.1;

на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.1 во время подъема и свободного падения устройства;

на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.1 в момент удара устройства в грунт котлована.

Устройство для вытрамбовывания котлованов под фундаменты содержит цилиндрический корпус 1 с хвостовиком в верхней части 2. Нижняя часть цилиндрического корпуса выполнена в виде усеченного конуса 3 с большим нижним основанием, имеющим по периметру расширяющиеся кверху каналы 4.

В нижней части устройства установлен подвижный наконечник 5 с возможностью перемещения по вертикали в пазу 11 переходной части 6 устройства с поперечным сечением, меньшим поперечного сечения цилиндрического корпуса. Наконечник 5 соединен с калибровочным элементом 7 шарниром 8. Калибровочный элемент 7 выполнен в виде полуколец, установленных на переходной части 6 с возможностью поворота по вертикали на оси 10. В верхней части калибровочного элемента 7 имеются расширяющиеся наружу каналы 9.

Расширяющиеся каналы 4 в усеченном конусе 3 и расширяющиеся каналы 9 калибровочного элемента 7 развернуты под одинаковым углом к вертикальной оси устройства.

Устройство работает следующим образом.

Устройство устанавливается на ось котлована, после чего повторными ударами устройства вытрамбовывается котлован. При падении устройства подвижный наконечник 5 до удара о грунт под собственным весом находится в крайнем нижнем положении (фиг.3). Через шарнирные соединения 8 он удерживает калибровочный элемент 7 также в крайнем нижнем положении. В этом положении калибровочный элемент 7 не перекрывает зазор между устройством и стенками котлована. Сжимающийся воздух под падающим устройством через каналы 4 в нижней части усеченного конуса и зазора между устройством и стенками котлована свободно уходит, не создавая компрессии, при этом сила удара устройства сохраняется. При ударе подвижного наконечника 5 о дно котлована он перемещается в крайнее верхнее положение и через шарнир 8 поднимает калибровочный элемент 7 также в крайнее верхнее положение (фиг.4). Сжатый воздух в этот момент с зоны переходной части 6 уходит через расширяющиеся каналы 9 калибровочного элемента 7, развернутые под углом к вертикали. Поднятый калибровочный элемент 7 расширяет котлован на диаметр, больший нежели диаметр устройства, что обеспечивает свободный его подъем.

При подъеме устройства наконечник 5 под воздействием собственного веса и благодаря своей подвижности опускается вниз и шарнирными соединениями 8 принудительно опускает калибровочный элемент в крайнее нижнее положение (фиг.3). Это их совместное движение удаляет набившийся грунт в их зоне. Калибровочный элемент 7 в период подъема и сброса трамбовки до соприкосновения наконечника 5 с нижней частью котлована находится в крайнем нижнем положении.

Выполнение расширяющихся каналов 4 в усеченном конусе 3 и расширяющихся каналов 9 калибровочного элемента 7 развернутыми под одинаковым углом к вертикальной оси устройства способствует дополнительно развороту устройства, что обеспечивает меньшую сопротивляемость при подъеме и качественную зачистку поверхности стен котлована.

В эти вытрамбовочные котлованы укладывается бетон и фундаменты готовы на любых грунтах (насыпных, набухающих, просадочных) без землеройных работ, без обратной засыпки, без сборного железобетона, без работы автокранов и автотранспорта.

При разных модификациях устройства в зависимости от диаметра, веса и высоты сброса его возможна вытрамбовка котлованов под фундаменты разного сечения с разной несущей способностью на любую их глубину заложения под разные здания и сооружения, тем самым расширяя функциональные возможности устройства.

1. Устройство для вытрамбовывания котлованов под фундаменты, включающее цилиндрический корпус с хвостовиком в верхней части, нижняя часть которого выполнена в виде усеченного конуса с большим нижним основанием, имеющим по периметру расширяющиеся кверху каналы, и переходной части с поперечным сечением, меньшим поперечного сечения цилиндрического корпуса, на котором установлены наконечник и калибровочный элемент, выполненный в виде полуколец, установленных с возможностью поворота по вертикали, отличающееся тем, что наконечник выполнен подвижным с возможностью перемещения по вертикали и шарнирно соединен с калибровочным элементом, который в верхней части имеет расширяющиеся наружу каналы.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что расширяющиеся каналы в усеченном конусе и расширяющиеся каналы калибровочного элемента развернуты под одинаковым углом к вертикальной оси устройства.

Похожие патенты:

Каток ударного действия 3 // 2434099

Изобретение относится к машиностроению и может использоваться в сельском хозяйстве при обработке почвы, для уплотнения грунта при производстве земляных работ в строительстве и для разрушения гололедных образований на автодорогах и тротуарах.

Каток ударного действия // 2434092

Каток ударного действия // 2382537

Виброблок // 2380475

Изобретение относится к машинам для земляных работ и может быть использовано в строительстве для уплотнения несвязных грунтов. .

Прицепной каток ударного действия // 2365707

Изобретение относится к машиностроению и может использоваться в сельском хозяйстве для разрушения гололедных образований на тротуарах и автодорогах в зимних условиях, при производстве земляных работ в строительстве.

Способ глубинного уплотнения грунта // 2289655

Изобретение относится к строительству и предназначено для уплотнения несвязных и малосвязных грунтов на большую глубину под застройку. .

Способ устройства котлована под фундамент // 2284393

Изобретение относится к строительству, а именно к способам устройства котлованов под фундаменты ударно-канатным методом. .

Устройство для уплотнения грунтов // 2254410

Изобретение относится к машинам для земляных работ и может быть использовано для уплотнения грунтов. .

Устройство для уплотнения грунта в траншее под трубопроводом // 2249080

Изобретение относится к области ремонта подземных трубопроводов и может быть использовано для уплотнения грунта по бокам и под трубопроводом преимущественно большого диаметра при его ремонте с подкопом.

Виброгрунтоуплотнитель // 2243313

Изобретение относится к машинам земляных работ и может быть использовано в строительстве для уплотнения несвязных и малосвязных грунтов как на горизонтальных, так и на поверхностях земляных сооружений, находящихся под углом к горизонту.

Устройство для вытрамбовывания котлована // 2477769

Изобретение относится к строительной техники, применяемой при устройстве фундаментов в вытрамбованных котлованах

Устройство для образования скважин в грунте // 2501930

Изобретение может быть использовано в строительстве для улучшения физико-механических свойств грунта и повышения его несущей способности. Устройство содержит базовую машину со стрелой, шарнирно соединенный с ней рабочий орган, включающий ударный трамбующий механизм со штампом и гидроцилиндры. Рабочий орган содержит полый трубчатый корпус, в котором подвижно вдоль оси установлена сопряженная с ним полая цилиндрическая оболочка с подвижно установленным в ней вдоль оси ударным трамбующим механизмом, снабженная на нижнем выступающем из корпуса конце охватывающим ее снаружи опорным фланцем, на плоской, обращенной в сторону корпуса торцевой поверхности которого посредством проушин шарнирно закреплены по меньшей мере четыре гидравлических цилиндра, параллельных оси корпуса и попарно расположенных в двух его диаметральных плоскостях. Составляющие первую пару гидроцилиндры размещены снаружи трубчатого корпуса и концами своих штоков, вдвинутых внутрь цилиндров до упора, шарнирно соединены с корпусом посредством проушин на его наружной боковой поверхности. Составляющие вторую пару гидроцилиндры размещены снаружи цилиндрической оболочки, но во внутренней полости корпуса в параллельных его оси сквозных пазах, образованных на его внутренней боковой поверхности, и концами своих штоков, выдвинутых наружу до упора, шарнирно посредством проушин соединены с верхней частью трамбующего механизма, сопряженного с внутренней боковой поверхностью цилиндрической оболочки и установленного в ней таким образом, что длина выступающей из оболочки нижней части его штампа по существу равна рабочему ходу упомянутых гидроцилиндров и одновременно составляет половину полной длины штампа, погружаемого в грунт. Обеспечивает повышение производительности работы устройства, его эффективности и надежности, а также уменьшение его габаритов, улучшение условия труда и техники безопасности. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

Устройство для трамбования грунта // 2505644

Изобретение относится к устройствам, выполняющим ударное глубинное трамбование грунта, и может использоваться для изготовления набивных свай, а также для уплотнения грунта и улучшения его структуры. В заявляемом устройстве оболочка формообразующего корпуса выполнена в виде замкнутого герметичного сосуда с закрепленной вдоль его оси над камерой полой цилиндрической гильзой. На боковой поверхности гильзы в нижней ее части выполнены радиальные отверстия, причем внутренний диаметр упомянутой нижней части больше диаметра горловины. В гильзе как в направляющих подвижно установлен тяжелый с поршневым выступом на верхнем конце цилиндрический боек. Боек совместно с упомянутой гильзой образует в верхней части формообразующего корпуса изолированную полость, снаружи охватывающую упомянутый поршневой выступ, постоянно по своей нижней торцевой поверхности контактирующий с концами входящих в упомянутую полость штоков по меньшей мере двух неподвижно закрепленных в корпусе симметричных и параллельных бойку штоковых гидравлических цилиндров. Предложенное устройство позволяет существенно увеличить эффективность процесса ударного трамбования грунта за счет использования тяжелого бойка, совершающего рабочий ход исключительно под действием собственного веса. Благодаря этому исключается явление отдачи, связанное с непроизводительной потерей энергии, накопленной при холостом ходе. Применение изобретения позволит повысить надежность и эффективность работы устройства для трамбования грунта, увеличить производительность, а также улучшить условия труда и техники безопасности. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Уплотнительное устройство и способ уплотнения земли // 2513604

Группа изобретений относится к области строительства, а именно к устройству и способу для уплотнения грунта. Уплотнительное устройство содержит, по меньшей мере, один перемещающийся барабан, выполненный с возможностью вращения вокруг вала барабана, соединенные вибровозбудители, создающие колебательный момент вокруг вала барабана, причем указанные вибровозбудители имеют неуравновешенные массы, вращающиеся не в фазе 180° в одном и том же направлении вращения, и имеют приводной вал, движущийся коаксиально к валу барабана, для приведения в движение вибровозбудителей. Барабан разделен, по меньшей мере, один раз, каждая часть барабана содержит, по меньшей мере, два соединенных вибровозбудителя, установленных в барабане на расстоянии от вала барабана, и вибровозбудитель одной части барабана соединен с вибровозбудителем другой части барабана. Обеспечивается фазовая синхронизация неуравновешенных масс при смещении разделенных барабанов относительно друг друга. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 12 ил., 2 табл.

Способ уплотнения балласта рельсового пути // 2517407

Способ уплотнения балласта рельсового пути посредством принудительного внедрения в среду и извлечения из нее инструмента. В качестве инструмента используется по меньшей мере один стержень, предназначенный для уплотнения среды, установленный с возможностью вращения вокруг своей продольной оси и/или вокруг оси параллельной или непараллельной продольной оси стержня. Рабочая часть стержня имеет участки с выступами на боковой поверхности и/или изогнута в форме, отличной от винтовой линии, а вращение стержня осуществляют однонаправлено и/или со сменой направления вращения. Форма сечения стержня в рабочей части может представлять собой круг, и/или овал, и/или многоугольник. Поверхность стержня и/или поверхность его выступов дополнительно снабжена выполненными из износостойкого материала рифлями. Инструмент снабжен по меньшей мере одной трамбующей плитой, закрепленной жестко или с возможностью перемещения над рабочей частью инструмента. При взаимодействии инструмента с уплотняемой средой в нее нагнетают под давлением газ, и/или жидкость, и/или газожидкостную смесь. Достигается повышение качества уплотнения и увеличения объема уплотняемой среды за один цикл работы инструмента. 17 з.п. ф-лы, 9 ил.

Устройство автоматического управления рабочим механизмом грунтоуплотняющей машины // 2521977

Изобретение относится к строительству, в частности к контролю уплотнения насыпных строительных грунтов. Устройство автоматического управления исполнительным механизмом рабочего органа грунтоуплотняющей машины состоит из акселерометра, усилителя, полосового фильтра, усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, фильтра первой гармоники, преобразователя частоты в аналоговый сигнал, алгебраического сумматора, задатчика степени уплотнения грунта, аналого-цифрового преобразователя, компаратора, триггера, формирователя импульсов, блока памяти. Устройство снабжено преобразователями контроля числа проходов машины, скорости ее перемещения, силы и частоты удара рабочего органа, частоты оборотов кривошипного механизма, входным и выходным нормализаторами для связи с объектом управления, бортовым микропроцессорным контроллером с программным обеспечением, регулируемым по нескольким оптимальным параметрам исполнительным механизмом. Первичные преобразователи через входной нормализатор сигналов электрически подключены к «Входу 1» микропроцессорного контроллера, на «Вход 2» которого подается сигнал от анализатора сравнения, а с «Выхода» через выходной нормализатор формируются команды для управления регулируемым исполнительным механизмом, кинематически сочлененным с рабочим органом машины. Обеспечивается повышение производительности грунтоуплотняющей машины, улучшение качества уплотнения насыпного покрытия. 7 ил.

Вибротрамбовка для уплотнения дорожно-строительных материалов // 2524063

Изобретение относится к области строительной техники, в частности к поверхностным вибрационным плитам, используемым для послойного уплотнения материалов. Вибротрамбовка включает плиту с платформой, несущей привод, кинематически связанный с вибратором, размещенным на плите. Платформа установлена на опорах качения и связана с плитой посредством шарнира с горизонтальной осью. Последний расположен противоположно вибратору на конце плиты, имеющей закругленную рабочую поверхность, описанную радиусом с центром, лежащим на оси шарнира. Киематическая связь вибратора с приводом выполнена в виде двухступенчатой ременной передачи, промежуточные шкивы которой установлены соосно с горизонтальным шарниром. Вибратор и шарнир смонтированы на плите по разные стороны относительно центра тяжести плиты и расстояние между ними определяется по математической формуле. Соединение платформы, снабженной опорами качения, с плитой посредством шарнира с горизонтальной осью, отстоящего от вибратора на расстоянии, определяемом по формуле, исключает передачу на платформу, несущую привод, вертикальных колебаний в процессе работы вибротрамбовки, а следовательно, и передачу этих колебаний на двигатель и рукоять оператора. Технический результат - повышение эффекта уплотнения. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Каток ударного действия // 2524935

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в других областях промышленности. Каток ударного действия включает внешнюю и внутреннюю цилиндрические поверхности, продольную ось вращения катка с осевым цилиндрическим элементом, с закрепленными к нему, размещенными дискретно и регулярно в параллельных плоскостях радиальными направляющими стержнями и ударными элементами, перемещающимися по направляющим, воздействующими на внутреннюю поверхность катка и далее на обрабатываемую поверхность, причем радиальные направляющие стержни снабжены консольными выступами с возможностью временного закрепления на них ударных элементов и размещены внутри ударных элементов, а закрепление каждого радиального направляющего стержня к внутренней поверхности катка выполнено с возможностью ограниченного перемещения поверхности катка относительно радиального стержня. Радиальные направляющие стержни могут выступать за образующую внешней цилиндрической поверхности катка. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Каток ударного действия с регулируемой силой удара // 2524986

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в других отраслях промышленности. Каток ударного действия с регулируемой силой удара включает продольную ось вращения катка с плоскостью симметрии, перпендикулярной продольной оси вращения, и размещенными дискретно и регулярно в параллельных плоскостях радиальными направляющими стержнями, жестко закрепленными на осевом цилиндрическом элементе, причем направляющие стержни размещены внутри ударных элементов и снабжены в плоскости направляющих стержней закрепленными на них двумя консольными выступами с возможностью временного закрепления на них ударных элементов и свободного падения ударных элементов вниз. При этом консольный выступ выполнен с возможностью изменения его положения на направляющем стержне, а ударный элемент выполнен с возможностью изменения его массы. Выполнение консольных выступов парными позволяет оба направления вращения катка сделать рабочими. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Секционный каток ударного действия // 2533395

Изобретение относится к машиностроению и может использоваться в сельском хозяйстве, при содержании автодорог и в коммунальном хозяйстве для разрушения гололедных образований, в строительстве при производстве земляных работ. Секционный каток ударного действия состоит из набора одинаковых секций, соединенных между собой, каждая из которых включает соединенный боковыми стенками с кольцевыми муфтами, обод, снабженный ловушкой, выполненной с возможностью временного удержания на нем при качении ударного элемента, например, шаровой формы и его свободного падения из крайнего верхнего положения, осуществляя ударное воздействие на обрабатываемую поверхность. 6 ил.