RU1794136C - Вибропогружатель свай - Google Patents

Abstract

Использование: строительство, может быть использовано в устройствах дл  погружени  в грунт свай, обсадных труб и других элементов. Сущность изобретени : вибропогружатель включает цилиндрический корпус с шаботом, крышкой и рабочей и циркул ционной камерами, коаксиально установленный на упругих элементах подвижный плунжер с ударником, наголовник. смонтированный на шаботе, и возбудитель колебаний. Рабоча  камера заполнена жид- костью.а возбудитель колебаний выполнен в виде двух электродов электроимпульсного разр да: неподвижного и подвижного, введенных внутрь рабочей камеры и соединенных с источником высокого напр жени , при этом неподвижный электрод установлен радиально в стенке корпуса, а подвижный электрод смонтирован на плунжере. Циркул ционна  камера смонтирована на крышке и сообщена с рабочей камерой двум  трубопроводами, один из которых предназначен дл  соединени  нижней части рабочей камеры и верхней части циркул ционной камеры, а другой, снабженный клапаном - дл  соединени  верхней части рабочей камеры и нижней части циркул ционной камеры. 2 ил. со с

Description

Изобретение относитс  к строительству и может быть использовано в устройствах дл  погружени  в грунт свай, обсадных труб и других элементов.

Известно устройство дл  погружени  конструкций, включающее полый корпус, в котором размещены поршень со штоком и камерами, заполненными жидкой рабочей средой, в одной из них установлены электроды , подсоединенные к высоковольтному источнику питани , ограничительные упоры , наголовник.

Наиболее близким решением к описываемому  вл етс  вибропогружатель свай, включающий цилиндрический корпус с крышкой и заполненной жидкостью рабочей камерой с возбудителем колебаний в виде размещенных в ней электродов, соединенных с источником высокого напр жени , причем один из них - неподвижный установлен радиально в стенке корпуса, плунжер с ударником, смонтированный на упругих элементах, наголовник.

Недостатком известных устройств  вл етс  недостаточна  эффективность работы,

Цель изобретени  - повышение эффективности в работе.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в вибропогружателе свай, включающем цилиндрический корпус с шаботом, крышкой и заполненной жидкостью рабочей камерой с возбудителем колебаний в виде размещенных в нем электродов, соединенных с источником высокого напр жени , причем одни из них - неподвижный установлен радиально в стенке корпуса, плунжер с ударником, смонтированный на упругих элементах, наголовник , другой электрод - подвижный смонтирован на плунжере, а корпус снабжен циркул ционной камерой, заполненной

VJ

NO

CJ ON

W

жидкостью, смонтированной на крышке корпуса и сообщенной с рабочей камерой двум  трубопроводами, один из которых предназначен дл  соединени  нижней части рабочей камеры и верхней части циркул ционной камеры, а другой, снабженный клапаном, - дл  соединени  верхней части рабочей камеры и нижней части циркул ционной камеры.

На фиг.1 изображен вибропогружатель свай в исходном положении; на фиг.2 - вибровозбудитель свай в момент удара ударника по наголовнику сваи.

Вибропогружатель свай включает цилиндрический корпус 1 с шаботом 2, крышкой 3 и рабочей камерой А, коаксиально установленный в корпусе 1 на упругих элементах 5, например пружинных амортизаторах , подвижный плунжер 6 с уплотнительными манжетами 7 и ударником 8, пропущенным внутри шабота 2, наголовник 9 с крышкой 10, смонтированный на шаботе 2 и возбудитель колебаний. Наголовник 9 устанавливают на сваю 11 через упругую прокладку 12. Рабоча  камера 4 заполнена жидкостью, например водой или трансформаторным маслом, а возбудитель колебаний выполнен в виде двух электродов 13 и 14 электроимпульсного разр да: неподвижного 13 и подвижного 14, введенных внутрь рабочей камеры 4 и соединенных с источником 15 высокого напр жени . Неподвижный электрод 13 установлен ради- ально в стенке корпуса 1 и изолирован. Подвижный электрод 14 смонтирован на плунжере 6 на кронштейне 16 и имеет токо- подвод 17 в виде спирали м изолированный токоввод 18, радиально установленный в стенке корпуса 1. Вибропогружатель дополнительно снабжен циркул ционной камерой 19, заполненной жидкостью и смонтированной на крышке 3 корпуса 1, котора , во-первых, служит пригрузом корпу са 1, а во-вторых, предназначена дл  обмена жидкости в циркул ционной камере 4. Последнее необходимо в св зи с тем, что при высоковольтном электрическом разр де между электродами 13 и 14 происходит потери ионов водорода, снижающие электропроводность жидкости, Поэтому необходимо посто нно вести обмен жидкости в рабочей камере 4 из резерва жидкости, наход щейс  в циркул ционной камере 19. Дл  этих целей циркул ционна  камера 19 сообщена с рабочей камерой 4 двум  трубопроводами 20 и 21. .Первый трубопровод 20 соедин ет выходной патрубок 22 нижней части рабочей камеры 4 и входной патрубок 23 верхней части циркул ционной камеры 19. При этом выходной патрубок 23 установлен так, что он освобождаетс  только в конце хода плунжера 6. Второй трубопровод 21 снабжен обратным клапаном 24 и соедин ет входной патрубок 25 верхней части рабочей камеры 4 и выходной патрубок 26 нижней части циркул ционной камеры 19. Обратный клапан 21 свободно пропускает поступающую жидкость из циркул ционной камеры 19 в рабочую камеру 4 и не пропу0 екает жидкость в обратном направлении. Циркул ционна  камера 19 в верхней части снабжена заправочным патрубком 27 и пробкой 28. Кроме того, дл  увеличени  массы корпуса.1 и соответственно увеличени 

5 мощности ударного импульса ударника 8 на циркул ционной камере может быть установлена сверху пригрузочна  плита 29. Дл  выполнени  монтажных работ погружатель свай снабжен рым-болтом 30, который мо0 жет устанавливатьс  в резьбовом гнезде сверху на циркул ционной камере 19, а в случае использовани  пригрузочной плиты 29 на последней. Монтаж циркул ционной камеры 19 и пригрузочной плиты 29 выпол5 н ют с помощью болтовых соединений.

Устройство работает следующим образом ,

Подготовленное к работе и заправленное жидкостью устройство краном или дру0 гим грузоподъемным механизмом устанавливают на сваю 11. В исходном положении (фиг.1) упругие элементы 5 разжаты , а плунжер 6 с ударником 8 наход тс  в верхнем положении, т.е. в приподн том со5 сто нии. В этом положении шабот 2 корпуса 1 опираетс  своим торцом на наголовник 9. В исходном положении подвижный электрод 14 располагаетс  соосно и таким образом на минимальном рассто нии от

0 неподвижного электрода 13. В этом положении выходной патрубок 22 не сообщаетс  с рабочей камерой, так как перекрыт плунжером 6. При подаче высокого напр жени  (2,5...10 кВ)различного потенциала отисточ5 ника 15 высокого напр жени  между подвижным электродом 14 и неподвижным электродом 13 происходит импульсный электрический разр д. В зоне разр да мгно- венно повышаетс  температура до

0 15000,.,20000°С. Жидкость в этот момент превращаетс  в плазму, создава  так называемый кавитационный удар, в результате . чего формируетс  гидравлическа  ударна  волна (300...500 кг/см2), распростран юща5  с  во все стороны от линии разр да .со сверхзвуковой скоростью (1500 м/с). Также мгновенно жидкость приобретает свое первоначальное состо ние. Обратный клапан 24 преп тствует выбросу жидкости из рабочей камеры 4 через трубопровод 21 в циркул ционную камеру. Основна  энерги  гидравлического удара передаетс  плунжеру 6 и ударнику 8. Под действием ударной волны плунжер 6 получает ускорение и, преодолева  сопротивление упругих элементов 5, со- вместно с ударником 8 с большой скоростью устремл етс  вниз, при этом ударник 8 своим торцом наносит мощный удар через наголовник 9 и упругую прокладку 12 по свае 11 (фиг.2). При ударе сва  11 частич- но заглубл етс  в грунт. В конце рабочего хода плунжер 6 занимает нижнее положение и находитс  ниже выходного патрубка 22. При этом часть жидкости из рабочей камеры4через патрубок22,трубопровод20 и патрубок 23 вытесн етс  в циркул ционную камеру 19. При падении давлени  часть жидкости из циркул ционной камеры 19 через трубопровод 21 и обратный клапан 24 поступает в рабочую камеру 4, количество которой регулируетс  проходным сечением обратного клапана 24. Регулировку производ т таким образом, чтобы количества циркулирующей жидкости по трубопроводам 20

и 21 были равны, т.е. количество вытесн емой жидкости было эквивалентно количеству поступающей жидкости. Падение давлени  в рабочей камере 4 сопровождаетс  тем, что упругие элементы 5 возвращают плунжер в верхнее исходное положение, при котором подвижный электрод 14 устанавливаетс  соосно неподвижному электроду 13. При этом автоматически происходит повторный электрический разр д и процесс многократно повтор етс  в автоматическом режиме до требуемого уровн  заглублени  сваи 11. После этого источник 15 высокого напр жени  отключают. После этого устройство- краном или другим грузоподъемным механизмом демонтируют и устанавливают на другую сваю 11.

Использование устройства позволит повысить эффективность его работы за счет увеличени  энергии удара и ведени  работ в автоматическом режиме. При этом повышаетс  скорость погружени  свай в грунт, и следовательно, производительность таких работ.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Вибропогружатель свай, включающий цилиндрический корпус с крышкой и заполненной жидкостью рабочей камерой с возбудителем колебаний в виде размещенных в ней электродов, соединенных с источником высокого напр жени , причем одни из них - неподвижный и установлен радиаль- но в стенке корпуса, плунжер с ударником, смонтированный на упругих элементах, наголовник , о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с

   целью повышени  эффективности в работе, другой электрод - подвижный, смонтирован на плунжере, а корпус снабжен циркул ционной камерой, заполненной жидкостью, смонтированной на крышке корпуса и сообщенной с рабочей камерой двум  трубопроводами , один из которых предназначен дл  соединени  нижней части рабочей камеры и верхней части циркул ционной камеры, а другой, снабженный клапаном, дл  соединени  верхней части рабочей камеры и нижней части циркул ционной камеры.

   V

   Фиг.1

   77777.

   777777