RU1818415C - Устройство дл вытрамбовывани скважин в грунте - Google Patents

Abstract

Использование: при вытрамбовывании скважин под набивные сваи в промышленном строительстве. Сущность изобретени : устройство содержит корпус, рабочий наконечник , ударник, привод, выполненный в виде реактора и  кор  с многополюсными обмотками. 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к фундэменто- строению и может быть использовано при вытрамбовывании скважин под набивные сваи в промышленности и гражданском строительстве .

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности.

На фиг.1 показан общий вид устройства дл  вытрамбовывани  скважин в фунте, наход щегос  в исходном положении; на фиг.2 - увеличенный фрагмент этого устройства, иллюстрирующий момент передачи ударной нагрузки рабочему наконечнику; на фиг.З - схема коммутации силовых обмоток линейного импульсного двигател  устройства , показанного на фиг. 1.

Устройство дл  вытрамбовывани  скважин в грунте содержит корпус 1 с верхней крышкой 2. снабженной сверху парой рым- болтов 3 дл  присоединени  талевой системы . В корпусе размещен ударник 4 в виде перевернутого стакана с верхним вертикальным кольцевым выступом, снабженный

с нижнего конца бойком 5 меньшего диаметра . Во внутреннюю расточку ударника 4 введена центральна  труба 6, проход ща  через отверстие его верхней торц евой части и через отверстие в крышке 2 корпуса 1. Труба 6 с верхнего конца снабжена торцевым стопорным козырьком 7, а с нижнего конца скреплена с выступающим из корпуса рабочим наконечником 8, по наружному диаметру которого выполнен направленный вверх кольцевой выступ 9, наход щийс  во фрикционном контакте с наружной поверхностью корпуса 1. В кольцевую фаску, выполненную на внутренней поверхности верхней части выступа 9. уложено уплотнение 10. Между ударником 4 и рабочим наконечником 8 вокруг бойка 5 помещена пружина сжати  11, при этом боек 5 установлен с зазором относительно рабочего наконечника 8. Между крышкой 2 и торцевой частью ударника 4 вокруг трубы 6 помещена пружина сжати  12. На наружной поверхности трубы 4 размещен  корь 13 линейного

ё

00

00

ел

импульсного двигател , а на внутренней поверхности ударника - реактор 14 этого двигател , В пазы магнитопровода  кор  13 помещена многополюсна  обмотка 15 из р да катушек, причем направление намотки соседних катушек противоположно, а участки магнитопровода  кор  13, смежные с пазами , образуют полюса 16, в пазы магнитопровода реактора 14 помещена многополюсна  обмотка 17 из р да катушек , причем направление: намотки соседних катушек противоположно, а участки магнитопровода реактора, смежные с пазами , образуют полюса 18.

Как видно из фиг.З, обмотка 15  кор  св зана с источником электропитани  19, выполненным в виде емкостного накопител  (схема его зар да не показана), через тиристор 20, а обмотка 7 реактора св зана с ним через тиристорный инверторный мост, состо щий из тиристоров 21, 22, 23, 24.

Устройство дл  вытрамбовывани  скважин в грунте работает следующим образом. Пружина 11 уравновешивает вес ударника 4 и усилие предварительного сжати  пружины 12, при этом ударник 4 установлен с зазором относительно рабочего наконечника 8, удерживаемого в вертикальном положении относительно грунта полой обоймой (не показано), а катушки обмотки 15  кор  в обмотки 17 реактора сдвинуты на половину полюсного делени  относительно друг друга.

С пульта управлени  (не показан) подают управл ющий сигнал на управл ющие электроды тиристоров 20, 21, 23, тиристоры открываютс , и емкостный накопитель 19 разр жаетс  через тиристор 20 и обмотку 15  кор  и параллельно через тиристор 23, обмотку 17 реактора, тиристор 21. При подаче импульса тока в обмотку 15  кор  и обмотку 17 реактора взаимодействие магнитного тока , проход щего через полюса 18 реактора 14, и тока, пропускаемого через катушки обмотки 15  кор  13, создает электродинамическую силу, перемещающую  корь 13 вниз вместе с трубой 6 и рабочим наконечником 8, а реактор 14 вместе с ударником 4 под действием этой силы, сжима  пружины 12, движетс  вверх (направление перемещени  указано стрелками на фиг.1), при этом рабочий наконечник 8 производит механическое воздействие на грунт, в результате чего грунт разрушаетс , и наконечник 8 заглубл етс  на некоторую величину, а за ним под действием веса опускаетс  корпус 1. После прекращени  импульса тока ударник 4 продолжает по инерции двигатьс  вверх, сжима  пружину 12, а затем останавливаетс  и отбрасываетс  пружиной вниз. при этом сжимаетс  пружина 11 и боек 5 наносит удар по торцевой части рабочего наконечника 8, который в результате этого

разрушает грунт и производит дальнейшее заглубление в грунт.

За рабочим наконечником 8 под деист вием веса следует корпус 1, при этом при достаточно большой силе удара торцева 

часть наконечника 8 может отрыватьс  от корпуса 1. После нанесени  удара ударник 4 под действием разжимающейс  пружины 11 движетс  вверх и уравновешиваетс  в исходном положении пружинами 11 и 12.

5 Затем емкостный накопитель 19 зар жаетс  повторно (схема зар да не показана), подаетс  управл ющий сигнал на тиристоры 20. 21, 23 и емкостный накопитель 19 разр жаетс  на обмотки 15 и -17  кор  и реактора.

0 Рабочий цикл вытрамбовывани  повтор етс . При этом следует отметить, что в случае м гких грунтов основна  часть энергии электродинамического взаимодействи  идет на перемещение  кор  13 и наконечни5 ка 8 и лишь незначительна  ее часть идет на перемещение ударника 4, поэтому сила последующего удара по наконечнику 8 невелика , а в случае жестких грунтов основна  часть энергии электродинамического взаи0 модействи  идет на перемещение ударника 4, поэтому сила удара по наконечнику 8 имеет большую величину.

После заглублени  устройства дл  вытрамбовывани  скважин на заданную вели5 чину осуществл ютс  операции извлечени  - устройства из скважины. С пульта управлени  подаютс  управл ющие сигналы на управл ющие электроды тиристоров 20, 22, 24, тиристоры открываютс  и емкостный на0 копитель 19 разр жаетс , при этом ток идет через тиристор 20 и обмотку 15  кор  и параллельно через тиристор 24, обмотку 17 реактора, тиристор 22. Соответственно ток через обмотку 17 реактора пропускаетс  в

5 направлении, противоположном показанному на фиг.З, поэтому создаваема  электродинамическа  сила действует на  корь 13 и реактор 14 в направлени х, противоположных показанным на фиг.1, при этом

0  корь 13 с наконечником 8 движетс  вверх, обрыва  св зи его сцеплени  со стенками вытрамбованной скважины, а реактор 14 с ударником 4 - вниз, сжима  пружину 11, котора  предотвращает жесткий удар при

5 соприкосновении бойка 5 с рабочим наконечником 8. После завершени  электрического импульса пружина 11 возвращает, наконечник в первоначальное положение и совместно с пружиной 12 обеспечивает требуемое исходное положение  кор  и реактоpa . При необходимости рабочий цикл разрушени  св зей наконечника 8 со стенками скважины многократно повтор етс . Затем к рым-болтам 3 крышки 2 корпуса 1 присоедин етс  талева  система и устройство из- влекэетс  из вытрамбованной скважины.

Таким образом, обеспечиваетс  высока  эффективность вытрамбовывани  скважины на грунтах с различными физико-механическими характеристиками при автоматическом обеспечении дл  грунта каждого типа оптимальных характеристик механического воздействи . На м гких грунтах обеспечиваютс  механические воздействи  максимальной длительности, по- звол ющие разрушить упругие св зи, характерные дл  данного типа грунта. На жестких грунтах обеспечиваютс  механические воздействи  максимальной амплитуды , эффективные при разрушении прочных хрупких св зей, характерных дл  данного типа грунта, Кроме того, устройство обеспечивает реверсирование взаимодействи   кор  и реактора, что при наличии в исходном положении зазора между бойком и ра-

бочим наконечником позвол ет эффективно прерывать св зи, образовавшиес  между наконечником и стенками скважины, и извлекать предложенное устройство с использованием талевой системы.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  вытрамбовывани  скважин в грунте, содержащее привод и рабочий орган, включающий корпус, рабочий наконечник дл  разрушени  грунта, расположенный у нижнего конца корпуса, направл ющую, размещенную знутри корпуса в продольном его направлении, ударник , выполненный с возможностью его перемещени  вдоль направл ющей, отличающеес  тем, что, с целью повышени  производительности, привод выполнен в виде линейного импульсного двигател , состо щего из реактора и  кор  с многополюсными обмотками и импульсного источника питани , причем реактор с многополюсной обмоткой размещен на внутренней поверхности ударника, а  корь с многополюсной обмоткой на наружной поверхности направл ющей .

   15